Автоматическая система управления температурой с помощью термометра-стабилизатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Обзор существующих методов и средств измерения-регулирования температуры

1.1 Методы измерения температуры

1.2 Бесконтактный метод измерения температуры

1.3 Люминесцентный метод измерения температуры

2. Разработка электрической структурной и функциональной схемы

3. Разработка электрической принципиальной схемы, выбор элементной базы

3.1 Особенности микроконтроллера AT89C4051P

3.2 Обоснование выбора элементной базы

3.3 Обоснование выбора конденсаторов

3.4 Обоснование выбора резисторов

3.5 Обоснование выбора диодов

3.6 Обоснование выбора транзисторов

3.7 Обоснование выбора микросхем

4. Расчет надежности

4.1 Коэффициенты нагрузок

4.1.1 Определим произведение коэффициентов влияний

4.1.2 В двенадцатой колонке определяем

4.1.3 Определим среднее время наработки на отказ

4.2 Расчёт теплового сопротивления корпуса ИС микросхемы DD1

4.2.1 Определяем тепловое сопротивление зазора

4.2.2 Найдём площадь поперечного сечения теплопроводящей шины

4.2.3 Определим тепловые сопротивления между шиной и сторонами каркаса

4.2.4 Определим тепловое сопротивление контакта шины с каркасом

4.2.5 Находим тепловое сопротивление стенки каркаса

4.2.6 Находим тепловое сопротивление контакта

4.2.7 Полное тепловое сопротивление

4.3 Расчёт узкого места

4.3.1 Рассчитаем минимальный диаметр контактной площади

4.3.2 Рассчитаем максимальный диаметр контактной площади

4.3.3 Минимальное расстояние для прокладки n проводников

5. Конструкторский раздел (разработка печатной платы и сборочного чертежа измерителя-регулятора)

5.1 Обоснование разработки трассировки печатной платы

5.2 Обоснование компоновки печатной платы

5.3 Описание конструкции термометра - стабилизатора температуры

6. Организационно-экономический раздел

6.1 Расчёт себестоимости термометр - стабилизатор температуры

7. Безопасность и экологичность проектных решений

Заключение

Литература

Введение

Устройство, рассматриваемое в данном дипломном проекте называется - термометр-стабилизатор температуры в овощехранилище. Оно представляет собой автоматическую систему управления температурой в небольшом погребе.

Система управления -- систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей.

Техническая система управления -- устройство или набор устройств, для манипулирования поведением других устройств или систем.

Объектом управления может быть любая динамическая система или её модель. Состояние объекта характеризуется некоторыми количественными величинами, изменяющимися во времени, то есть переменными состояния.

В естественных процессах в роли таких переменных может выступать температура, плотность определенного вещества в организме, курс ценных бумаг и т. д.

Для технических объектов это механические перемещения (угловые или линейные) и их скорость, электрические переменные, температуры и т. д. Анализ и синтез систем управления проводится методами специального раздела математики -- теории управления.

Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов:

o объект управления

o управляющее устройство

Объект управления -- изменение состояния объекта в соответствии с заданным законом управления. Такое изменение происходит в результате внешних факторов, например вследствие управляющих, или возмущающих воздействий.

Системы дискретного действия или автоматы (торговые, игровые, музыкальные).

Системы стабилизации - уровня звука, изображения, температуры или магнитной записи. Это могут быть управляемые комплексы летательных аппаратов, включающие в свой состав системы автоматического управления двигателя, рулевыми механизмами, автопилоты и навигационные системы.

1. Обзор существующих методов и средств измерения-регулирования температуры

Существуют два основных способа для измерения температур -- контактные и бесконтактные. Контактные способы основаны на непосредственном контакте измерительного преобразователя температуры с исследуемым объектом, в результате чего добиваются состояния теплового равновесия преобразователя и объекта. Этому способу присущи свои недостатки. Температурное поле объекта искажается при введении в него термоприемника. Температура преобразователя всегда отличается от истинной температуры объекта. Верхний предел измерения температуры ограничен свойствами материалов, из которых изготовлены температурные датчики. Кроме того, ряд задач измерения температуры в недоступных вращающихся с большой скоростью объектах не может быть решен контактным способом.

Бесконтактный способ основан на восприятии тепловой энергии, передаваемой через лучеиспускание и воспринимаемой на некотором расстоянии от исследуемого объема. Этот способ менее чувствителен, чем контактный. Измерения температуры в большой степени зависят от воспроизведения условий градуировки при эксплуатации, а в противном случае появляются значительные погрешности. Устройство, служащее для измерения температуры путем преобразования ее значений в сигнал или показание, называется термометром (ГОСТ 13417-76),

По принципу действия все термометры делятся на следующие группы, которые используются для различных интервалов температур:

1 Термометры расширения от --260 до +700 °С, основанные на изменении объемов жидкостей или твердых тел при изменении температуры.

2 Манометрические термометры от --200 до +600 °С, измеряющие температуру по зависимости давления жидкости, пара или газа в замкнутом объеме от изменения температуры.

3. Термометры электрического сопротивления стандартные от --270 до +750 °С, преобразующие изменение температуры в изменение электрического сопротивления проводников или полупроводников.

4. Термоэлектрические термометры (или пирометры), стандартные от --50 до +1800 °С, в основе преобразования которых лежит зависимость значения электродвижущей силы от температуры спая разнородных проводников.

Пирометры излучения от 500 до 100000 °С, основанные на измерении температуры по значению интенсивности лучистой энергии, испускаемой нагретым телом,

Термометры, основанные на электрофизических явлениях от -272 до +1000 °С (термошумовые термоэлектрические преобразователи, объемные резонансные термопреобразователи, ядерные резонансные.

1.1 Методы измерения температуры

Для определения значения температуры какого-либо тела необходимо выбрать эталон температуры, то есть тело, которое при определённых условиях, равновесных и достаточно легко воспроизводимых, имело бы определённое значение температуры. Это значение температуры является реперной точкой соответствующей шкалы температур - упорядоченной последовательности значений температуры, позволяющей количественно определять температуру того или иного тела. Температурная шкала позволяет косвенным образом определять температуру тела путем прямого измерения какого-либо его физического параметра, зависящего от температуры.

Наиболее часто при получении шкалы температур используются свойства вода. Точки таяния льда и кипения воды при нормальном атмосферном давлении выбраны в качестве реперных точек в современных (но не обязательно изначальных) температурных шкалах, предложенных Андерсом Цельсием (1701 - 1744), Рене Антуаном Фершо Реомюром (1683 - 1757), Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом (1686 - 1736). Последний создал первые практически пригодные спиртовой и ртутный термометры, широко используемые до сих пор. Температурные шкалы Реомюра и Фаренгейта применяют в настоящее время в США, Великобритании и некоторых других странах.

