反射センサで回転数測定 １

先の記事「反射センサで回転数測定」では言葉だけで説明していましたが、見てくれる方が多いようなので、回路図を使って少し詳しく紹介してみます。

タイトル図は PIC18F23K22-I/SP の一部と反射センサ周辺の回路図です。

DACOUT を閾電圧として、C12IN0- のアナログ信号をPIC18F 内蔵のComparator でデジタル信号に変換しています。

アナログ信号のDCバイアス

DACOUT はPIC18F の電源電圧 +3.3V の半分（1.65V）に設定しました。

DACOUT の出力電圧はボルテージフォロアを通した後に R6, R4 で分圧し、DACOUT よりも80mV程度低いDCバイアスを作っています。

1.65 * R6 / (R6 + R4)
1.65 * 510 / (510 + 10000) = 0.08 [V] (=80mV)

C4, R5 によって、フォトリフレクタ（RPR-220）出力のAC成分が、このDCバイアスに重畳されたアナログ信号が出来ます。

２回路入りのオペアンプ（NJU7043D）を使ったので、このアナログ信号もボルテージフォロアを通してC12IN0- に入力します。

このボルテージフォロアは必ずしも必要なさそうです。
正帰還型ローパスフィルタにすることも考えましたが定数決定に手間取りそうなので、今回は後述のCRフィルタを準備するに止めました。

コンパレータ動作

PIC18F 内蔵の Comparator は DACOUT と C12IN0- を比較して次のようなデジタル信号になります。

DACOUT > C12IN0- の時 ：　Comparator 出力＝１
DACOUT < C12IN0- の時 ：　Comparator 出力＝０

DACOUT とDCバイアスの差（80mV）がノイズレベルより大きければ、測定対象が停止している時にノイズによるデジタル信号を発生させないはずです。

デジタル信号は PIC の中で情報処理される他、SFR の設定次第でC1OUT 端子に出力することも可能で、今回はC1OUT に出力してオシロ観察していす。

先の記事のオシロ波形は、C1OUT と C12IN0- 端子の波形相当です。

ローパスフィルタ

幾らかノイズを抑えることが出来るようにと、R3 , C2 によるローパスフィルタを使えるように準備しましたが、今回は使わず R3=0ohm , C2=N.M. にしています。

以上、何等かお役に立てれば幸いです。