Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Описание схемы электрической принципиальной

Рис. 5. Схема электрическая принципиальная

Основой устройства является микроконтроллер ATmega8L. Его выбор обусловлен наличием достаточного числа портов ввода-вывода для управления светодиодной матрицей HG1 без применения дополнительных микросхем, наличием встроенных десятиразрядного АЦП и источника образцового напряжения (2,56 В). Преобразование входного напряжения в цифровой код выполняет АЦП, а измеренное значение (три разряда) выводится в виде бегущей строки на светодиодную матрицу HG1. При этом одновременно видны только два символа. Как показала практика, такой способ вывода информации не вызывает затруднений при ее считывании. Поскольку в устройстве не требуется с большой точностью выдерживать временные интервалы, то с целью снижения потребляемого тока и упрощения схемы работа микроконтроллера DDI тактируется встроенным RC-генератором с частотой 1 МГц. Программа для микроконтроллера написана на языке ассемблера, отлажена и откомпилирована в среде AVR Studio 4.14. В первой строке директивой.include имеется ссылка на файл m8def.inc. Он содержит описания предопределенных имен регистров и констант микроконтроллера и входит в состав среды AVR Studio 4.14.

После включения питающего напряжения линии РВО-РВ4 (выводы 14-18) микроконтроллера DD1 конфигурируются как выходы для управления строками, а линии PDO - PD6 (выводы 2-6, 11,12) - столбцами матрицы HG1. Сигналы на линиях РС4, PC5 (выводы 27, 28) управляют излучающими диодами оптопары U1. резисторы R12, R13 - токоограничивающие. Линии ADC2 и ADC3 (выводы 25 и 26) сконфигурированы как входы встроенного АЦП.

Переключателем SA2 осуществляют изменение режимов работы устройства: измерение постоянного напряжения с автоматическим выбором предела; измерения; измерение переменного напряжения на пределе 700 В; измерение переменного напряжения на пределе 70 В.

Входная цепь вольтметра состоит из резисторов R1-R7, R9. R10, диода VD1 и оптопары U1 и образует делитель напряжения с изменяемым коэффициентом передачи.

Его изменение осуществляется подключением резисторов R9. R10 через полевые транзисторы оптопары U1. Когда они отключены, установлен предел измерения 9,99 В. при подключении резистора R10 будет установлен предел 99,9 В, а резистора R9 - 999 В. С выхода делителя напряжение, пропорциональное входному, поступает на линию ADC3 (вывод 26) микроконтроллера DD1. Выбор указанной оптопары обусловлен ее способностью работать при низком управляющем напряжении (1,1…1,6 В), кроме того, как показала практика, сопротивление открытого ключа уже при токе 0,5 мА через управляющий светодиод составляет около 10 Ом и практически не изменяется при дальнейшем повышении тока до номинального значения 5 мА. Использование последовательного соединения четырех резисторов R1-R4 мощностью 0,5 Вт обусловлено необходимостью обеспечить надежную работу, поскольку их максимальное рабочее напряжение составляет 250 В. Напряжение минусовой полярности на входе микроконтроллера DD1 не должно превышать 0,5 В Диод VD1 ограничивает напряжение этой полярности до 0.5…0.6 В. Поскольку на вход АЦП микроконтроллера это напряжение поступает через делитель напряжения R5 R7, оно не превысит 0,25…0,3 В на любом из пределов. Кроме того, при измерении переменного напряжения диод VD1 выполняет функции выпрямителя. Защитный диод VD2 ограничивает значение напряжения на входе АЦП микроконтроллера до 3,1…3,2 В. что снижает вероятность его выхода из строя при нарушении работы управляемого делителя напряжения. Дроссель L1 и конденсатор СЗ образуют фильтр питания аналоговых узлов микроконтроллера DDI. Конденсатор С4 снижает уровень помех на встроенном источнике образцового напряжения 2.56 В. Резисторы R11, R8 образуют делитель напряжения источника питания, с его выхода напряжение поступает на второй вход АЦП (вывод 25) микроконтроллера DD1. Необходимость использования резистивного делителя обусловлена тем, что напряжение на входе АЦП не должно превышать 2,56 В.

Конденсаторы оксидно-электролитические алюминиевые К50-35, предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего токов и в импульсном режиме.

Конденсаторы К10-17 керамические постоянной ёмкости предназначены для работы в качестве встроенных элементов внутреннего монтажа аппаратуры, цепях постоянного переменного пульсирующего и импульсного тока.

Номинальная мощность, Вт

Диапазон номинальных сопротивлений, Ом

D

L

l

d

Масса, г, не более

0,25

1,0-5,1x106

2,0

7,0

20

0,6

0,25

2

1,0-10x106

8,6

18,5

25

1,0

3,5

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Механизмы фотоаппарата В современном мире фотография является средством информирования людей о событиях в мире, средством научных исследований, видом искусства. Изобретение фотографии относится к 1839году. Че ...

GMSK-модулятор В среде MATLAB собрали схему MSK модулятора, установили заданные параметры элементов схемы. Рисунок1-спектр сигнала на выходе схемы Затем со всех осциллогр ...

Генератор линейно возрастающего напряжения Электроника является универсальным и исключительно эффективным средством при решении самых различных проблем в области сбора и преобразования информации, автоматического и автоматизиров ...