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[参考译文] CCS/TM4C123GH6PM:适合从 TM4C123GH6PM 读取的可选温度传感器、作为 DS18B20的替代产品

Guru**** 633805 points
Other Parts Discussed in Thread: TM4C123GH6PM, LMT01, TMP117, TMP107, TMP1075, TM4C129XKCZAD, ENERGIA
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/819179/ccs-tm4c123gh6pm-suitable-chainable-temperature-sensor-for-reading-from-tm4c123gh6pm-as-alternative-to-ds18b20

器件型号:TM4C123GH6PM
主题中讨论的其他器件: TM4C123LMT01TMP117TMP107TMP1075Energia

工具/软件:Code Composer Studio

您好!

我设计了一个用于机器人控制的定制 TM4C123电路。 在我的初始设计中、我使用了 DS18B20。 我即将完成代码、我发现 TM4C123GH6PM 没有单线支持、用户必须使用 GPIO 和计时器来实现它、并且可能还需要延迟、这对于这个软件项目是不可接受的、因为主循环已经太忙了。

在类似的论坛上、我看到 TI 生产的器件类似 LMT01TMP107TMP117

遗憾的是、LMT01具有频率接口、而 tmp107和 tmp117是 SMD 器件。

我想将我的设计更改为使用不同的温度传感器。 目的是测量电机的温度。

那么、您有没有关于要使用哪些温度传感器的建议?

此致、

CAN

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    尊敬的 CAN:  

    Tiva C 驱动程序库支持1线制(见401页)

    http://www.ti.com/lit/ug/spmu298d/spmu298d.pdf 

    尽管如此、TMP117、TMP1075和类似器件可能是您的理想替代产品-这些器件是基于 I2C 的器件

    您使用的是 RTOS 还是非 RTOS? (您对主循环的注释表明您可能正在使用非 RTOS)

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    TivaWare 库支持单线  制、因为它位于 TM4C129XKCZAD 器件上。 遗憾的是、TM4C123GH6PM 没有该外设。

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    问候-我们(过去)在这里进行了多次互动(我记得取得了一些成功)。  我的看法与之前到达的看法稍有不同-可能证明您自己 /他人感兴趣和/或感兴趣。

    我的小公司越来越多地参与(相对而言)"小、陆地、海洋和水下"、自主和半自主车辆的控制和密集数据采集。  正如您所注意到的-"电机、锂电池组和半基功率级"-所有这些都需要定期可靠的温度监控。   (以及快速有效 的"温度降低方法"的实施 -如果该工艺(两者)要达到性能目标(甚至)生存。)

    我的团队"绝不会"考虑"单线"执行此类任务。   虽然 I2C -以及它的"太频繁的"消息"-通常是挑战和沮丧-该协议是/是、"设计得很好"-单线"希望"无法竞争。  因此、I2C 在感应温度和(许多)其他重要参数时、可满足您明确的"器件链接需求"。

    我确实检测到您(看起来)对"连接多个传感器"的需求中存在"缺陷"、然后将它们连接回(假设的)单个控制 MCU。  如您所知- I2C 是一种短距离总线-而"范围扩展器"会增加器件的尺寸、成本和功率需求。

    您注意到(两者)您的"主循环"已"过忙-并且您计划测量电机温度。   这是否(某种程度上)会影响您的"多链式 I2C 总线实现"和"适当"的电机温度测量?   我的团队(之前)"与这两个团队"进行了"对抗"、并通过以下方式解决了问题:

    • 我们将主 MCU 从多个(我们有7个) I2C 传感器产生的(过度)需求中解放出来。   我们采用了"低引脚数(低成本) ARM Cortex M0"作为传感器管理器、然后在传感器和主 MCU 之间采用 UART 而不是 I2C。  非常显著的"主环路"改进。
    • 与这些基于"电磁干扰"的温度传感器一样好-它们(通常)很难(正确)嵌入到尺寸更小的电机中。  我们的解决方案看到了'06-03 RTD'、甚至是'热电偶'、这种情况更容易连接到'电机'(多个电机)热点。'   来自这些器件的"极低"电平信号(肯定)要求我们的传感器 MCU "非常接近"、该 MCU 管理数据 ACQ。 并与主 MCU 通信。

    您似乎对 SMD 的使用"不一致"。  今天很难证明这一点、也无法充分利用 IC 温度的优势。 传感器-您不应通过(大型) DIP 型 IC 和配合 PCB 来"散热"(甚至意外)。  这些传感器必须尽可能靠近"预期"热点放置、然后确保安全。   大型安装(DIP IC)将散热、更难"可靠地确保安全!"

    创纪录-我们的(近程)自动驾驶汽车采用2个(或更多) ARM Cortex M7 MCU (>200MHz)、这些 MCU 与3个或更多 ARM Cortex M0进行"交换"。   任务处理(仅一个) MCU (当然)在我们的领域中没有机会...  