Введенную в 1742 году температурную шкалу Цельсия, который предложил температурный интервал между температурами таяния льда и кипения воды при нормальном давлении (1 атм или 101 325 Па) разделить на сто равных частей (градусов Цельсия), широко используют и сегодня, правда в уточненном виде, когда один градус Цельсия считается равным одному кельвину (см. ниже). При этом температура таяния льда берется равной 0 oC, а температура кипения воды становится приблизительно равной 99,975 oC. Возникающие при этом поправки, как правило, не имеют существенного значения, так как большинство используемых спиртовых, ртутных и электронных термометров не обладают достаточной точностью (поскольку в этом обычно нет необходимости). Это позволяет не учитывать указанные, очень небольшие поправки.

После введения Международной системы единиц (СИ) к применению рекомендованы две температурные шкалы. Первая шкала - термодинамическая, которая не зависит от свойств используемого вещества (рабочего тела) и вводится посредством цикла Карно. Эта температурная шкала подробно рассмотрена в третьей главе. Отметим только, что единицей измерения температуры в этой температурной шкале является один кельвин (1 К), одна из семи основных единиц в системе СИ. Эта единица названа в честь английского физика Уильяма Томсона (лорда Кельвина) (1824 - 1907), который разрабатывал эту шкалу и сохранил величину единицы измерения температуры такой же, как и в температурной шкале Цельсия. Вторая рекомендованная температурная шкала - международная практическая. Эта шкала имеет 11 реперных точек - температуры фазовых переходов ряда чистых веществ, причём значения этих температурных точек постоянно уточняются. Единицей измерения температуры в международной практической шкале также является 1 К.

В настоящее время основной реперной точкой, как термодинамической шкалы, так и международной практической шкалы температур является тройная точка воды. Эта точка соответствует строго определенным значениям температуры и давления, при которых вода может одновременно существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях. Причем, если состояние термодинамической системы определяется только значениями температуры и давления, то тройная точка может быть только одна. В системе СИ температура тройной точки воды принята равной 273,16 К при давлении 609 Па.

Кроме задания реперных точек, определяемых с помощью эталона температуры, необходимо выбрать термодинамическое свойство тела, описывающееся физической величиной, изменение которой является признаком изменения температуры или термометрическим признаком. Это свойство должно быть достаточно легко воспроизводимо, а физическая величина - легко измеряемой. Измерение указанной физической величины позволяет получить набор температурных точек (и соответствующих им значений температуры), промежуточных по отношению к реперным точкам.

Тело, с помощью измерения термометрического признака которого осуществляется измерение температуры, называется термометрическим телом.

Термометрическими признаками могут быть изменения: объёма газа или жидкости, электрического сопротивления тел, разности электрического потенциала на границе раздела двух проводящих тел и т.д. Соответствующие этим признакам приборы для измерения температуры (термометры) будут: газовый и ртутный термометры, термометры, использующие в качестве датчика термосопротивление или термопару.

Приводя термометрическое тело (датчик термометра) в состояние теплового контакта с тем телом, температуру которого необходимо измерить, можно на основании нулевого начала термодинамики утверждать, что по прошествии времени, достаточного для установления термодинамического равновесия, их температуры сравняются. Это позволяет приписать телу то же значение температуры, которое показывает термометр.

Другой метод измерения температуры реализован в пирометрах - приборах для измерения яркостной температуры тел по интенсивности их теплового излучения. При этом достигается равновесное состояние термодинамической системы, состоящей из самого пирометра и теплового излучения, принимаемого им. Подробнее это явление рассмотрено в разделе курса, посвящённом квантовым свойствам равновесного теплового излучения. Сейчас мы только отметим, что оптическая пирометрия (бесконтактные методы измерения температур) используется в металлургии для измерения температуры расплава и проката, в лабораторных и производственных процессах, где необходимо измерение температуры нагретых газов, а также при исследованиях плазмы.

Первый термометр был изобретён Галилео Галилеем (1564 - 1642) и представлял собой газовый термометр.

Газовый термометр постоянного объёма состоит из термометрического тела - порции газа, заключенной в сосуд, соединенный с помощью трубки с манометром. Измеряемая физическая величина (термометрический признак), обеспечивающая определение температуры, - давление газа при некотором фиксированном объёме. Постоянство объёма достигается тем, что вертикальным перемещением левой трубки уровень в правой трубке манометра доводится до одного и того же значения (опорной метки) и в этот момент производится измерения разности высот уровней жидкости в манометре. Учет различных поправок (например, теплового расширения стеклянных деталей термометра, адсорбции газа и т.д.) позволяет достичь точности измерения температуры газовым термометром постоянного объема, равной одной тысячной кельвина.

Газовые термометры имеют то преимущество, что температура, определяемая с их помощью, при малых плотностях газа не зависит от природы используемого газа, а шкала газового термометра - хорошо совпадает с абсолютной шкалой температур (о ней подробно будет сказано ниже). Во второй главе мы подробнее опишем идеально-газовый термометр, определяющий абсолютную шкалу температур.

Газовые термометры используют для градуировки других видов термометров, например, жидкостных. Они более удобны на практике, однако, шкала жидкостного термометра, проградуированного по газовому, оказывается, как правило, неравномерной. Это связано с тем, что плотность жидкостей нелинейным образом зависит от их температуры.

Жидкостной термометр - это наиболее часто используемый в обыденной жизни термометр, основанный на изменении объёма жидкости при изменении её температуры. В ртутно-стеклянном термометре термометрическим телом является ртуть, помещенная в стеклянный баллон с капилляром. Термометрическим признаком является расстояние от мениска ртути в капилляре до произвольной фиксированной точки. Ртутные термометры используют в диапазоне температур от -35 oC до нескольких сотен градусов Цельсия. При высоких температурах (свыше 300 oC) в капилляр накачивают азот (давление до 100 атм или 107 Па), чтобы воспрепятствовать кипению ртути. Применение в жидкостном термометре вместо ртути таллия позволяет существенно понизить нижнюю границу измерения температуры до -59 oC.

Другими видами широко распространённых жидкостных термометров являются спиртовой (от -80 oC до +80 oC) и пентановый (от -200 oC до +35 oC). Отметим, что воду нельзя применять в качестве термометрического тела в жидкостном термометре: объём воды с повышением температуры сначала падает, а потом растёт, что делает невозможным использование объема воды в качестве термометрического признака.

С развитием измерительной техники, наиболее удобными техническими видами термометров стали те, в которых термометрическим признаком является электрический сигнал. Это термосопротивления (металлические и полупроводниковые) и термопары.

