Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Коммуникации и связь->Лабораторная работа
Лабораторная установка выполнена в виде программно управляемой модели на ПЭВМ в составе штатного оборудования (процессор, дисковод, дисплей, принтер)....полностью>>
Коммуникации и связь->Реферат
Разработать предполагаемую структуру автоматизированной системы управления ТЭС (ИАСУ). Изобразить схему, с указанием уровней управления по иерархии (А...полностью>>
Коммуникации и связь->Реферат
Человек социальное существо. Всю жизнь его окружают другие люди. И поэтому, совершая тот или иной поступок, люди так или иначе оглядываются на обществ...полностью>>
Коммуникации и связь->Реферат
Выпрямители предназначены для питания электрических устройств, принцип работы которых основан на использовании источников постоянного тока. К таким ус...полностью>>

Главная > Дипломная работа >Коммуникации и связь

Сохрани ссылку в одной из сетей:

В качестве устройства управления используем однокристальный микроконтроллер семейства МК51 К1816ВЕ751. Описание контроллера К1816ВЕ751 и общие сведения о микроконтроллерах МК51 приведены в приложении А.

Схема электрическая принципиальная блока управления ключами и светодиодной индикации имеет вид в соответствии с рисунком 3.7.

Прибор выполнен на основе однокристального микроконтроллера К1816ВЕ751, работающего с внутренней памятью программ, что обеспечивается подачей высокого уровня напряжения на вывод (=1). Для генерации тактовой частоты fCLK микроконтроллера к выводам XTAL1 и XTAL2 подключен кварцевый резонатор ZQ1 на частоту 4.8 МГц. Конденсаторы С2, С3 обеспечивают надежный запуск внутреннего генератора МК при включении питания. Цепочка С1, R1 служит для начальной установки (сброса) МК при подачи электропитания. Конденсатор С4 служит для фильтрации импульсных помех, возникающих на выводах источника питания при работе цифровых микросхем.

Рис.3.7. Схема электрическая принципиальная блока управления ключами и светодиодной индикации

Приведенные параметры являются типовой схемой подключения и расчету не подлежат.

Согласно [13] выбираем резисторы и конденсаторы:

R30 – МЛТ - 0.125- 8.2 кОм ±5%;

C5, C6 – КТ4-21-100 В – 20 пФ±20%;

C7 - К-50-31- 40 В- 10 мкФ ±20%;

C8 – К-53-1- 30 В- 0.1 мкФ ±20%;

Расчет ключей. Ключи обеспечивает коммутацию сети и нагрузки в нормальном и аварийном режиме. Таким образом, они должны обеспечивать коммутацию напряжения и тока:

Uком = 220 В, Iком =400/220= 1.8 А.

Выбираем исходя из этих параметров в качестве ключей двухконтактное реле РЭС-22 типа РФ 4.500.130.

Электрическая принципиальная схема реле имеет вид в соответствии с рисунком 3.8.

Рис.3.8. Электрическая принципиальная схема реле РЭС-22

Параметры реле типа РФ 4.500.130:

- параметры катушки управления Rобм=2500 Ом, Iсраб=10.5 мА, Iотп=2.5 мА;

- параметры силовых контактов Uком = 220 В, Iком =0.5 А.

При расчете ток коммутации Iком =400/220= 1.8 А, поэтому применяем параллельное соединение силовых контактов согласно рисунка 3.9.

Так как срабатывание реле происходит при токе Iсраб=10.5 мА, а максимальный выходной ток линии порта Р3 не превышает 1,6 мA, то для управления реле применяем транзисторный ключ VT7, VT8.

Выбираем транзистор типа КТ502А с параметрами:

Iк max=150 мА; Uкэ max= 25 В; Uкэ нас = 0,6 В; Pк max = 350 мВт; β= 120.

Максимально необходимый ток базы:

(3.27)

Рис.3.9. Схема соединения линий коммутации реле РЭС-22

Отпиранием электрического ключа управляет низкий уровень (логический 0) на выводе Р3.3 и Р3.4. Используя справочные данные [10] на микроконтроллер К1816ВЕ751, проверяем возможность управления транзистором VT7, VT8 от МК:

I0вых Р3imax =1,6 Ма> IБ VT7,8max = 0.09 Ма.