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    Bob -谢谢你们的详细介绍!

    CB1 -如果需要、希望大家可以重新连接。  

    CAN -  

    我看到这里的选项是:  

    1.进入 TM4C129并利用单线协议继续使用 DS18B20。  

    2.继续使用 TM4C123并制作固件示例(可能遵循以下应用手册 ):https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/214 、我找到了 TI SDQ/单线主机固件参考(它来自 MSP430、但应能够用作示例)

    技术手册: http://www.ti.com/lit/an/slaa768/slaa768.pdf 

    示例代码位于此处=>  

    这里还有一个单线从站示例:  

    http://www.ti.com/tool/TIDM-1WIREEEPROM

    3.继续使用 TM4C123并转到在 I2C 上使用 TMP117、TMP1075等(该器件上有六个 I2C 通道,希望已经足够:)

    让我们知道我们可以为您提供更多建议或帮助!

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    Josh、

    虽然您的指导是"在领域内"、但您如何回答:

    • 海报指出(已经)他的"主循环"太忙了!    "一线制"和"多线制"连续器件事务级联(几乎)一定会"打击"他(已经)面临的挑战-主循环!
    • 如何将"温度感应 IC 及其配合的 PCB 与电机配合"?  必须监控的是电机内部吗?   (由于(内部)收集的热量必须受到仔细监控(和控制)、因为它可能(显著)削弱电机的磁体、同时)熔化定子绕组所需的绝缘层!)   尤其是当这些是采用"稀土"磁体的现代电机时、这些磁体(尤其是)对温度敏感。   这种"过热损坏"是不可逆的-因此(大部分)较小的温度传感器(之前已注明)是(通常情况下)用于"散热"电机温度监测的"所选组件"。

    鉴于上述情况-可以(真正)推荐:

    • 相对较慢(80或120MHz)的时钟-单个 MCU?    "多个及更高性能的 MCU"是否已经 用水泥砌成?
    • 使用 必须按顺序容纳多个传感器器件的"单线"?   (用户的主循环(已)突发时!)
    • 使用 印刷电路板安装型 IC 型温度传感器-哪种(理想情况下)必须"配合"并可靠地连接到电机(多个)绕组?

    器件存在的事实-并非总是如此-将其提升为(清除)"可利用性和可健身到任务"。   实际上、现实很苛刻-也许最好 是"采取这些预防措施"-而不是"现场体验"!    燃烧电机绕组的"斜率"以及"显著减速和扭矩减小电机"证明成本高昂-并且(两者都是)应避免!...

    [编辑[09 :35 CST - 7月13日:  它是否反映了那些请求设计指导的人员的"良好"-收到此类详细信息-然后"静默"?   (确实-"每个人"都很忙!)  识别基本设计缺陷(甚至缺陷)是否不恰当、这些缺陷肯定会"影响性能"、甚至更糟-导致(可预测)系统故障?   

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    尊敬的 CB1 -  

    此论坛旨在帮助用户了解他们的应用、以及如何使用 TI 器件。 我们尽最大努力推荐我们认为可行且可行的方法。

    如果您有一些您想贡献的知识或建议、请随时提交您的意见-但我们要求您尊重其他人在这里寻求帮助的现实-并且已经提供了。  

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    我怀疑您"误解"了我的简要编辑。  (今天早些时候发布)

     这种"编辑"已指向原始海报-因为他已经沉默了3天以上。

    我写这篇文章的动机是他收到 的来自您、Bob我的"热情回应"。   您是否认为这种集中精力和精力的工作不应通过 "兴趣"获得任何评论(好或坏)和线索(然后是芯片)?

    您问:"如果我有一些知识或建议"-这是否不是证据?   随着此类机器人设计变得越来越小、越来越快、越来越精确、因此(始终)需要更高的性能。   我的帖子所针对的是"重要"!

    再次-我的编辑(相当明确)针对的是 O.P. ——不要给  那些在询问(现在沉默了)海报上的“援助之玫瑰”的人!

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    感谢您的澄清。 请允许我们管理论坛-我们不会强迫海报回应或确认我们的回答。  

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    "先你"、然后 Bob 快速回应、这一事实为我提供了动力、"提供我公司的经验"。   (我们已经完成此类设计工作多年了、并且(可能)具有"重要"的能力。)

    我的"编辑"被故意设置为"基于问题"、而不是声明性声明。   因此,没有"暗示"武力,而是记录了(公平的)反应(由于失望)。  海报仍然可以自由选择"我/她选择的方式"-我在这里的悠久历史一直寻求"论坛效率"。  (为了所有人的利益...)