В металлическом термометре сопротивления измерение температуры основано на явлении роста сопротивления металла с ростом температуры. Для большинства металлов вблизи комнатной температуры эта зависимость близка к линейной, а для чистых металлов относительное изменение их сопротивления при повышении температуры на 1 К (температурный коэффициент сопротивления) имеет величину близкую к 4*10-3 1/К. Термометрическим признаком является электрическое сопротивление термометрического тела - металлической проволоки. Чаще всего используют платиновую проволоку, а также медную проволоку или их различные сплавы. Диапазон применения таких термометров от водородных температур (~20 К) до сотен градусов Цельсия. При низких температурах в металлических термометрах зависимость сопротивления от температуры становится существенно нелинейной, и термометр требует тщательной калибровки.

В полупроводниковом термометре сопротивления (термисторе) измерение температуры основано на явлении уменьшения сопротивления полупроводников с ростом температуры. Так как температурный коэффициент сопротивления полупроводников по абсолютной величине может значительно превосходить соответствующий коэффициент металлов, то и чувствительность таких термометров может значительно превосходить чувствительность металлических термометров.

Специально изготовленные полупроводниковые термосопротивления могут быть использованы при низких (гелиевых) температурах порядка нескольких кельвин. Однако следует учитывать то, что в обычных полупроводниковых сопротивлениях возникают дефекты, обусловленные воздействием низких температур. Это приводит к ухудшению воспроизводимости результатов измерений и требует использования в термосопротивлениях, специально подобранных полупроводниковых материалов.

Другой принцип измерения температуры реализован в термопарах. Термопара представляет собой электрический контур, спаянный из двух различных металлических проводников, один спай которых находится при измеряемой температуре (измерительный спай), а другой (свободный спай) - при известной температуре, например, при комнатной температуре. Из-за разности температур спаев возникает электродвижущая сила (термо-ЭДС), измерение которой позволяет определять разность температур спаев, а, следовательно, температуру измерительного спая.

В таком термометре термометрическим телом является спай двух металлов, а термометрическим признаком - возникающая в цепи термо-ЭДС. Чувствительность термопар составляет от единиц до сотен мкВ/К, а диапазон измеряемых температур от нескольких десятков кельвин (температуры жидкого азота) до полутора тысяч градусов Цельсия. Для высоких температур применяются термопары из благородных металлов. Наибольшее применение нашли термопары на основе спаев следующих материалов: медь-константан, железо-константан, хромель-алюмель, платинородий-платина.

Следует отметить, что термопара способна измерить только разность температур измерительного и свободного спаев. Свободный спай находится, как правило, при комнатной температуре. Поэтому для измерения температуры термопарой необходимо использовать дополнительный термометр для определения комнатной температуры или систему компенсации изменения температуры свободного спая.

В радиотехнике часто применяют понятие шумовой температуры, равной температуре, до которой должен быть нагрет резистор, согласованный с входным сопротивлением электронного устройства, чтобы мощность тепловых шумов этого устройства и резистора были равными в определенной полосе частот. Возможность введения такого понятия обусловлена пропорциональностью средней мощности шума (среднего квадрата шумового напряжения на электрическом сопротивлении) абсолютной температуре сопротивления. Это позволяет использовать шумовое напряжение в качестве термометрического признака для измерения температуры. Шумовые термометры используются для измерения низких температур (ниже нескольких кельвинов), а также в радиоастрономии для измерения радиационной (яркостной) температуры космических объектов

1.2 Бесконтактный метод измерения температуры

Thermopiles - это термоэлементы включенные последовательно, которые используют известный Seebeck - эффект. Термоэлемент состоит из двух электропроводных материалов, которые расположены в виде проводящих дорожек и которые в одной точке (так называемой hot junction) контактируют друг с другом. Если за счет внешнего воздействия возникнет разница температур между точкой контакта (hot junction) и обеими открытыми концами (cold junction), то на обоих концах термоэлементов появится напряжение в несколько милливольт.

Рис.1.2. Бесконтактный метод

При бесконтактном способе измерения температуры повышение температуры точки «hot junction» вызывается за счет абсорбирования попадающего в эту точку инфракрасного излучения. Каждый объект излучает инфракрасный свет, причем энергия этого света повышается с повышением температуры объекта. Базируясь на этом эффекте Thermopile-модули измеряют излучаемую мощность и таким образом с высокой точностью определяют температуру объекта.

1.3 Люминесцентный метод измерения температуры

В основе люминесцентных методов измерения температуры лежит температурная зависимость интенсивности люминесцентного излучения некоторых люминофоров, которое находит применение в различных датчиках измерения температуры и термопокрытиях.

Современные волоконно-оптические датчики позволяют измерять многие характеристики лабораторных и промышленных объектов, в частности температуру. Не смотря на то, что их использование достаточно трудоемко, оно дает ряд преимуществ, использования подобных датчиков на практике:

безындукционность (т.е. неподверженность влиянию электромагнитной индукции); малые размеры датчиков, эластичность, механическая прочность, высокая коррозийная стойкость и т.д.

Датчик на основе теплового излучения. В качестве устройств для измерения температуры могут быть использованы волоконно-оптические датчики на основе теплового излучения, сущность которых раскрываемая в частности в [7] состоит в следующем. Изучаемое вещество при температуре большей 0 К вследствие тепловых колебаний атомов и молекул испускает тепловое излучение. Энергия излучения увеличивается по мере повышения температуры, а длина волны, на которой излучение максимально, уменьшается. Соответственно для определения температуры можно использовать формулу Планка для энергии теплового излучения черного тела на фиксированной длине волны или в диапазоне волн.

Основным преимуществом данного способа является возможность бесконтактного измерения высоких температур. В зависимости от диапазона измеряемых температур выбирают световые детекторы и оптические волокна. Область измерения температур для волоконно-оптических датчиков излучения находится в пределах от 400 до 2000 °С. При использовании оптических волокон, прозрачных для инфракрасных лучей с длиной волны 2 мкм и более, можно осуществлять измерение и более низких температур.

Датчик на основе поглощения света полупроводником. Известны также волоконно-оптические датчики, работа которых основана на оптических свойствах некоторых полупроводников. Используемый полупроводник имеет граничную длину волны спектра оптического поглощения. Для света с более короткой длиной волны, чем у проводника, поглощение усиливается, причем по мере роста температуры граничная длина волны отодвигается в сторону более длинных волн (около 3 нм/К). При подаче на полупроводниковый кристалл луч от источника света, имеющего спектр излучения в окрестности указанной границы спектра поглощения, интенсивность света, проходящего через светочувствительную часть датчика, с повышением температуры будет падать. По выходному сигналу детектора, указанным методом можно регистрировать температуру.

