Курсовая работа: Проектирование устройства логического управления (разработка электронного автомата)
Ближайшее стандартное - 383 Ом из ряда Е48.
4.2 Согласование светодиодов с выходом автомата
Рис.21 Индикация исполнительных устройств.
Используемые элементы:
Выбираем резистор R1 из ряда Е96 С2-23 0,125/0,25 1% 270Ом.
Светодиод АЛ307АМ, с параметрами UПР = 2В, IПР =10 мА.
Выбираем резистор R2 из ряда Е96 С2-23 0,125/0,25 1% 5,6Ом.
Светодиод АЛ119А, с параметрами UПР = 3В, IПР =300 мА.
5. Устройство индикации мгновенного значения F2
Для реализации устройства индикации индукции воспользуемся индикатором ИЖЦ 5-4/8. Индикатор имеет 4 разряда и работает в статическом режиме. Типовая схема включения преобразователя, его соединения с жидкокристаллическим индикатором и четырьмя элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, необходимыми для управления десятичными запятыми индикатора, показана на рис.22. Жидкокристаллический индикатор полностью управляется АЦП типа К572ПВ5. Также воспользуемся делителем напряжения, и повторителем.
Выбираем сопротивления для делителя напряжения: R1 - С2-23 0,125/0,25 1% 10 кОм; R2 - С2-23 0,125/0,25 1% 10 кОм.
В преобразователе К572ПВ5 использован принцип двойного интегрирования, в соответствии с которым вначале разряженный интегрирующий конденсатор Синт заряжают определенное время током, пропорциональным измеряемому напряжению, а затем разряжают строго определенным током до нуля. Время, в течение которого происходит разрядка и разрядка конденсатора, будет пропорционально измеряемому напряжению. Это время измеряют с помощью счетчика импульсов; с его выхода сигналы подают на индикатор.
Пределы входного напряжения устройства зависят от образцового напряжения Uобр и определяются соотношением Uвх. max=±1,999 Uобр. Текущие показания индикатора должны выражаться числом, равным 1000 Uвх/Uобр, однако на практике они ниже на 0,1...0,2%. В основном используют частоту тактового генератора равную 200, 100, 67, 50, 40 КГц. Период измерений при тактовой частоте 50 кГц равен 320 мс. Иначе говоря, прибор производит 3 измерения в секунду.
Преобразователь оснащен двумя встроенными источниками питания, один напряжением 2,9±0,5 В, а второй - около 5 В. Плюс первого соединен с выв.1, а минус - с выв.32 (этот вывод принято считать общим проводом аналоговой части преобразователя). У второго источника плюс на том же выв.1, а минус - на выв.37. На выходе F преобразователь вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов вида "меандр" с частотой, в 800 раз меньшей тактовой (62,5 Гц при fт = 50 кГц). На выходах, подключаемых к элементам цифр индикатора, напряжение имеет ту же амплитуду, форму и частоту, но оно синфазно с напряжением на выходе F для невидимых элементов и противофазно для видимых. Низкий уровень этих импульсов соответствует - 5 В (выв.37), а высокий - нулю (выв.1). Для управления четырьмя десятичными запятыми необходимы дополнительные четыре логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (DD2). Они повторяют фазу "меандра" для неиндицируемых запятых и инвертируют ее для той, которая должна быть видна.
Рис.22 Схема включения АЦП и индикатора контролируемого параметра
Заключение
В результате выполнения курсовой работы был выполнен структурный синтез устройства логического управления, выбор элементной базы; синтез сопряжения по входу и выходу, таймера, тактового генератора и устройства индикации.
В курсовой работе контролируемой величиной является освещенность, измеряемая датчиком освещенности, который позволяет измерять действующее значение освещенности и в зависимости от этого формирует выходное напряжение. При этом требовалось нормирование контролируемой величины, приведение её к шкале 10В для согласования датчика с преобразователем аналоговых сигналов, реализующий функцию F2 .
Дискретный автомат был реализован на базе мультиплексора, в качестве элементов памяти были применены динамические D- триггеры.
При выборе схем, реализующих заданные передаточные функции, вспомогательные функции и реализация коммутаций устройств со схемой автомата Мура, были выбраны: таймер, тактовый генератор, устройство начального пуска, устройство реализации функции F1 и F2, устройства опорного напряжения, устройства сопряжения, устройство индикации.
При разработке устройства индикации, в качестве преобразователя аналогового сигнала в цифровой использована микросхема КР572ПВ5, которая представляет собой преобразователь на 3,5 десятичных разрядов, работающий по принципу последовательного счета с двойным интегрированием, с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала. Адекватность работы дискретного автомата и преобразователей F1 и F2 была проверена с помощью моделирования в программном комплексе OrCAD 9.1. В результате выполнения курсовой работы были получены навыки разработки и моделирования цифровых и аналоговых устройств.
Список литературы
1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроники и микропроцессорная техника. - М.: Высшая школа. 2005. - 790 с.
2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. - М.: Мир. 1982. - 512 с.
3. Быстров Ю.А., Мироненко И.Г. Электронные цепи и схемотехника. - М.: Высшая школа. 2002. - 384 с.
4. Дубровский В.В., Иванов Д.М. Резисторы: Справочник. - М.: Радио и связь 1991. - 528 с.
5. Якубовский С.В., Ниссельсон Л.И., и др. Цифровые и аналоговые микросхемы: Справочник. - М.: Радио и связь. 19980. - 496 с.
6. Радио. №9, 1990.80с.
7. Техническая документация сайтов http://tomschools.ru, http://www.nightbird.ru/help.html