Курсовая работа: Микропроцессорная система управления технологическим оборудованием типа CNC Модуль входных сигналов

В данном модуле используется фильтр питающего напряжения, который выполняет два типа фильтрации и содержит 24 фильтрующих конденсаторов: по одному конденсатору на каждую микросхему D2…D23 для подавления высокочастотных помех в цепях питания и один общий блокирующий, который устанавливается для снижения низкочастотных пульсаций в шинах питания и включаются между выводами «питания» и «земля» около разъема печатной платы и рассчитывается на промышленную частоту 50 Гц. Высокочастотные фильтры фильтруют колебания напряжения, возникающие в результате переключения схем, они рассчитываются для частоты 20 кГц.

Расчёт фильтра питания НЧ и ВЧ производится по уравнению резонанса

,

где U – напряжение питания 5 В;

– сопротивление нагрузки;

f-частота;

C-емкость конденсатора.

- Расчет фильтра питания низких частот.

Сопротивление нагрузки RH:

По результатам расчёта выбирается конденсатор C1 К53-18-16В-120 мкФ ±10% [11].

- Расчет фильтра питания высоких частот.

Все микросхемы D1-D23 разбиваются на две группы: с током потребления до 15 мА (D1-D3, D5, D8, D10-D19) и с током потребления больше 15 мА (D4, D6, D7, D9, D20-D23).

Рассчитывается средний потребляемый каждой группой микросхем ток [8]:

Суммарное сопротивление:

Из уравнения резонанса (9) рассчитывается емкость конденсаторов С2-С4, С6, С9, С11-С20 и С5, С7, С8, С10, С21-С24:

По результатам расчёта выбираются конденсаторы С2-С4, С6, С9, С11-С20 К10-17-H90 3,9 нФ ±10%, С5, С7, С8, С10, С21-С23 К10-17-H90 8,2 нФ ±10% [11].

4.4 Проверка разъемов по току

Разъем Х1 типа ХХ96-1 рассчитан на рабочее напряжение 700В и на максимальный ток 2А на один контакт [12]. Максимальный ток, передаваемый разъемом Х1 по цепи питания составляет I_ПОТ = 0,962 А. То есть вполне достаточно для надежности использовать один контакт разъема.

Разъем Х2 типа DIN41612-32M рассчитан на рабочее напряжение 500 В и на максимальный ток 4 А на один контакт [12]. Максимальный ток, передаваемый разъемом Х2 по цепи питания составляет I_КОМ =315 мА. То есть вполне достаточно для надежности использовать один контакт разъема.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта была разработана принципиальная электрическая схема модуля входных дискретных сигналов в соответствии с требованиями технического задания на курсовое проектирование с проведением расчетов основных электрических и временных параметров. Данный модуль представляет собой законченную схему с одним системным разъемом, для связи с процессором и одним выходным для связи с датчиками.

Тип интерфейса для связи МПСУ ТО с модулем – И-41.

Обмен информации осуществляется в режиме адресного обмена (чтения) и диагностики (записи).

Разрядность внутренней шины данных - 8 бит.

Гальваническая развязка с отсутствует.