Используя данный метод можно мерить температуру в интервале от 30 до 300 °С с погрешностью ±0,5 °С.

Датчик на основе флуоресценции. Данный датчик устроен следующим образом. На торец оптического волокна светочувствительной части нанесено флуоресцентное вещество. Флуоресцентное излучение, возникающее под воздействием ультрафиолетовых лучей, проводимых оптическим волокном, принимается этим же волокном. Температурный сигнал выявляется путем вычисления отношения соответствующих значений интенсивности флуоресцентного излучения для сигнала с длиной волны, сильно зависящего от температуры к интенсивности сигнала с другой длиной волны, слабо зависящего от температуры.

Область измеряемых температур таким датчиком находится в пределах от -50 до 200 °С с погрешностью ±0,1 °С.

Использование волоконно-оптических датчиков, при всей своей привлекательности, позволяет производить измерение температуры только в локальной точке объекта, что несколько сужает область их применения.

2. Разработка электрической структурной и функциональной схемы

Схема электрическая структурная устройства измерителя-регулятора температуры в овощехранилище

Схема электрическая функциональная устройства измерителя-регулятора температуры в овощехранилище

3. Разработка электрической принципиальной схемы, выбор элементной базы

Напряжение питания, В …………………………………….……........220

Мощность лампы (нагревателя), Вт………………………………..…250

Шаг настройки температуры, °С...…………………………………….0,5

Напряжение питания вентилятора, В ………………………………….12

Управление и настройка устройства кнопки …………………..SB1-SB4

Отображение температуры ……………………………………….….HG1

Индикация превышения температуры ………………………………HL1

Основа устройства микроконтроллер AT89C4051P

Схема измерителя-регулятора температуры показана на рисунке 4. В данном приборе использованы следующие детали: микроконтроллер АТ89С4051, сдвоенный семиэлементный светодиодный индикатор HDSP-K121 и датчик температуры DS1620. Последний назван разработчиком (фирмой Dallas-Maxim) термометром-термостатом, оформлен в виде восьмивыводной микросхемы и способен самостоятельно поддерживать заданную температуру, формируя сигналы управления нагревательной или холодильной установкой. Нужно лишь запрограммировать его, подав соответствующие команды по трехпроводному интерфейсу -- линиям установки датчика в исходное состояние, синхронизации и данных. По тому же интерфейсу можно получить текущее значение температуры окружающей среды, прочитать необходимую служебную информацию.

Рис.4 - Схема электрическая принципиальная устройства термометр - стабилизатор температуры

Микроконтроллер DD1 настраивает, а затем периодически опрашивает датчик ВК1, получает от него информацию о температуре и выводит ее значение на индикатор HG1 в динамическом режиме, одновременно сканируя кнопки SB1--SB4. Микросхема DD2 и транзисторы VT1, VT2 усиливают формируемые на относительно маломощных выходах микроконтроллера сигналы управления индикатором. DA1 -- стабилизатор напряжения питания.

Узел из оптрона U2 и симистора VS1 управляет инфракрасной лампой-нагревателем EL1 по сигналу, формируемому датчиком ВК1. Пороговые значения температуры, при которых нагреватель должен быть включен и выключен, заранее загружены в датчик микроконтроллером. О достижении этих значений сигнализирует двуцветный светодиод HL1. Его красное сведение означает, что температура выше верхнего предела, зеленое -- ниже нижнего. Когда температура в норме, светодиод погашен. Если с разъемом Х1 соединить вентилятор на 12 В постоянного тока, при превышении верхнего порога температуры он будет включаться.

3.1 Особенности микроконтроллера AT89C4051P

Характеристики:

- Совместимость с MCS-51тм

- 4 Кбайт встроенной перепрограммируемой Flash памяти

- 1000 Циклов Запись/Удаление

- Трехуровневая программная защита памяти

- 128 x 8-Bit встроенного ОЗУ

- 32 программируемых портa ввода\вывода

- Два 16 битных счетчика\таймера

- Шесть источников прерываний

- Программируемый последовательный порт

- Низкое потребление в режиме ожидания и энергосберегающий режим "Power Down"

Описание:

AT89C51 - низкопотребляющий, быстродействующий 8-ми битный CMOS микроконтроллер с 4 Кбайтами Flash. При производстве микроконтроллеров (далее МК) были использованы Хай-Тэк технологии фирмы Atmel. В частности, МК изготовлены согласно промышленной рекомендации MCS-51тм, которая распространяется и на цоколевку.

Однокристальную Flash память можно программировать как изнутри, так и извне (используя программатор).

Кстати, сама память расположена на одном кристалле с процессором, что позволило добиться максимальной производительности.

MK AT89C51 обеспечивает следующие стандартные характеристики:

4 Кбайта Flash, 128 байт RAM, 32 линии Вв./Выв., два 16-битных таймера/счетчика, пятивекторная двухуровневая архитектура прерываний, полный дуплексный последовательный порт, встроенный в кристалл генератор и часы. Кроме того, МК AT89C51 - разработка "static logic", а следовательно, работоспособен вплоть до нулевой частоты. В режиме ожидания процессор остановлен, но ОЗУ, таймер/счетчики, последовательный порт и система прерываний продолжают функционировать. Режим "Power Down" сохраняет содержимое ОЗУ, но замораживает генератор, блокирует все другие функции МК, пока не будет осуществлён аппаратный сброс ("Reset").

Описание выводов.

Vcc - Напряжение питания.

GND - Общий провод.

Port 0 - 8-битный открытый двунаправленный порт Вв./Выв. На каждый выход этого порта можно нагрузить восемь входов TTL.

При записи лог.1 в порт 0, контакты порта могут быть использованы как высокоимпедансные входы. Помимо этого, Порт 0 может быть сконфигурирован как мультиплексируемый младший адрес либо шина данных, во время обращений ко внешней программе или памяти данных. В этом режиме Порт 0 использует внутреннее напряжение.

Также, во время программирования Flash на Порт 0 поступают байты кода. Он же их и выводит во время веритификации программы. Напряжение программирования UPP, кстати сказать, требуется и при веритификации данных.

Port l - двунаправленный порт ввода/вывода на 8 битов со внутренним напряжением питания.Выходной буфер Порта 1 может быть нагружен на четыре входа/выхода TTL. При записи лог.1 в порт 1, контакты порта могут быть использованы как входы.

Так как Порт 1 использует внутреннее напряжение питания, уровень потребляемого тока (IIL) извне будет минимален.