Задаваясь током управления I0вых Р3i=1 Ма (с целью надежного насыщения транзистора), рассчитаем номинал токоограничительного резистора R31, R32:

  1. (3.28)

Выбираем номинал R31, R32 равным 4,3 кОм. Номинал резисторов R33, R34, служащих для более надежного отпирания и запирания транзисторов выбираем равным также 4,3 кОм.

Согласно [13] выбираем резисторы и конденсаторы:

R31, R32, R33, R34 – МЛТ – 0.125- 4.3 кОм ±5%.

Расчет индикации. Светодиодная индикацию обеспечивает три режима работы - “Аварийный режим”, “Аккумулятор разряжен”, “Смените источник питания”. В качестве индикаторов VD13, VD14, VD15 применяем светодиоды типа АЛ336Б. Параметры светодиодов: Uпр=2.0 В, Iпр=10 мА. Диоды подключены к МК через мощные инверторы с открытым коллектором DD2.1, DD2.2, DD2.3 (микросхема К155ЛН5). Это объясняется тем, что максимальный выходной ток линии порта Р3 не превышает 1,6 мA [10], а для нормального свечения светодиода необходимо задать через него ток 10 мA . Инвертор микросхемы К155ЛН5 обеспечивает:

I0вых=40 мА при U0вых=0.7 В, I1пот=48 мА [2].

Таким образом включение светодиодов следует производить выводом логического 0 на выход инвертора. Так как после начальной установки (сброса) МК все его порты настроены на ввод информации, т.е. на их выводах будут логические 1, то в программе работы МК необходимо сразу же после включения электропитания вывести логический 0 в разряды Р3.5, Р3.6, Р3.7 для гашения светодиодов.

Рассчитаем номиналы токоограничительных резисторов R35, R36, R37:

Ом. (3.29)

Согласно [13] выбираем из ряда Е24 резисторы:

R35, R36, R37 – МЛТ – 0.125- 220 Ом ±5%.

4.7 Расчет блока стабилизатора

Стабилизатор обеспечивает постоянное напряжение питания +5В для микросхем устройства, также является источником опорных напряжений для схем компараторов.

Мощность потребляемая ИМС, ОЭВМ, светодиодной индикацией и ключами равна:

Рпот=3∙РDAМК+3∙РVDDD+2∙Ркл, (3.30)

где Р=Uип∙Iпот – активная мощность потребляемая элементами схемы.

Используя данные расчетов п.3.1-3.4 и приложения А находим

Рпот=3∙5∙2.8+5∙220 +3∙2∙10+5∙48+2∙5∙10.5=1547 мВт.

С учетом мощности потребляемой активными сопротивлениями цепи принимаем Рпот=2 Вт.

Ток который должен обеспечивать стабилизатор равен:

Iстабпот/Uип=2/5=0.4 А. (3.31)

В качестве схемы стабилизатора выбираем ИМС типа К142ЕН4. Справочные параметры ИМС приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Справочные параметры ИМС К142ЕН4

Uвх min, В

Uвх max, В

Iвых max, mA

К нс U, %

К нс I, %

Uвых, В

Pрас max, Вт

≥ 9

≤ 45

≤ 103

≤ 0,05

≤ 0,25

3 ÷ 30

≤ 6

Схема подключения ИМС имеет вид согласно рисунка 3.10. ИМС является регулируемым стабилизатором напряжения повышенной защиты от перегрева и перегрузки по току.

Рис.3.10. Схема подключения ИМС К142ЕН4

Рекомендуемые справочные значения C9, C10, R38 и R39 равны:

C9= 2.2 мкФ, C10= 4700 нФ, R38= 1.6 кОм, R39= 22кОм.

Согласно [13] выбираем резисторы и конденсаторы:

R38 – МЛТ - 0.125- 1.6 кОм ±5%;

R39 – СП-2-2а - 0.5 - 22 кОм ±10%;

C9 - К-53-25- 40 В- 2.2 мкФ ±20%;

C10 – К-53-25- 40 В- 4.7 мкФ ±20%.

4.8 Выбор элементной базы

Описание и общие сведения о микроконтроллере К1816ВЕ751

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной п-МОП технологий (серия 1816) и КМОП технологии (серия 1830).

