Разработка аппаратной базы

В устройстве используется недорогой 16-разрядный микроконтроллер MSP430F2013 (возможна замена на MSP430F2011, MSP430F2012 с идентичными характеристиками без изменения аппаратной и программной частей) [1, 2].

Технические характеристики MSP430F2013

Разработка принципиальной схемы

Принципиальная схема микроконтроллерного таймера представлена на рис. 2.

Кварцевый резонатор 32768 Гц ("часовой" кварц), подключается к внешним выводам XIN и XOUT, задает частоту тактирования внутреннего таймера микроконтроллера. Тактирование микропроцессорного ядра микроконтроллера осуществляется от внутреннего генератора.

Для реализации шестнадцатиразрядного регистра сдвига используются две микросхемы 74НС495 - восьмиразрядные регистры сдвига с регистром - защелкой на выходе, соединенные последовательно, образуя 16 выходов [3]. Для выдачи последовательного кода из микроконтроллера на регистр используется интерфейс SPI (выводы данных и синхронизации) и один дополнительный вывод для защелки сдвинутых данных.

Рис.2. Таймер на микроконтроллере MSP430. Схема электрическая принципиальная

Подача питающего напряжения на анод очередной активизируемой цифры дисплея осуществляется через транзисторный ключ, управляемый сигналом низкого уровня с выхода сдвигающего регистра D2. Для зажигания светодиодных сегментов, на их катоды через токоограничивающие резисторы подается низкий уровень сигнала непосредственно с выходов сдвигающего регистра D3. Светодиод HL1 используются для индикации состояния силовой нагрузки - если выдан сигнал на включение, то он горит. Светодиод HL2 индицирует включенное состояние таймера.

Электромагнитный излучатель включается через транзисторный ключ, управляемый сигналом низкого уровня непосредственно с вывода Р1.3 микроконтроллера. Кнопки и тумблер подключаются непосредственно к входам порта P1, настроенным на ввод с подключением внутренних подтягивающих резисторов.

Для включения силовой нагрузки с вывода порта Р1.7 подается низкий уровень сигнала, обеспечивающий протекание тока через светодиод маломощного симисторного оптрона с датчиком нуля, включенного в цепь управления мощного симистора, коммутирующего силовую нагрузку мощностью до 2 кВт.

Принципиальная схема оптосимисторного ключа представлена на рис. 3.

Лучшие статьи по информатике

Электронные трансформаторы на основе высокочастотных структур с переключаемыми конденсаторами для автономных систем электроснабжения
Из основных тенденций развития радиоэлектронных средств (РЭС) и систем связи следует отметить с одной стороны все возрастающую степень использования интегра ...

Расчёт параметров настройки ПИ и ПИД регуляторов
Автоматизация производства является на современном этапе важнейшим фактором научно-технического прогресса во всех отраслях промышленности, в том числе ...

Проектирование цифровой системы коммутации на базе оборудования Surpass hiE 9200
В настоящее время многие операторы связи обладают развитой инфраструктурой, построенной во время становления телекоммуникационной отрасли в России. Инфрастр ...