Также, при программировании Flash на Порт 1 поступают младшие биты адреса. Тоже сомое происходит и во время веритификации.

Port 2 - двунаправленный порт ввода/вывода на 8 битов со внутренним напряжением питания.Выходной буфер Порта 2 может быть нагружен на четыре входа/выхода TTL. При записи лог.1 в порт 2, контакты порта могут быть использованы как входы.

Так как Порт 2 использует внутреннее напряжение питания, уровень потребляемого тока (IIL) извне будет минимален.

Порт 2 выдает старший байт адреса во время выборки из внешней памяти программ и во время доступов ко внешней памяти данных, которые используют 16-битные адреса (MOVX DPTR). В этом случае, при лог.1, более высокое потребление тока от внутреннего источника.

В время доступов ко внешней памяти данных, которые используют 8-битные адреса (MOVX @ Rl), Порт 2 выдает содержимое Специального Функционального Регистра P2.

Порт 2 также принимает старшие биты адреса и некоторые управляют сигналам во время программирования Flash и во время проверки. Порт 3

Порт 3 - 8-битный двунаправленный порт Вв./Выв.

Выходы Порта 3 могут быть нагружены на четыре входа TTL.

При записи лог.1 в порт 3, контакты порта могут быть использованы как входы.

Port 3 - также обеспечивает выполнение различных специализированных функций AT89C51 как указано ниже:

№ Порта	Альтернативная функция
P3.0	RXD (Принимаемые данные последовательного порта)
P3.1	TXD (Передаваемые данные последовательного порта)
P3.2	INT(Внешнее прерывание 0)
P3.3	INT1(Внешнее прерывание 1)
P3.4	Т0 (внешний вход таймера 0)
P3.5	T1 (внешний вход таймера 1)
P3.6	WR (Внешний строб записи)
P3.7	RD (Внешний строб чтения)

Порт 3 выполняет функции некоторых управляющих сигналов для программирования Flash и для веритификации программирования.

RST - Вход сброса (Reset). Чтобы cбросить устройство, необходимо подать сигнал лог.1 на время двух машинных тактов. В это время генератор сбросит устройство.

Address Latch Enable - разрешение блокировки адреса. Защелкивает импульсом младший байт адреса на время доступа ко внешней памяти.

Этот контакт, также является входом импульса во время программирования

Flash - Нормальный ALE сигнал должен быть выдан при постоянном показателе - 1/6 частоты генератора, и может быть использован для внешней синхронизации.

Примечание: тем не менее, один импульс ALE должен быть пропущен во время каждого доступа ко внешней памяти данных.

Если необходимо, ALE управление может быть заблокировано установкой бита 0 в позиции SFR 8EH. С установленным битом, ALE активно только во время команд MOVX или MOVC. В противном случае - высокий уровень сигнала на контакте.

Установка cигнала ALE не даст эффекта, если МК в режиме внешнего выполнения.

Program Store ENable - строб чтения для внешней памяти программ.

Когда AT89C51 выполняет программный код из внешней памяти, активизируется каждый второй машинный цикл, за исключением тех случаев, когда два сигнала проскакивают во время каждого доступа к внешней памяти данных.

/VPP

External Access enable - разрешение внешнего доступа.

Чтобы выбирать код из внешних программных позиций памяти, находящихся в диапазоне от 0000H до FFFFH, необходимо закоротить этот контакт на общий провод (GND).

Примечание: тем не менее, если первый бит замка запрограммирован, заперт непосредственно на сбросе.

необходимо замкнуть на VPP, если нужно выполнить внутреннее программирование. Этот контакт, также должен быть замкнут на VPP во время программирования Flash.

VPP=+12 В.

XTAL1 - Инвертированный вход усилителя генератора и вход на внутренние часы.

XTAL2 - Инвертированный выход усилителя генератора

Таблица 3.1

Параметр	Значение
Максимальное рабочее напряжение	6,6
Максимальный выходной ток	25
Напряжение между любым выводом и GND	-1,0 to +7,0
Температура окружающей среды	-55 + 125
Температура хранения	-65 +150

Структурная схема микроконтроллера AT89C2051 показана на рисунке 2.

Рис 4.1.1 - структурная схема микроконтроллера AT89C2051

3.2 Обоснование выбора элементной базы

Для управления всеми элементами схемы выбран AT89C4051. Это широко распространенный, доступный и недорогой микроконтроллер. Развитые средства написания и отладки программ для него позволяют без больших затрат создавать устройства на его основе. Немаловажным критерием является доступность информации и описаний для него на русском языке. Небольшое количество сопутствующих элементов при создании электрической схемы также говорят за его выбор (необходимы только частотозадающие элементы для внутреннего тактирующего генератора).

В качестве датчика температуры выбран прибор DS1620 ф. Dallas Semiconductor. Он обладает следующими характеристиками:

1. не требует дополнительных внешних компонентов

2. диапазон рабочего питающего напряжения от 2.7В до 5.5В

3. измеряет температуру от -55°C до +125°C с шагом в 0.5°C

4. значение температуры считывается в виде 9-битного кода

5. преобразует температуру в цифровое значение за 1 секунду

6. параметры режима термостата задаются пользователем и хранятся в энергонезависимой памяти

7. данные читаются и записываются по 3-хпроводному последовательному интерфейсу (CLK, DQ, RST)

8. применяется для термостатического контроля, в промышленных системах, термометрах, любых термочувствительных системах

Микросхема DS1620 представляет собой цифровой термометр и термостат и обеспечивает получение температурных отсчетов, отражающих температуру устройства. Три вывода сигнализации температуры позволяют использовать прибор DS1620 в качестве схемы управления термостатом. На выходе TH устанавливается "высокий" уровень, если температура DS1620 становится больше или равна установленной пользователем температуре TH. Аналогично на выводе TL устанавливается "высокий" уровень, если температура становится меньше или равна температуре TL. На выходе TC устанавливается "высокий" уровень, если температура превышает TH и выходное состояние сохраняется до тех пор, пока температура не опустится ниже TL.

Определенные пользователем значения температуры сохраняются в энергонезависимой памяти, что позволяет запрограммировать прибор до установки в системе. Схема термостата таким образом останется работоспособной даже в случае отказа микроконтроллера и блока индикации, т.к. однажды запрограммированный датчик температуры сохранит настройки.

Индикатор пороговых значений собран на двухцветном светодиоде HL1. Его выбор связан с тем, что оба светодиода конструктивно расположены в одном корпусе, что экономит место и затраты при сборке устройства, и рабочее состояние светодиодов разнесено, т.е. каждый светодиод светит только в определенном непересекающемся интервале температур. Немаловажный фактор - яркость свечения. Она для этих светодиодов составляет 600мКд. Резистор R1 ограничивает ток через каждый светодиод. Т.к. одномоментно может светить только один светодиод, то и резистор можно взять один, включив его в общий катодный провод, а не два, включенных в анодные цепи. Сопротивление резистора должно ограничивать ток на должном уровне.

