Разработка принципиальной схемы

Принципиальная схема определяет полный состав элементов, которые входят в состав данного устройства, связей между ними, что даёт детальное представление о принципе работы узла.

В состав устройства входят такие основные элементы: микроконтроллер DD1, дешифратор DD2, светодиодные индикаторы HG1-HG2, датчик уровня SF1, транзисторный ключ VT1, электромагнитное реле KU1, стабилизатор напряжения DA1, установочные тактовые кнопки SB1-SB2. Схема устройства представлена чертеже.

Тактовая частота микроконтроллера задаётся кварцевым резонатором ZQ1. На двух трёхразрядных семиэлементных светодиодных индикаторах с общими катодами(HG1,HG2) во время работы таймера отображается время, оставшееся до включения насоса(при выдержке паузы) или до его выключения(во время подачи воды).Индикация динамическая. Дешифратор DD2 с выходами, которые выполнены согласно схеме с открытым коллектором, преобразует формируемый микроконтроллером трёхразрядный двоичный код номера знакоместа в сигналы, которые подаются на катоды индикаторов для их поочерёдного включения. Насос останавливается после срабатывания датчика, в роле которого может служить любой микровыключатель с прикреплённым к нему рычагом с поплавком. Для большей надёжности стоит установить ещо один микровыключатель, который размыкает цепь питания таймера, если датчик SF1по какой-либо причине не сработает.

Все детали устройства смонтированы на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита. Неиспользованные участки фольги с обеих сторон платы соединены с цепью 9-12 вольт, и служат дополнительным общим проводом.

Плата расчитана на детали поверхностного монтажа, кроме кварцевого резонатора ZQ1, стабилизатора DA1, индикаторов HG1-HG2, кнопок SB1-SB2, реле KU1, разъема для программирования XP1, датчика-выключателя SF1 и конденсаторов C3,C6.Тип реле-JRC-23F. Сопротивление его катушки-167 Ом, рабочее напряжение -5 вольт. Контакты рассчитаны на коммутацию переменного напряжения до 125 вольт при нагрузке мощности не более 62,5 В*А. Насос, или другое устройство, мощность которого превышает возможности этого реле, можно включить при помощи другого реле или контактора, рассчитанного соответствующий ток и напряжение. Реле KU1 в этом случае будет промежуточным. На плате установлен штыревой разъём XP1, контакты которого соединены с выводами микроконтроллера согласно схеме на рисунке 2.2.1

Рисунок 2.2.1 - Распиновка разъёма

Его назначение- подключение програматора к микроконтроллеру, уже установленного на плату. В таблице на рисунке 2.2.2 показано, как должны бать запрограмированы разряды конфигурации микроконтроллера. Они задают его работу с кварцевым резонатором частотой больше 8 МГц и задержку старта программы на 16000 циклов. Для защиты информации в EEPROM микроконтроллера от случайного повреждения в процессе повышения напряжения питания, порог срабатывания внутреннего детектора напряжения (BODLEVEL) установлен 1.8 вольт.

Рисунок 2.2.2 - Значение разрядов конфигурации микроконтроллера

При загрузке в програмную память микроконтроллера кодов с файла Pump-Control.hex, который есть в приложении, продолжительность работы насоса и продолжительность паузы можно независимо изменять от 0 до 60 минут с шагом 1 секунды.

Таймер потребляет от источника питания 9-12 вольт, ток не более 500 миллиампер.

В устройстве применены конденсаторы электролитические К50-35, К50-6, керамические К53-15, и импортные чип-конденсаторы для поверхностного монтажа GRM 21. Микросхемы STU 7805 в качестве стабилизатора входного напряжения, или аналогичная по параметрам отечественного производства КР142ЕН5А, микроконтроллер AT-tiny2313-20sl, дешифратор 74LS145D. Чип-светодиод красного цвета ARL-0603URC-100mcd. Два светодиодных индикатора Е30361. Электромагнитное реле JRC-23F. Чип-резисторы Р1-16, Р1-12. Самовозвратные тактовые кнопки TS-A3PS-130. Два выключателя SWR-51/L, один в качестве датчика, другой - контрольный. Импортный диод шотки MBR0520LT. Транзистор IRML2803. Кварцевый резонатор HC49-U-10 МГц и разъемы штыревые для подключения блока питания и программатора PLS 6, PLS1, BLS 1.

Лучшие статьи по информатике

Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе
Транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя или несколькими р-n-переходами, позволяющий усиливать электрические сигналы и имеющий три вывода или более ...

Разработка сети передачи данных Нуринского РУТ Карагандинской области на основе создания цифровых РРЛ
Оцифрованные магистрали, на базе которых строятся современные сети передачи информации, должны быть стандарта SDH (Synchronous Digital Hierarchy -это синхро ...

Устройство акустического автомата
Предмет проектирования - разработка конструкции функционально и конструктивно законченного устройства. Курсовой проект завершается разработкой комплекта кон ...