Использование ОМЭВМ семейства МК51 по сравнению с МК48 обеспечивает увеличение. объема памяти команд и памяти данных. Новые возможности ввода-вывода и периферийных устройств расширяют диапазон применения и снижают общие затраты системы. В зависимости от условий использования, быстродействие системы увеличивается минимум в два с половиной раза и максимум в десять раз.

Семейство МК51 включает пять модификаций ОМЭВМ (имеющих идентичные основные характеристики), основное различие между которыми состоит в реализации памяти программ и мощности потребления.

ОМЭВМ КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51 содержат масочно-программируемое в процессе изготовления кристалла ПЗУ памяти программ емкостью 4096 байт и рассчитаны на применение в массовой продукции. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

ОМЭВМ КМ1816ВЕ751 содержит ППЗУ емкостью 4096 байт со стиранием ультрафиолетовым излучением и удобна на этапе разработки системы при отладке программ, а также при производстве небольшими партиями или при создании систем, требующих в процессе эксплуатации периодической подстройки. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

ОМЭВМ КР1816ВЕ31 и КР1830ВЕ31 не содержат встроенной памяти программ, однако могут использовать до 64 Кбайт внешней постоянной или перепрограммируемой памяти программ и эффективно использоваться в системах, требующих существенно большего по объему (чем 4 Кбайт на кристалле) ПЗУ памяти программ.Каждая из перечисленных выше микросхем является соответственно аналогом БИС 8051, 80С51, 8751, 8031, 80С31 семейства MCS-51 фирмы Intel (США).

Каждая ОМЭВМ рассматриваемого семейства содержит встроенное ОЗУ памяти данных емкостью 128 байт с возможностью расширения общего объема оперативной памяти данных до 64 Кбайт за счет использования внешних микросхем ЗУПВ.

Общий объем памяти ОМЭВМ семейства МК51 может достигать 128 Кбайт: 64 Кбайт памяти программ и 64 Кбайт памяти данных.

При разработке на базе ОМЭВМ более сложных систем могут быть использованы стандартные ИС с байтовой организацией, например, серии КР580. В дальнейшем обозначение "МК51" будет общим для всех моделей семейства, за исключением случаев, которые будут оговорены особо.

ОМЭВМ содержат все узлы, необходимые для автономной работы:

1) центральный восьмиразрядный процессор;

2) память программ объемом 4 Кбайт (только КМ1816ВЕ751, КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51);

3) память данных объемом 128 байт;

4) четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода;

5) два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика;

6) систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями;

7) последовательный интерфейс;

8) тактовый генератор.

Система команд ОМЭВМ содержит 111 базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Разработка универсального источника бесперебойного питания

    Дипломная работа >> Коммуникации и связь
    ... медицинской аппаратурой. К основным критериям разработки источника бесперебойного питания стоит отнести надежность и стойкость к ... будет вестись последующая разработка. К основным критериям разработки источника бесперебойного питания стоит отнести надежность ...
  2. Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС "Ухтинская"

    Дипломная работа >> Физика
    ... уровня и при отключении пускателя электродвигателя. 1.1.3 Разработка интегрированной автоматизированной системы управления энергоснабжением ... 0,7 км 1 28050 143 55 Диспетчерская Источник бесперебойного питания 1 8410 168 56 Оптоэлектрический преобразователь ...
  3. Разработка системы Автоматизированное решение задач механики

    Дипломная работа >> Информатика
    ... комплекса технических средств могут входить: Источник бесперебойного питания; Аудиоконтроллер; Принтер; Сетевая карта; ... комплекта в производство. В разделе "Экономические обоснование разработки" рассчитаны основные параметры, характеризующие эффективность ...
  4. Разработка библиотеки для КОМПАС График Расчет и построение теплообменников

    Дипломная работа >> Информатика
    ... затраты времени конструктора при разработке сборочных и деталировочных машиностроительных ... Windows 2000. Для разработки подсистемы: «Разработка библиотеки типовых элементов ... Black G5 optical, PS/2 Источники бесперебойного питания UPS Mustek PowerMust 600 ...
  5. Разработка и автоматизация подсистемы Диетпитание для учета питания всех пациентов

    Реферат >> Информатика
    ... и проектных требований к создаваемой подсистеме. 2. Разработка технического задания. Разработка в соответствии со сформулированными требованиями ... Оборудование Сумма, руб. Сервер 100000 Источник бесперебойного питания 10000 Компьютеры 40000 Итого 150000 ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0071079730987549