R= (Uvcc - Uled) / Iled,

где Uvcc - напряжение лог.1 от выхода TH или TL, 5в

Uled - падение напряжения на светодиоде, 2,3в

Iled - рабочий ток через светодиод, 4мА

Подставив эти значения в формулу, получаем (5-2,3)/0,004 = 675 Ом. Округляем до ближайшего значения ряда сопротивлений и выбираем 680 Ом.

Цепь сброса микроконтроллера при включении питания составлена из конденсатора С3 и резистора R2. Резистор R3 ограничивает ток вывода сброса при зарядке конденсатора.

Рабочая частота тактирующего генератора задана кварцевым резонатором ZQ1 и составляет 6МГц. Конденсаторы С4 и С6 необходимы для устойчивого запуска и выбраны такими, какие рекомендованы фирмой-изготовителем.

Управляющая цепь вентилятора состоит из оптопары U1 и токоограничительного резистора R4. Его сопротивление выбирается исходя из рабочего тока светодиода оптопары, которое составляет 5мА. Т.о. оно должно быть (5в-2,2в)/0,005А = 560 Ом.

Цепь включения нагревательного элемента состоит из оптопары U2, симистора VS1 и сопротивлений R8, R9, сопротивление которых взяты согласно рекомендованной схемы включения оптопары. Симистор выбран TC106-10-4 с током 10А, позволяющем коммутировать нагрузку.

Блок индикации собран на транзисторной сборке ULN2803 DD2 для коммутирования отдельных сегментов семисегментного индикатора, самих индикаторов HG1 и HG2 и транзисторных ключах VT1 и VT2. В общем виде схема управления каждым светодиодным сегментом выглядит следующим образом:

Рис 4.2

где VT1 - один из транзисторов VT1, VT2 по схеме,

DD2 - один из коммутирующих каналов микросхемы DD2,

R1 - резистор R6, R10 по схеме,

HG1 - каждый из сегментов индикаторов HG1.1 и HG1.2.

Узел на транзисторе VT1, равно как и на DD2, работает в ключевом режиме, т.е. имеет два состояния - открытый и закрытый.

Для того, чтобы закрыть VT1, на левый по схеме вывод R1 от микроконтроллера подается уровень лог.1. При этом напряжение между базой и эмиттером оказывается нулевым и транзистор оказывается запертым. Для открывания транзистора, т.е. перевода его в режим насыщения, с микроконтроллера подается уровень лог.0. Точно также управляется ключ DD2 с учетом того, что сигнал открывания - лог.1, а закрывания - лог.0.

В качестве транзистора выберем распространенный транзистор BC327, который позволяет коммутировать нагрузку, составленную из семи параллельных сегментов HG1.

Ток сегмента индикатора должен быть 10мА. Т.о. этот же ток будет протекать через открытый переход К-Э VT1. Связь между током коллектора и током базы биполярного транзистора, как известно, выражается следующей формулой:

Ic= h21э * Iб.

Поскольку сегментов, могущих светиться одновременно, восемь (цифра 8), то общий ток коллектора будет 10мА*8 = 80мА. Задаваясь коэффициентом усиления транзистора 100, находим по формуле, что ток базы должен составлять 80мА/100 = 0,8 мА. При напряжении лог0. сопротивление резистора R1 должно быть

R= U/I = 5в/0,8мА = 6250 Ом = 6,25 кОм

(внимание, по схеме другой номинал!)

Внутренние цепи DD2 по цепи управления уже подобраны изготовителем на должном уровне для использования сигналов логических уровней.

Резисторы R7 и R11 подтягивают базы транзисторов к эмиттерам для устойчивого запертого состояния транзисторов при переходных процессах в схеме. Они могут быть порядка 1..10кОм. Мы установили резисторы сопротивлением 6,8 кОм.

Блок питания сконструирован по трансформаторной схеме. Предохранитель FU1 защищает схему от короткого замыкания и перегреве выше 117 градусов по Цельсию. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора Т1 поступает через фильтр С1 и С2 на интегральный стабилизатор напряжения DA1. Поскольку ток потребления устройства не превышает 100мА (индикаторы 80мА + микроконтроллер 10мА + датчик 4мА), то оказалось возможным использовать микросхему 78L05 с выходным напряжением 5в.

3.3 Обоснование выбора конденсаторов

В термометре-стабилизаторе температуры на плате блока управления я использовал две марки конденсаторов:

· керамические многослойные К10-17Б

Среди выводных конденсаторов постоянной емкости марка К10-17Б имеет один из самых больших диапазон номинальных емкостей, а так же небольшие габаритные размеры.

· алюминиевые электролитические К50-35

К50-35 - электролитические конденсаторы, имеющие элементы с небольшими габаритными размерами, достаточным выбором различных номинальных напряжений и емкостей.

Обе марки конденсаторов имеют меньшие габаритные размеры, чем аналогичные отечественные и импортные выводные конденсаторы, поэтому именно эти конденсаторы я использовал в своем устройстве.

3.4 Обоснование выбора резисторов

На плате основного блока термостата-стабилизатора установлены 11 резисторов мощностью рассеивания 0,125 Вт с различными номинальными сопротивлениями. Так как резисторов много необходимо что бы они имели как можно меньшие габаритные размеры, поэтому я выбрал отечественные резисторы марки МЛТ - эти конденсаторы выпускаются с очень широким выбором номинальных сопротивлений и имеют малые габаритные размеры, что позволило мне подобрать резисторы с необходимыми мне номиналами сэкономив место на печатной плате.

3.5 Обоснование выбора диодов

Таблица 4.5

Марка диода	DB104	B4S
Максимальное постоянное обратное напряжение, В	400	400
Максимальное импульсное обратное напряжение, В	480	480
Максимальный выпрямительный ток, А	1	0,5
Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А	50	30
Максимальный обратный ток, мкА	10	5
Максимальное прямое напряжение, В	1,1	1,1
Рабочая температура, °С	-55...125	-65...150

На плате термометра стабилизатора я применил мощные импортные диоды марки DB104, при сравнении со своим ближайшим аналогом видно что диоды этой марки имеют более высокие показатели по току, чем аналоги с теми же показателями напряжения.

