Witam, mam wielką prośbę o pomoc, potrzebuję za pomocą procesora AVR (prawdopodobnie Atmega 32/64 – ale to nie ma tutaj większego znaczenia) mierzyć napięcia z zakresu +-10V, oraz za pomocą PWMu „generować” napięcia również z przedziału +-10V.

Dokładniej mówiąc chcę podpiąć taki procesor do sterownika PLC (Siemens Simatic S7-1200) który to właśnie posiada moduł wejść/wyjść analogowych z zakresem napięć +-10V. Sygnały te będą wolnozmienne, więc akurat z tym nie ma problemu, atmega spokojnie poradzi sobie z ich pomiarem, muszę tylko dostosować poziomy napięć.
Potrzebuję 1 wejście PLC (+-10V)-> Atmega (ADC), i 2 wyjścia Atmega (PWM) -> PLC(+-10V)

Problemem jest dla mnie skonstruowanie układów konwertujących napięcie, w AVRze jak wiadomo mogę mierzyć napięcia 0-5V oraz generowany PWM również będzie miał 5V. O ile z samym przeskalowaniem napięcia nie było by problemu (dzielnik napięcia na dwóch rezystorach) to z pomiarem napięć ujemnych mam lekki problem.
Co do układu wejściowego to zacząłem kombinować coś z prostownikami aktywnymi na wzmacniaczach operacyjnych, znalazłem układ prostownika aktywnego który ładnie ujemny sygnał „odwraca”, więc wystarczy tylko jeszcze jakiś dzielnik napięcia na rezystorach i taki sygnał można podać na wejście ADC Atmegi, tyle że jak odróżnić czy w danej chwili mierzymy napięcie dodatnie czy ujemne ?

Układ wyjściowy:
Tutaj niestety nie mam pomysłu jak to zrobić, pierwszym pomysłem było zastosowanie scalonego mostka H, tyle że wtedy mamy problemy ze wspólną masą. Musiał bym więc użyć jednego zasilacza do atmegi i układu wejściowego wzmacniaczy operacyjnych, następnie optoizolację (transoptory) dla sygnałów PWM i sterowanie mostkami H, i oddzielnych zasilaczy do jednego i drugiego mostka H – układ taki jak najbardziej by działał tyle że odrobinę komplikuje on całe urządzenie (dodatkowe zasilacze).
Dla układu wejściowego i tak muszę mieć zasilacz z napięciem symetrycznym, więc myślę że można by pójść tą drogą. Można wstawić komplementarną parę tranzystorów (npn na napięciu ujemnym i pnp na napięciu dodatnim) tyle że nie mam pojęcia jak nimi sterować.

Potrzebował bym układu który dało by się sterować jak mostek H, czyli wejście Enable (dla PWM) oraz 1-2 piny do sterowania polaryzacją napięcia wyjściowego.
Prosił bym o radę i pomoc jak takie coś zrealizować. Przypuszczam że od strony sprzętowej najszybciej było by użyć zewnętrznego konwertera DAC – tyle że obawiam się że nie poradzę sobie z jego obsługą programowo, a PWM w zupełności by mi wystarczył.

Pozdrawiam i z góry dziękuję za wszelkie rady.

Witam
Sory za PAINTa, ale myślę że "takie coś" mogłoby zadziałać:




W punkcie BIAS ustawiasz takie napięcie, żeby przy 2V5 wejściowego było 0V na wyjściu.
Rezystorami w sprzężeniu ustawiasz wzmocnienie x4.
Zaznaczam, że to tak na sucho - ale tak mi się pomyślało
Pozdr

Układ wejścia (PLC-->ADC mega): zastosować dzielnik napięcia przez 4 do zakresu +/- 2,5V a następnie WO jako sumator i dodać 2,5V składowej stałej.
układ wyjścia: zabieg odwrotny:
pwm- na postać "ciągłą" za pomocą filtru DP, następnie odjąć 2,5V i wzmocnić razy 4.
wykorzystywałem podobny zabieg do pracy atmegi nad sinusem i działało całkiem przyzwoicie:)

_________________
sig off ;(