    我现在只能"很少"访问此论坛-今天是我最后一次"报到"机会-查看此海报是否回复了。   我的"编辑"和 UCLA 法律所教授的一样温和。   作为一种替代方案-正如我(始终)教导员工的那样-"为客户(和/或论坛助手)提供一些回应和简短的感谢-迟早会。"  

    当客户没有听到(通常)小公司的反馈时、他们尤其会感到担忧。   这是需要纠正的"最简单且成本最低"(缺陷)之一。  客户总是想知道:

    • 他们是否收到了我们的消息?
    • 他们感兴趣吗?
    • 他们是否有能力?
    • 我们还能找谁呢?

    很明显-以上都不能证明是好的。  相反:  "尊敬的客户:  感谢您-我们收到了您的请求-目前、"在鳄鱼中听我们的耳朵"(插入爬行动物/动物选择)-需要更多时间(正确/巧妙)解决您项目中的"并发症"-并应在天/小时内(x 个数)返回给您。"   

    这项策略以及许多漫长的日/夜-和(部分)智慧-使我能够找到自己、担任工程副总裁-然后将(过去)技术公司从开办到公开。   年轻的员工认为如此的细节证明是“有帮助的”  (偶数)在这里!  (笑声)  (我们将看到。)

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    谢谢、我将逐一尝试这些解决方案。 我正在为 ROS_embedded 编写代码、虽然我知道 RTOS 实现可以很容易地解决繁忙的主循环问题、但我只能使用 rossserial_tivac 库来处理计时本身。

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    CB1_MOBILE 您好:感谢您的建议。 我有一个脖子,我不想去医生那里,所以我最后在急诊室里,但现在我还可以了。 这就是为什么我沉默了几天。

    您的建议确实包含实际操作知识。 我知道尝试将所有内容都放入主循环中、即使电机温度等关键因素也可能存在问题、这正是我所做的。 我需要监控两个电机和一个电池、电池是绝对关键的。

    谢谢你。

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    感谢大家的回答、多年来、我从这个论坛获得的大量支持充满热情。 我开始使用 Energia/TIvaC 进行编码、现在我将构建我的定制设计机器人板、并使用 CCS 和适用于 ROS 的 gcc-arm 进行编码。 这一切都归功于您的支持。

    下面是我一直在询问的定制板图片。 它通过 USB 连接到 Raspberry PI、并在 RPI 上显示为/dev/ttyACM0、

    它向 Raspberry PI 提供里程测量数据、IMU 数据、Raspberry PI 使用 ROS 中的 Robrod_page_EKF 封装来定位机器人、同时接受速度/方向命令、并执行 pid 算法所需的电机速度。

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    谢谢您-现在了解(另一个) ARM MCU 的存在非常令人欣慰。  (通过 Rasp Pi)  整个"机器人任务"放置(任何)单个 MCU 上是"不公平"的。   (即使是该供应商的 MCU!)   这是一张很棒的照片-顺便说一下!

    请允许我敦促您开始认真考虑"如何"安装(任何)基于 IC 的温度传感器 (可能焊接到其小型/匹配的 PCB 上)-(假设的)现代电机的"受限"范围内。  (也许是 BLDC 电机-实现 "更高的速度、 功效和改进的热传递"。)   BLDC "运行中"电机将其铜 定子绕组 (即"热发生器")与电机的金属封装(这证明了高效的"散热器")相接触、从而延长了电机的使用寿命和性能。   (这些定子 绕组 采用化学/隔离层、涂层/绝缘-允许与"相邻和接触绕组"进行物理接触 (同时避免 "绕组到绕组"和/或"绕组到(金属)电机外壳"短路!)  

    正如之前所写的-我们发现 'MD 06-03大小的 RTD 和/或热电偶-到目前为止-'更易于安装和生存!'   电机的环境通常是"加热型和冲击/振动丰富"-在 如此有限的空间内(以某种方式)可靠地安装 IC 传感器和 PCB 会增加挑战。  您可能会注意到、"正是个组件"(RTD 或热电偶) -在大多数"超凡、现代电机!"中都会出现!

    如果存在足够的兴趣-我可以提供"高分辨率、特写照片"-揭示"尝试在电机中使用" IC 样式传感器(和 PCB)所带来的(严重)挑战。   (可能是 BLDC 电机) 如果旧电机技术(即有刷电机)"发挥作用"-问题可能会"更加困难!"   (这是因为电机绕组现在位于旋转的电枢上、并且在电机中处于中心位置!  处于中心位置-没有"热传递路径"、并且(再次)随着该结构的旋转-如何才能在旋转过程中连接和保持连接:电源、GND、I2C 信号(或1根导线)?  (答案: 他们显然不能-因此这一主张是徒劳的!)  请注意、(甚至)测量"远离旋转电枢"证明不准确且延迟响应-使电机处于严重危险之中!

    祝您的项目顺利...