Марка диодов	1N4148	PMLL4148L
Материал	кремний	кремний
Максимальное постоянное обратное напряжение, В	75	75
Максимальное импульсное обратное напряжение, В	120	100
Максимальный выпрямительный ток, А	0,2	0,2
Максимальное прямое напряжение, В	1	1
Рабочая температура, °С	-65…150	-65...200

Импортные диоды марки 1N4148 имеют более высокое максимальное обратное напряжение, чем другой кремниевый диод марки PMLL4148L, на плате вместо импортного диода !N4148 можно применить отечественный диод марки КД522А.

3.6 Обоснование выбора транзисторов

Таблица 4.6

Марка транзистора	BC327	C9012
Структура	PNP	PNP
Максимальное напряжение к-б, В	50	40
Максимальное напряжение к-э, В	45	20
Максимально допустимый ток коллектора, А	0,8	0,5
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт	0,625	0,625
Корпус	TO92	TO92

На плате термоментра-стабилизатора необходимо установить пару транзисторов со структурой p-n-p и максимальным напряжением коллектор-база около 50В. Мой выбор пал на импортный транзисторы BC327 так как они обладают немного более высоким напряжением и током коллектора, и той же рассеиваемой мощности при тех же габаритах, чем ближайший аналогичный транзистор.

3.7 Обоснование выбора микросхем

В устройстве необходимо применить стабилизатор напряжения с выходным напряжением 5В, я выбрал линейный стабилизатор напряжения 78L05, который полностью отвечает требованиям схемы устройства.

Таблица 4.7

78L05 - линейный регулятор напряжения
Макс. входное напряжение, В	30
Выходное напряжение, В	5
Номинальный выходной ток, А	0,1
Падение напряжения вх/вых, А	1,7
Рабочая температура, °С	-40...125
Корпус	TO92

4. Расчет надежности

Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения времени наработки на отказ устройства. В результате расчета должны быть определены количественные характеристики надежности объектов. Расчет производится по известным данным об интенсивности отказов элементов, составляющих рассматриваемый объект; в частности, надежность какой-либо сборочной единицы ЭВМ определяется значениями интенсивности отказов ЭРЭ и элементов конструкции, составляющих сборочную единицу.

В настоящее время имеются обширные справочные данные по интенсивности отказов ЭРЭ. Эти данные приводятся для нормальных температурных условий и для определенного электрического режима ЭРЭ.

Для определения среднего времени наработки на отказ произведём расчет надёжности на этапе проектирования. Для расчета задаются ориентировочные данные. В качестве температуры окружающей среды может быть принято среднее значение температуры внутри блока.

Для различных элементов при расчетах надёжности служат различные параметры. Для резисторов и транзисторов это допустимая мощность рассеяния, для конденсаторов допустимое напряжение, для диодов прямой ток.

4.1 Коэффициенты нагрузок

Коэффициенты нагрузок для элементов каждого типа по напряжению могут быть определены по величине напряжения источника питания. Так для конденсаторов номинальное напряжение рекомендуется брать в 1,5-2 раза выше напряжения источника питания. Допустимую мощность рассеяния резисторов следует брать в качестве номинального параметра. Фактическое значение параметра надо брать на половину меньше.

Для конденсаторов номинальным параметром в расчете надежности считается допустимые значения напряжения на обкладках конденсатора. В большинстве схем этот параметр не указывается. Его следует выбирать исходя напряжения источника питания.

Для транзисторов номинальный параметр Рк берется и справочников.

Для диодов контролируемый параметр - величина прямого тока (из справочников). При увеличении коэффициента нагрузки интенсивность возрастает. Она также возрастает, если элемент эксплуатируется в более жестких условиях: при повышенной температуре, влажности, при ударах и вибрациях. В стационарной аппаратуре, работающей в отапливаемых помещениях, наибольшее влияние на надежность аппаратуры имеет температура.

В таблицу 5.2 заносим данные из принципиальной схемы.

В 1-ую колонку заносится наименование элемента, его тип определяется по схеме. Часто в схемах не указывается тип конденсатора, а даётся только его ёмкость. В этом случае следует по емкости, и выбрать подходящий тип конденсатора в справочнике. Тип элемента заносится во вторую колонку.

В колонку 4 заносится температура окружающей среды.

Далее следует заполнить колонку 5, пользуясь теми рекомендациями, которые были приведены выше.

Студенту, как правило, не известны фактические параметры элемента. Выбирать их надо, руководствуясь рекомендациями таблицы 5.

Таблица 5

Наименование элемента.	Контролируемые параметры	нагрузки
		Импульсный режим	Статический режим
Транзисторы		0,5	0,2
Диоды		0,5	0,2
Конденсаторы		0,7	0,5
Резисторы		0,6	0,5
Трансформаторы		0,9	0,7
Соединители		0,8	0,5
Микросхемы

Зная н определяем фактическое значение параметра и заполняем колонки 5 и 5.2.

Если н в таблицу для элемента не указано, то следует ставить прочерк или брать н=0,5.

Колонка 5.1 заполняется по справочнику.

Далее определяется коэффициент влияния (), которое показывает как влияние на интенсивность отказов окружающая элемент температура в связи с коэффициентом нагрузки. Находят () по таблице 7.

Таблица 5.1

TC	Значение при равном
	0,1	0,3	0,5	0,8	1
Кремниевые полупроводниковые приборы
20 40 70	0,02 0,05 0,15	0,05 0,15 0,35	0,15 0,30 0,75	0,5 1 1	1
Керамические конденсаторы
20 40 70	0,15 0,30 0,30	0,30 0,30 0,50	0,35 0,50 0,75	0,65 1,00 1,5	1 1,4 2,2
Бумажные конденсаторы
20 40 70	0,35 0,50 0,7	0,55 0,60 1,0	0,70 0,80 1,4	0,85 1,00 1,8	1,0 1,2 2,3
Электролитические конденсаторы
20 40 70	0,55 0,65 1,45	0,65 0,80 1,75	0,75 0,90 2,0	0,90 1,1 2,5	1,0 1,2 2,3
Металлодиэлектрические или металлооксидные резисторы
20 40 70	0,40 0,45 0,50	0,50 0,60 0,75	0,65 0,80 1,00	0,85 1,1 1,5	1,00 1,35 2
Силовые трансформаторы
20 40 70	0,40 0,42 1,5	0,43 0,50 2	0,45 0,60 3,1	0,55 0,90 6,0	1 1,5 10,00

Таблица 5.2

Наименование элемента	о •10-61/час
Микросхемы средней степени интеграции Большие интегральные схемы	0,013 0,01
Транзисторы германиевые: Маломощные Средней мощности Мощностью более 200мВт	0,7 0,6 1,91
Кремниевые транзисторы: Мощностью до 150мВт Мощностью до 1Вт Мощностью до 4Вт	0,84 0,5 0,74
Высокочастотные транзисторы: Малой мощности Средней мощности	0,2 0,5
Транзисторы полевые	0,1
Конденсаторы Бумажные Керамические Слюдяные Стеклянные Пленочные Электролитические(алюминиевые) Электролитические(танталовые) Воздушные переменные	0,05 0,15 0,075 0,06 0,05 0,5 0,035 0,034
Резисторы: Композиционные Плёночные Угольные Проволочные	0,043 0,03 0,047 0,087
Диоды: Кремниевые Выпрямительные Универсальные Импульсные	0,2 0,1 0,05 0,1
Стабилитроны Германиевые	0,0157
Трансформаторы: Силовые Высокочастотные	0,25 0,045
Наименование элемента	о •10-61/час
Автотрансформаторные	0,06
Дроссели: Катушки индуктивности Реле	0,34 0,02 0,08
Антенны Микрофоны Громкоговорители Оптические датчики	0,36 20 4 4,7
Переключатели, тумблеры, кнопки Соединители Гнёзда	0,07n 0.06n 0.01n
Пайка навесного монтажа Пайка печатного монтажа Пайка объёмного монтажа	0,01 0,03 0,02
Предохранители	0,5
Волноводы гибкие Волноводы жёсткие	1,1 9,6
Электродвигатели Асинхронные Асинхронные вентиляторы	0,359 2,25

4.1.1 Определим произведение коэффициентов влияний

i = • о,

i - произведение коэффициентов влияний;

- коэффициент влияния температуры;

о - интенсивность отказов.

i =0,5 • 0,3=0,1

4.1.2 В двенадцатой колонке определяем

с = i • n, где

i - произведение коэффициентов влияний;

n - количество элементов.

с=0,1 • 1=0,

Таблица 5.4

Наименование	Тип	Кол-во	Температура окр. ср t°C	Фактич. значение парам. определ. надежн.	Номинал значение параметра определен надежности	Констр характер.	k	а	л0?10-6	л1=а• л0?10-6	лc = л1•n
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Резисторы	МЛТ	11	40°С	Рф =0,0625 Вт	Рн=0,125 Вт	Пленочные	0,5	0,3	0,03	0,009	0,1
Конденсаторы	К10-17Б К50-35	2 4	40°С	Uф=25 B Uф=5 B	Uн=50 B Uн=10 B	Пленочный Электролитический	0,5 0,5	0,5 0,9	0,15 0,5	0,075 0,25	0,15 1
Микросхемы	78L05 AT89C4051P ULN2803	1 1 1	40°С	-	-	-	0,5 0,5 0,5	1 1 1	0,013 0,013 0,013	0,013 0,013 0,013	0,013 0,013 0,013
Транзисторы	BC327	2	40°С	Pф=0,175 Bт	Pн=0,35 Bт	-	0,5	0,3	0,5	0,15	0,3
Термопредохранитель	TZV-110	1	40°С	-	-	-	0,5	0,3	0,5	0,15	0,15
Диоды	DB101 1N4148	1 4	40°С	Iф=0,005 А	Iн=0,01 А	-	0,5 0,5	0,3 0,3	0,2 0,2	0,06 0,06

Подобные документы

• Простой средневолновой синтезатор частоты

  Описание схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора резисторов, конденсаторов, микросхем, диодов. Разработка трассировки и компоновки печатной платы. Настройка простого средневолнового синтезатора частоты. Организация рабочего места оператора.
  
  дипломная работа [4,7 M], добавлен 18.04.2015
  

• Автоматическая измерительная система в виде электронного термометра

  Разработка автоматической измерительной системы в виде электронного термометра и ее системы управления. Назначение, основные технические характеристики термометра. Описание работы электрической схемы. Особенности разработки и изготовления печатной платы.
  
  курсовая работа [170,6 K], добавлен 12.09.2012
  

• Приёмник для радиоуправляемой игрушки

  Описание схемы электрической принципиальной приёмника для радиоуправляемой игрушки. Этап проектирования и расчет надежности микросхемы. Обоснование выбора элементов: резисторов, конденсаторов. Трассировка печатной платы и компоновка печатной платы.
  
  курсовая работа [29,8 K], добавлен 27.01.2009
  

• Управление вентиляторами компьютера через порт LPT

  Описание схемы электрической принципиальной конструкции. Выбор резисторов, микросхем, транзисторов. Расчёт конструктивно-технологических параметров: надёжности, узкого места, теплового сопротивления. Разработка трассировки и компоновки печатной платы.
  
  курсовая работа [698,7 K], добавлен 05.10.2012
  

• Разработка схемы амплитудного модулятора с кварцевой стабилизацией несущей частоты

  Описание конструкции амплитудного модулятора. Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной. Определение коэффициентов нагрузки для транзисторов, резисторов, конденсаторов, общей интенсивности отказа прибора. Расчет площади печатной платы.
  
  курсовая работа [179,3 K], добавлен 01.06.2015
  

• Электронный измеритель-регулятор температуры

  Общая характеристика и принцип действия электронного термометра, его назначение и сферы использования, разработка принципиальной схемы. Разработка термометра, обоснование выбора датчиков температуры, расчет узла схемы питания и фактической себестоимости.
  
  курсовая работа [710,2 K], добавлен 13.12.2009
  

• Повышение технологичности печатного узла усилителя на ОУ

  Анализ электрической принципиальной схемы и выбор элементной базы. Выбор резисторов, конденсаторов, транзисторов и печатной платы. Конструкторско-технологический расчет печатной платы. Конструкторские расчеты печатного узла. Расчет теплового режима.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.02.2013
  

• Источник бесперебойного питания мощностью 600 Вт

  Обзор аналогов изделия. Описание структурной схемы. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка и расчет узлов схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора элементов схемы. Расчет печатной платы. Тепловой расчет.
  
  дипломная работа [622,7 K], добавлен 14.06.2006
  

• Разработка печатной платы устройства управления питания компьютерной системы

  Технические характеристики, описание конструкции и принцип действия (по схеме электрической принципиальной). Выбор элементной базы. Расчёт печатной платы, обоснование ее компоновки и трассировки. Технология сборки и монтажа устройства. Расчет надежности.
  
  курсовая работа [56,7 K], добавлен 07.06.2010
  

• Полосовой фильтр

  Разработка схемы электрической принципиальной. Выбор номиналов резисторов, конденсаторов и усилителя. Расчет полосового фильтра. Статистический анализ схемы фильтра (анализ Монте-Карло), обоснование допусков на номиналы. Конструирование платы фильтра.
  
  курсовая работа [741,2 K], добавлен 14.01.2016
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам