Прибор для диагностирования правильности монтажа жгутов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Обзорная часть

1.1 Электрическая сеть самолета

1.2 Провод как основа самолетной электросети

1.3 Производство жгутов и их характерные неисправности в ходе эксплуатации

1.4 Способы проверки жгутов и кабелей

1.5 Аналоги разрабатываемого прибора

1.6 Описание разрабатываемого прибора и разработка структурной схемы

2. Специальная часть

2.1 Разработка функциональной схемы устройства

2.2 Разработка и описание принципиальной схемы устройства

2.3 Программное обеспечение

3. Экономическая часть

3.1 Расчёт себестоимости проектирования устройства

3.2 Расчёт себестоимости устройства

3.3 Расчёт себестоимости проектирования устройства методом укрупнённой калькуляции

3.4 Расчёт себестоимости проектирования устройства методом удельных весов

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей при изготовлении и эксплуатации проектируемого устройства

4.2 Мероприятия, обеспечивающие безопасность изготовления устройства

4.3 Мероприятия, обеспечивающие противопожарную безопасность при эксплуатации устройства

4.4 Инструкция по эксплуатации

4.5 Особенности спроектированного устройства с точки зрения влияния на окружающую среду

5. Стандартизация

Заключение

Список использованных источников

Приложение



Введение

Самолет мертв без оборудования, а все самое совершенное оборудование в самолете останется мертвым, если не будет электричества. Многие годы на самолетах единственным потребителем электричества была система зажигания двигателя. На четырехмоторном "Илье Муромце" уже было установлено освещение кабин и электрообогрев. Электропитания требовала и радиосвязь. Затем появились электрические приборы и агрегаты. Все больше обязанностей брало на себя электричество. Электричество прочно вошло в жизнь авиации.

О развитости самолетных электросистем говорят такие цифры: длина электропроводки самолетов достигает нескольких десятков километров, а на сверхзвуковом самолете "Конкорд" длина проводов превышает двести пятьдесят километров. Это в четыре тысячи раз длиннее самого самолета. Весит эта проводка пять с половиной тонн [1].

Современные военные самолеты несут на себе километры кабелей, которые соединяет множество компонентов и узлов. Так как система электроснабжения тщательно продумана эти кабели должны дублироваться, выдерживать большие нагрузки и суровые погодные условия.

Бортовая электрическая сеть (БЭС) представляет собой сложную систему каналов передачи электроэнергии от источников к приёмникам и состоит из шин, электропроводки, распределительных устройств, коммутационной и защитной аппаратуры.

Сотни километров электропроводки соединяют в единое целое все системы самолета и от правильности монтажа электропроводки зависит возможность эффективного функционирования и выполнения задач борта.

Проверка правильности монтажа - достаточно рутинная и трудоемкая операция.

Человек при проверке в ручную в этом деле может наделать много непоправимых ошибок, которые в итоге приведут к самым плачевным последствиям. Как минимум необходимо будет вновь делать монтаж проводки, как максимум, последствием некачественной работы может явиться отказ систем самолета и гибель людей [2].

Для исключения человеческого фактора при проверке жгутов было предложено разработать прибор для проверки правильности монтажа жгутов.



1. Обзорная часть

1.1 Электрическая сеть самолета

Бортовые сети можно классифицировать по назначению, роду тока, величине напряжения, количеству фаз, способу передачи и распределения электроэнергии, конфигурации, количеству каналов резервирования и степени защищенности.

По назначению сеть подразделяется на магистральную и распределительную. Магистральная сеть обеспечивает передачу электроэнергии от источников питания к распределительным устройствам, распределительная - от этих устройств к потребителям.

В бортовых сетях постоянного и однофазного переменного тока нашли применение однопроводный и двухпроводный способы передачи электроэнергии.

Двухпроводная сеть применяется на самолетах и планерах деревянной конструкции, а также на металлических самолетах специального назначения, где недопустимо возникновение магнитного поля вокруг их планера.

Однопроводная сеть имеет лишь один плюсовый провод, соединяющий потребители с источниками электроэнергии. Функции обратного (минусного) провода выполняет металлический корпус самолета, к которому подсоединяются минусовые клеммы потребителей и источников. Поскольку корпус самолета выполняет функции второго провода, необходимо обеспечить надежную электрическую связь между отдельными агрегатами, деталями корпуса и установленным оборудованием, т. е. создать надежную систему металлизации. Особым требованием к такой сети является тщательная изоляция токоведущих частей, так как при контактировании оголенного плюсового провода с корпусом или при прикосновении к нему человека возможно короткое замыкание и поражение человека электрическим током.

Замена двухпроводной сети однопроводной позволила до 40 % снизить массу проводов и других монтажных материалов, сократить на 15,20 % габариты и массу сетевых устройств. Кроме того, поскольку корпус самолета используется в качестве второго провода и имеет малое сопротивление, потеря напряжения оказывается примерно в два раза меньшей, чем при двухпроводной системе передачи электроэнергии. Указанные преимущества, а также удобства в монтаже и эксплуатации привели к тому, что однопроводные сети стали основным способом передачи постоянного и однофазного переменного токов на современных самолетах.

Трехфазный переменный ток передается двух, трех и четырехпроводными сетями.

При применении двухпроводной сети все однофазные потребители подключаются к линейным проводам. Функции третьего провода выполняет металлический корпус. Напряжение между линейными проводами и корпусом одинаково по величине и равно линейному напряжению, которое в 3 раза выше, чем в трехпроводной сети. Несмотря на снижение массы проводов примерно на 30 %, двухпроводные сети получили ограниченное применение, так как такие сети не обеспечивают питанием потребителей, нуждающихся в фазном напряжении, и характеризуются несимметричными параметрами напряжений и нагрузок изза меньшего сопротивления корпуса по сравнению с сопротивлением проводов сети.

Лишены этих недостатков трех и четырехпроводные сети. При применении генераторов с якорными обмотками, соединенными по схеме «звезда», трехпроводные сети выполняются с изолированной или с заземленной силовой нейтралью.

Схема трехпроводной сети с заземленной нейтралью, которая позволяет подключить потребители как на линейное, так и на фазное напряжения.

Разновидностью такой системы является четырехпроводная сеть. В ней из генератора выведена силовая нейтраль, к которой подсоединяются однофазные и трехфазные потребители, имеющие выведенную нейтраль. Одинаковое сопротивление всех проводов обеспечивает отсутствие асимметрии линейных напряжений и высокую живучесть, так как даже при выходе из строя одного из линейных проводов система продолжает функционировать.

В зависимости от назначения, габаритов самолета и особенностей компоновки потребителей применяются четыре способа распределения электроэнергии: централизованный, децентрализованный, раздельный и комбинированный.

При централизованном способе все источники электроэнергии подключены на общую шину центрального распределительного устройства (ЦРУ). От нее питание к ближайшим потребителям подается непосредственно по фидерам. Благодаря параллельной работе источников тока такая система обладает высокой эластичностью и удобна в эксплуатации, так как в ЦРУ сосредоточена вся необходимая защитная, коммутационная и контрольная аппаратура.

При выходе из строя отдельных генераторов потребители продолжают получать питание за счет резерва мощности работающих источников электроэнергии. Поскольку система характеризуется большой массой сетевых проводов и недостаточно высокой живучестью, она применяется на пассажирских самолетах местных средних линий.

В децентрализованной системе распределения электроэнергии каждый источник тока подключается к ближайшему распределительному устройству (РУ). Для повышения живучести системы энергоснабжения предусматривается возможность соединения ЦРУ между собой, т. е. превращение системы из децентрализованной в централизованную, чем повышается надежность энергоснабжения.

Близкое расположение ЦРУ к отдельным потребителям или группам потребителей значительно уменьшает массу сети, упрощает ее монтаж и эксплуатацию. Вместе с тем большое количество РУ снижает качество электроэнергии из-за неодинакового напряжения на шинах каждого из РУ. Подобная система нашла применение на пассажирских межконтинентальных самолетах.

Раздельный способ распределения электроэнергии характеризуется тем, что каждый источник обслуживает лишь свою группу потребителей. Потребители объединяются в группы по принципу однородности рода тока и требуемой стабильности напряжения и частоты. Невозможность параллельной работы источников питания исключает их взаимное резервирование и рациональное использование располагаемой мощностью, что значительно увеличивает массу сети. Этот способ распределения обычно применяется во вторичных энергосистемах самолетов.

При комбинированном способе оптимально сочетаются преимущества каждого из упомянутых выше способов. Обычно в таких системах питание потребителей постоянного тока осуществляется по схеме централизованного или децентрализованного способа, а потребители переменного тока получают питание раздельно.

По конфигурации сети подразделяются на разомкнутые, замкнутые и комбинированные. В разомкнутой сети питание осуществляется лишь с одного направления. Поэтому оно обладает малой степенью надежности и живучести, так как повреждение силового провода приводит к обесточиванию потребителей, находящихся за местом повреждения.

С целью повышения живучести и надежности энергоснабжения на самолетах с двумя или более источниками тока находят применение разомкнутые системы с резервированием.

При выходе из строя магистральной сети одного из источников потребители автоматически подключаются к работающим. Отличительной особенностью радиальных сетей является простота их расчета, защиты, монтажа и эксплуатации.

В замкнутых системах питание потребителей электроэнергией осуществляется, как минимум, с двух сторон, чем значительно повышается живучесть и эластичность сети. По способу взаимного соединения потребителей они могут подразделяться на сети с двухсторонним или кольцевым питанием. Основным недостатком подобных сетей является сложность расчетов и трудности в обеспечении регулирования напряжений.

Комбинированные системы питания представляют результат компромиссного технического синтеза разомкнутых и замкнутых сетей [3].

1.2 Провод как основа самолетной электросети

Основу самолетных электросетей составляют провода. При эксплуатации провода находятся в условиях значительных температурных, вибрационных и динамических нагрузок, а также подвержены воздействиям повышенной влажности, паров топлива, масел, кислот, щелочей и других агрессивных веществ. Для обеспечения необходимой эластичности и вибрационной стойкости токоведущие жилы изготовляются из большого количества тонких проволок. Материалом для них служит чистая, мягко отожженная медь или алюминий. Провода с алюминиевыми токоведущими жилами примерно в три раза уменьшают массу системы. Их стоимость значительно ниже стоимости проводов с медными жилами. Однако применение алюминиевых проводов усложняет технологический процесс пайки, что вызвано оксидной пленкой на поверхностях проволок. Кроме того, из-за большего, чем у меди, электрического сопротивления, алюминиевый провод при прочих равных условиях должен быть большего диаметра, что усложняет монтаж сетей.

В зависимости от назначения авиационные провода подразделяются на агрегатные и бортовые монтажные.

Агрегатные провода, в отличие от монтажных, имеют только один слой изоляции. Монтажные провода выпускаются в широкой номенклатуре: для сетей высокого и низкого напряжений, в обычном и теплостойком исполнениях, экранированные и неэкранированные с нижней температурной границей удовлетворительной работы до - 60 °С. Их изоляционный слой выполнен в виде двух слоев: изоляционного и защитного, который обеспечивает химическую и тепловую защиту токоведущих элементов. Для уменьшения влияния радиопомех на работу бортового оборудования используются провода с экранированной медной оплеткой или, так называемые, экранированные провода.

Для упрощения монтажных работ и распознавания принадлежности того или иного провода к определенной системе они имеют цветовую маркировку оплетки. Принято, что проводами с голубой оплеткой монтируются системы радиооборудования, с желтой - системы переменного тока, с белой - остальные системы.

Наиболее широкое применение для монтажа самолетных систем в отсеках, где температурный режим не превышает + 90 °С, получили провода типа БПВЛ. Из этой серии выделяются несколько разновидностей: БПВЛА - с алюминиевой токоведущей жилой, БПВЛТ - в тропическом исполнении. В случае экранированной оплетки к маркировке проводов добавляется буква Э.

К группе теплостойких проводов относятся, например, провода серии ПТЛ. Они обеспечивают работу сетей постоянного и переменного тока с рабочим напряжением до 250 В и температурой до 250 °С.

Тенденция к повышению качества изоляции, повышенные требования к ее устойчивости против внешних воздействий, пожарной безопасности и улучшению гибкости приводят к необходимости замены проводов типа БПВЛ на другие [3].

В последнее время выпускаются провода серии БПДО (бортовой провод с двухслойной изоляцией облуженный), БИФ (с жилами из медных посеребренных проволок из сплава БРХЦРК и полиамиднофторопластовой изоляцией), БИН (бортовой провод износонагревостойкий), КВСК (трехжильный кабель в лакированной оболочке), БСА (теплостойкий провод с жилами из медного сплава и нержавеющей стали), БПГРЛ (износоустойчивый провод с изоляцией из кремнеорганической резины в защитной лакированной оплетке) и другие.

1.3 Производство жгутов и их характерные неисправности в ходе эксплуатации

Для сокращения трудоемкости и цикла монтажных работ в цехах агрегатной и окончательной сборки самолетов большинство проводов собирается в жгуты на специальных пространственных и плоских плазах. Жгутам и входящим в них проводам присваиваются буквенно-цифровые индексы, что позволяет определить принадлежность жгутов к системе и принадлежность каждого провода к определенному фидеру по схеме.

Самолетные монтажные провода объединяют в жгуты с максимальным диаметром не более 55 - 70 мм. Жгуты обматывают изоляционной тканью, хлорвиниловой или фторопластовой лентой или помешают в трубы из изоляционного материала и крепят к конструкции самолета специальными зажимами, хомутами и скобами. Жгуты, прокладываемые в металлических трубах, дополнительно обшивают защитным материалом. Жгуты, состоящие из проводов, изоляция которых по своей теплостойкости не соответствует температуре окружающей среды отсека, в котором они прокладываются, защищают теплостойким изоляционным материалом.

Электросети самолета находятся в тяжелых условиях эксплуатации (тряска, вибрация, плохое охлаждение проводов в жгуте, наличие масла, большие перепады температур). При эксплуатации сетей могут встречаться следующие наиболее характерные неисправности:

- обрывы проводов и короткие замыкания в местах заделки в штепсельные разъемы, у клеммных наконечников, в местах конструктивных и технологических разъемов самолета, у клеммных колодок и минусовых клемм;

- обрыв проводов в месте заделки их в наконечники в результате воздействия вибраций, температурных изменений и неправильной эксплуатации;

- перетирание изоляции, обрыв или короткое замыкание в местах касания проводов подвижных частей самолета;

- внутренний обрыв медных жил в результате многократного перегиба провода или жгута, подходящего к откидывающейся части приборной доски, пультам или коробкам;

- заершенность, перетирание и обрыв экранирующих оплеток и металлизации; трещины и разрушение клеммных колодок; ослабление затяжки накидных гаек штепсельных разъемов, ослабление винтов крепления клеммных наконечников в распределительных коробках, пультах и т. п.;

- обрыв и перетирание нитяных бандажей; старение, порывы, разрушение и выпадение резиновых прокладок из крепежных хомутов, резиновых колец из готовых изделий;

- разрушение предохранительных чехлов и проводов на стойках шасси из-за попадания частиц грунта при посадках и рулении; повреждение изоляции проводов, расположенных на авиадвигателях, вследствие воздействия высоких температур и вибраций, попадания масла и топлива.

Наиболее характерными отказами аппаратуры управления и защиты являются спекание, подгорание и окисление контактов, поломка возвратных пружин. В случае попадания влаги в корпус контактора или реле происходят окисление и коррозия подвижных металлических частей, что может привести к заеданию и отказу в работе [3].

1.4 Способы проверки жгутов и кабелей

Проверка жгутов и кабелей при большом числе проводников (жил) становится довольно трудоемкой операцией. Обычно контролируют наличие соединений между определенными контактами разъемов на обоих концах кабеля, отсутствие подсоединений жил к контактам, которые должны быть свободными, замыкание между дублирующими проводниками и отсутствие замыканий между остальными линиями [4].

Проще всего идентифицировать жилы кабелей с помощью цветовой маркировки изоляции. Однако такой способ не гарантирует от наличия ошибок, возможных при производстве кабеля. Также можно проверить целостность и идентифицировать жилы кабеля с помощью омметра. Достаточно образовать посредством искомой жилы и дополнительного проводника (еще одной жилы, экрана или внешнего провода) замкнутую цепь и, поочередно замеряя сопротивление всех жил кабеля, найти нужную, чтобы убедиться, что ее сопротивление отвечает ожиданиям. Это займет длительный промежуток времени. Фото омметров на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Омметры

Чтобы надежно идентифицировать все жилы (например, при сращивании двух отрезков), сигнал нужно подать поочередно на каждую из них на одной стороне и найти пару с таким сигналом на другой. Если речь идет о кабеле с витыми парами, то их следует идентифицировать аналогичным образом. Пример прозвонки многожильного кабеля с помощью генератора тональных сигналов и датчиком-антенной представлен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Прозвонка многожильного кабеля генератором тональных сигналов и датчиком - антенной

Для упрощения именно этой работы большинство «прозвонок» совмещается с генератором тональных сигналов, что при наличии приемника с датчиком-антенной (пробника) позволяет обнаружить на удаленном конце кабеля жилу, к которой на ближнем конце подключен генератор. Этого было достаточно для последовательной идентификации жил многожильного кабеля двумя монтажниками. Один из них на ближнем конце должен подключать генератор поочередно ко всем жилам, а другой на дальнем конце - искать нужную жилу с помощью пробника. Причем первому необходимо иметь возможность фиксировать факт идентификации жилы со стороны второго, после чего сигнал можно подавать на другую жилу.

Для организации такого взаимодействия используются специальные возможности пары генератор-пробник, проводной разговорный тракт или радиосвязь. Если генератор индицирует замыкание цепи, на которую подан

сигнал (т. е. работает и как «прозвонка»), то для сигнализации о завершении идентификации жилы цепь достаточно замкнуть металлическим щупом пробника. После получения звукового сигнала монтажник отключает генератор (сигнал на дальней стороне исчезает) и затем подключает его к очередной жиле. Появление слабого сигнала означает, что он подан на следующую жилу, и можно приступить к ее поиску пробником по максимуму значения. Некоторые генераторы и пробники имеют встроенные средства для ведения переговоров между монтажниками. Замкнутая цепь разговорного тракта может быть организована, например, по паре жил кабеля или с использованием его экранной оболочки и искомой жилы.

Более высокую производительность, наряду с возможностью выполнения работы одним монтажником, обеспечивают специализированные приборы для одновременной идентификации большого количества пар кабеля. Их работа организуется в соответствии с различными принципами, но всегда прибор состоит из удаленного блока (маркера) и считывающего устройства (индикатора). Для обозначения номера пар в маркере могут применяться взвешенные добавочные сопротивления, разночастотные тональные сигналы, цифровые кодовые последовательности, а также голосовые идентификаторы (речевое сообщение, содержащее номер жилы). В последнем случае в качестве индикатора выступает микротелефонная гарнитура. Такой способ представлен на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Прозвонка многожильного кабеля с помощью удаленного блока и считывающего устройства

На одном из концов кабельной линии несколько жил одновременно подключается к выходам маркера, а на другом - поочередно к индикатору. Если жила связана с маркером, то на дисплее индикатора отображается ее номер. Число идентифицируемых жил за одно подключение маркера зависит от числа выходов маркера и возможности одновременного использования нескольких маркеров (от 4 до 50), но для этого необходимо большое число маркеров. На рисунке 1.4 показан пример прибора для прозвонки многожильного кабеля.

Рисунок 1.4 - Прибор для прозвонки многожильного кабеля

Более продвинутая методика проверки основывается на том, что каждая точка с одной стороны кабеля или жгута рассматривается как вход

соединения, на который производится стимулирующее воздействие, а каждая

точка с другой стороны кабеля или жгута - как выход соединения, на котором анализируется отклик на входное воздействие. Соединение описывается совокупностью откликов, которые получают при входных воздействиях раздельно на каждую точку. Эти операции поддаются автоматизации; анализ откликов может производиться последовательно в каждой точке, параллельно со всех точек или комбинированно (параллельно с группы точек и поочередно проверяя группу точек за группой).

Устройства, основанные на таком методе проверке могут быть причислены к аналогам разрабатываемого устройства. В качестве примера можно привести приборы представленный в пункте следующие устройства [5].

1.5 Аналоги разрабатываемого прибора

Тестер жгутов ТЖ 02 выпускаемый фирмой «Спецтранзит» предназначен для осуществления полной проверки жгута (кабеля) на предмет замыканий, обрывов и правильности соединений в соответствии с электрической схемой. Коммутационные разъемы тестера позволяют проверять до 512 контактов контролируемого жгута. Максимальное количество каналов может составлять от 128 до 512 по желанию заказчика.

Для работы тестера требуется изготовление дополнительных адаптеров (переходников) под каждый тип проверяемого жгута. Адаптер нужен для согласования входных разъемов тестера с разъемами проверяемого жгута [6]. Внешний вид тестера жгутов ТЖ 02 представлены на рисунках 1.5 и 1.6.

Рисунок 1.5 - Тестер жгутов ТЖ 02: вид спереди



Рисунок 1.6 - Тестер жгутов ТЖ 02: вид сзади

Другим представителем данного вида приборов является Универсальный тестер жгутов и кабелей (УТЖиК).

Как следует из названия данный проект представляет из себя почти универсальный тестер жгутов и кабелей различного формата. Для реальной работы тестер требует наличия дополнительных адаптеров под каждый тип проверяемого жгута. http://www.egorz.ru/project/wiretest/sample/wiretest_img.jpg Использование этого тестера позволило свести к нулю "электрический" брак выпускаемых жгутов и кабелей.

Логика работы тестера предельно проста: по заданной с помощью DIP-переключателей конфигурации жгута на необходимое число жил осуществляется полное сканирование подключаемого жгута на предмет замыканий, обрывов, кросс-соединений и т.п.. Результат анализа выдаётся в предельно простой форме: "годен" - "не годен". Под "годен" понимается следующее: число жил в подключенном жгуте соответствует заданному значению, в жгуте нет обрывов, взаимных замыканий, адресация жил в жгуте на концевых разъёмах полностью идентична (1:1). Под "не годен" понимается все остальные случаи [7].

Еще одним представителем является Прибор для проверки электрических соединений.

Прибор для проверки электрических соединений предназначен для проверки правильности электрических соединений (топологии) в режиме «прозвонки» методом сравнения исследуемого образца с шаблоном. Под топологией понимается совокупность контактов, соединенных проводниками определ?нным образом (кабели, жгуты). Величина сопротивления проводников и контактов не контролируется - некоторое, достаточно малое сопротивление, воспринимается как «замыкание» (контакты соединены проводником), а достаточно большое сопротивление - как «обрыв» (контакты не соединены проводником). Контакты, с помощью соответствующих переходников, подключаются к прибору.

Прибор для проверки электрических соединений состоит из следующих частей:

1. Переходная плата - предназначена для присоединения исследуемого образца и шаблона к прибору;

2. Плата анализатора - предназначена для генерации и анализа тестовых сигналов;

3. Плата контроллера - предназначена для питания и управления прибором.

На рисунке 1.7 показана минимальная конфигурация. Плата контроллера и одна плата анализатора.

Рисунок 1.7 - Минимальная конфигурация прибора для проверки электрических соединений

Плата анализатора содержит два 64-контактных разъема. Каждый разъем платы анализатора обеспечивает проверку до 32 контактов. Если исследуемый образец имеет большее количество контактов, то нужно задействовать второй разъ?м. Каждая плата анализатора может проверить 64 контакта. Если и этого мало, то нужно соединить между собой несколько плат анализатора при помощи, имеющихся на них соответствующих разъ?мов. На рисунке 1.8 показан пример проверки жгута (справа, присоединен к специальной печатной плате). Жгут имеет около 190 контактов, поэтому для его проверки задействовано три платы анализатора (слева).

Рисунок 1.8 - Пример проверки жгута с помощью прибора для проверки электрических соединений

Светодиоды на плате анализатора показывают ход проверки. В случае обнаружения неисправности жгута, процесс останавливается и по этим светодиодам можно легко определить, какая это неисправность (обрыв, замыкание, перепутанные провода) и где именно она находится. Плата контроллера обрабатывает информацию от всех плат анализатора, которые к нему подключены, и делает общий вывод об исправности жгута. В данном примере жгут исправен - светится зеленый светодиод (сопровождается звуковым сигналом), в противном случае загорится красный. На всю такую проверку уйдет всего лишь 0,3 секунды. Ручная проверка такого жгута потребует 36864 измерений, если на каждое тратить 1 секунду, то это займет более десяти часов. (На 1024 контакта прибор затратит 1,6 секунды, вручную - более 12 суток непрерывной работы) [8].

Следующий аналог выполняет больше операций, что повлекло за собой увеличение габаритов.

Стенд проверки жгутов состоит из следующих основных частей:

- модуль управления - PXI крейт с контроллером PXI-8101;

- модуль коммутационный;

- блок питания;

- цифровой мультиметр PXI-4071;

- модули интерфейса CAN PXI-8461\2 или RS-485 (в зависимости от варианта исполнения стенда).

В стенд проверки жгутов может быть установлено до 40 шт. коммутационных модулей, каждый из которых имеет возможность коммутировать до 32-х контактов. Информационный обмен между модулями осуществляется по последовательному интерфейсу RS-485 или CAN. За счет использования высокоскоростного последовательного интерфейса для связи с модулями коммутации время проверки жгута определяется типом и методикой проверки, а также количеством цепей в жгуте.

Возможности стенда проверки жгутов:

- Измерение сопротивления цепи. Измерение производится путем последовательного подключения всех пар контактов жгута, имеющих электрическую связь в соответствии с таблицей соединений, к цифровому мультиметру. В случае, если сопротивление цепи превышает заданную величину, производится измерение фактического значения величины сопротивления. Диапазон измеряемых сопротивлений цепи от 1 Ом до 255 Ом;

- Измерение сопротивления изоляции цепи. Измерение производится путем последовательного подключения всех возможных комбинаций пар контактов жгута, не имеющих электрической связи в соответствии с таблицей соединений, к цифровому мультиметру. В случае если сопротивление изоляции меньше заданной величины, производится измерение фактического значения величины сопротивления. Диапазон измеряемых сопротивлений изоляции от 0,2 МОм до 25,5 МОм;

- Выполняет проверку изоляции на прочность. Проверка производится путем последовательного подключения всех возможных комбинаций пар контактов жгута, не имеющих электрической связи в соответствии с таблицей соединений, к источнику испытательного напряжения 600 В на время не менее 1 секунды. Возникновение электрического пробоя регистрируется при возникновении тока утечки 120 мА - 10 % и более.

При необходимости результаты всех измерений и проверок записываются в файл протокола проверки.

Возможна проверка жгутов с любым количеством соединений между контактами. Возможна проверка жгутов содержащих резистивные элементы и диоды. Универсальность системы достигается использованием устройства согласования с объектом, специализированного кабель - переходника между устройством контроля (жгут или кросс - система) и стойкой [9].

На рисунке 1.9 показан Стенд проверки жгутов электропроводов и монтажных модулей.

Рисунок 1.9 - Стенд проверки жгутов электропроводов и монтажных модулей

Далее в качестве аналога приведем стенд Horizon 1500, который изображен на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 - Стенд электрического контроля жгутов Horizon 1500

Стенд Horizon 1500 состоит из базового блока размером 432х229х127 мм, весом 6.8 кг. Каждый блок содержит в себе 128 тестируемых точек, с возможностью расширения до 1024 точек, встроенный компьютер с дисками, устройство ввода информации - контактно-чувствительный экран, возможность подключения принтера, клавиатуры, монитора, мышки. Напряжение питания - 12V постоянного тока.

Стенд может быть оснащен высокоамперным источником питания.

Расширение базовых конфигураций осуществляется путем под стыковки блоков расширения на 64 или 128 точек. Блоки пристыковываются к базовому блоку или друг к другу непосредственно или через соединительные шлейфы. Длина соединительных шлейфов от 1.2 м до 6 м.

Программирование стенда осуществляется подключением эталонного жгута к системе. В дальнейшем допускается редактирование параметров эталонного жгута в базе данных стенда.

Ввод данных осуществляется выбором пунктов меню на плоском контактно-чувствительном экране, расположенном в верхней части стенда путем нажатия пальцем. После подключения соответствующих устройств, ввод данных может осуществляться с клавиатуры или мышью. Содержание меню - контекстно-зависимое. Языки меню - английский, французский, немецкий.

Система защищена паролем, исключает возможность несанкционированного доступа.

Результаты тестирования могут сразу быть распечатаны на принтере, непосредственно подключаемом к стенду, либо сохранены в файле для дальнейшей обработки [10].

1.6 Описание разрабатываемого прибора и разработка структурной схемы

Разрабатываемый прибор будет иметь следующие характерные черты:

· проверка целостности жил в жгуте;

· проверка отсутствия замыкания жил между собой;

· измерение сопротивления в жгуте;

· идентификация жил в розетке;

· 192 точек проверки;

· возможность подключения к ПК;

· возможность замены информации о жгутах при подсоединении к ПК;

· компактность;

· надежность

· длина жгутов до 30 м.

На каждый контакт исследуемого образца подаются тестовые сигналы и анализируются все остальные контакты. Таким образом проверяются все возможные варианты соединений (полная «прозвонка»).

Процесс проверки происходит быстро и наглядно - любые ошибки легко локализуются. Тестер показывает номер разъема и номер контакта в разъеме, где имеется замыкание или обрыв. Всю работу с ним могут вести рядовые сборщицы-монтажницы РЭА.

В энергонезависимой памяти тестера может одновременно храниться 73 программы проверки различных жгутов. Поэтому подключать тестер к компьютеру нужно только в случае обновления программ проверок.

Для создания программы проверки не требуется знания программирования - достаточно знаний пользователя ПК. Требуется только заполнение таблицы соединений в прилагаемой программе шаблоне.

Программа позволяет:

* устанавливать режим проверки;

* визуально отображать результаты проверки жгутов;

* изменять список разъемов;

* редактировать таблицу соединений, устанавливать соответствие контактов разъема жгута и контактов коммутирующих модулей.

Разработаем структурную схему прибора для диагностирования правильности монтажа жгутов. Данное устройство состоит из нескольких основных блоков: центрального микроконтроллера управления, микроконтроллеров приема и передачи сигнала, блока коммутации, блока датчиков тока, памяти, дисплея, клавиатуры и звуковой индикации.

Проверка производится с помощью микроконтроллеров приема и передачи сигнала, а также блока датчика тока, центральный микроконтроллер обрабатывает полученную информацию. Блок коммутации служит для своевременной подачи сигнала с нужной ножки микроконтроллера на датчик тока.

Приведем структурную схему прибора для диагностирования правильности монтажа жгутов на рисунке 1.11.

Рисунок 1.11 - Структурная схема прибора для диагностирования правильности монтажа жгутов

На рисунке 1.11 обозначены следующие блоки:

· Мк.У. - микроконтроллер управления;

· Мк.О.С. 1 - микроконтроллер отправки сигнала 1;

· Мк.О.С. 2 - микроконтроллер отправки сигнала 2;

· Мк.П.С. 1 - микроконтроллер приема сигнала 1;

· Мк.П.С. 2 - микроконтроллер приема сигнала 2;

· Р.П.Ж. 1 - розетка подключения жгута 1;

· Р.П.Ж. 2 - розетка подключения жгута 2;

· Кнт - контрольные разъемы;

· Б.К. - блок коммутации;

· Б.Д.Т. - блок датчиков тока;

· Зв.И. - звуковая индикация;

· Пмт - память;

· Клв - клавиатура;

· И.Б. - информационный блок (дисплей);

· К Пк - вывод к персональному компьютеру;

· К Мультиметру - вывод к мультиметру.



2. Специальная часть

2.1 Разработка функциональной схемы устройства

В соответствии с составленной структурной схемой и заданием на проектируемое устройство разработаем функциональную схему. Для надежной и корректной работы необходимы следующие функциональные блоки:

1) Микроконтроллер AT90USB646 - является центральным процессором, который управляет работой всех функциональных блоков;

2) 4 Микроконтроллера ATmega128, 2 из которых служат для отправления сигнала на проверяемый жгут и 2, служащие для приема информации со жгута;

3) Блок коммутации служащий для попеременной подачи 96 сигналов со жгута на блок датчиков тока;

4) Блок датчиков тока служит для измерения тока в жилах жгута, для последующего вычисления микроконтроллером контактного сопротивления;

5) Flash-память служит для хранения программ проверки жгутов для разных изделий;

6) Usb-разъем для подключения устройства к ПК и возможности изменения программ проверки жгутов, при их изменении;

7) Блок контроля необходим при проверке жгута в ручном режиме с помощью мультиметра и представляет собой выведенные контакты на переднюю панель прибора;

8) Блок клавиатуры;

9) Блок индикации представляет жидкокристаллический индикатор.

Функциональная схема представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Функциональная схема устройства

К розеткам подключается жгут. При включении устройства на жк-

дисплее на передней панели или с помощью программного обеспечения на ПК (в зависимости от подключения) предоставляется выбрать какое изделие необходимо проверить. На на входах микроконтроллеров Atmel ATmega 128 считывается 0. После нажатия клавиши «работа» блок управления (который состоит из микроконтроллера Atmel AT90USB646 и flash-памяти, в которой хранится информация о конфигурации жгутов) посылает сигнал с номером платы, номером порта микроконтроллера и номером ножки в порту (сигнал поступает на все микроконтроллеры, но «отзывается» только один). Проверка начинается с «первого микроконтроллера отправки сигнала», первого порта и первой ножки порта. Первая ножка посылает логический 1, с остальными 95 по очереди устанавливается связь (0 - связи нет, 1 - связь есть) и отправляется на блок коммутации, далее на блок датчиков тока. Затем на микроконтроллер, где считывается напряжение, полученное с датчиков тока, которое пропорционально току на датчике, если оно в заданном диапазоне проверка продолжается, иначе выдается ошибка. Потом отправляется на ПК, если он подключен. Проверка всех ножек проводится для исключения замыкания двух жил между собой, тогда на нескольких выводах будут логические 1.

После проверки 1 ножки на нее снова подают 0, а на вторую подается 1, процесс повторяется. При обнаружении ошибки на дисплей выводится сообщение номере жилы где обнаружена ошибка.

Микроконтроллеры соединены между собой по последовательному интерфейсу USART по портам PD2(TXD) и PD3(RXD).

В качестве индикатора используем графический ЖКИ WG-12864. ЖКИ WG-12864 имеет матрицу 128x64 пикселя, встроенный контроллер. Шина линий данных индикатора DВ (0-7) подключена к порам PF (0-7) микроконтроллера, Е - тактирующий сигнал при чтении/записи подключен к порту PE6.

Клавиатура имеет 4 клавишы, для клавиатуры отведены порты РC (4-7), также имеется тумблер включения/выключения питания.

Внешний сброс для микроконтроллеров и ЖКИ осуществляется с помощью кнопки «Сброс». Сигнал низкого уровня подается на вход микроконтроллеров RESET и вход ЖКИ RST.



2.2 Разработка и описание принципиальной схемы устройства

Выбор микроконтроллера МК обусловлен следующими требованиями: необходимо наличие 48 линий портов (для подключения сигналов с 48 контрольных точек), а также последовательного интерфейса USART.

Таких микроконтроллеров необходимо 4 для обеспечения 192 точек проверки.

Выбор ограничим семейством микроконтроллеров AVR - это относительно новое семейство МК фирмы Atmel. Они обладают следующими основными характеристиками:

- очень быстрая гарвардская RISC-архитектура загрузки и выполнения большинства инструкций в течение одного цикла тактового генератора;

- программы содержатся в электрически перепрограммируемой постоянной памяти FLASH-ROM. Эта память может быть перепрограммирована до 1000 раз. Это облегчает настройку и отладку систем. Кроме того, возможность внутрисхемного программирования позволяет не вынимать микроконтроллер из целевой схемы в процессе программирования, что значительно ускоряет процесс разработки систем на основе этих МК;

- мк AVR имеют 32 регистра, все из которых работают напрямую с арифметико-логическим устройством (АЛУ). Это значительно уменьшает

размер программ. В других МК, как правило, необходимо использование регистра-аккумулятора;

- небольшое потребление энергии и наличие нескольких режимов работы с пониженным потреблением энергии делает эти МК идеальными для применения в конструкциях, питающихся от батареек;

- наличие дешевых и простых в использовании программных средств;

- узлы PWM (широтно-импульсная модуляция), таймеры-счетчики, аналоговый компаратор и последовательный порт USART встроены в МК и могут управляться с помощью прерываний, что значительно упрощает работу с ними;

- имеются относительные команды переходов и ветвлений, что позволяет получать перемещаемый код;

- отсутствует необходимость переключать страницы памяти;

- МК имеют электрически перепрограммируемую память EEPROM, которая может быть перепрограммирована более 100000 раз.

Предъявляемым требованиям отвечает МК из подсемейства Mega - микроконтроллер ATmega128 [11].

ATmega128 имеют FLASH-память программ объемом 128 кбайт, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) объемом 4 кбайт с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом 64 кбайт, EEPROM - память данных объемом 4 кбайт. Максимальное количество контактов ввода/вывода равно 53.

Внешний вид (расположение выводов) микросхемы показаны на рисунке 2.2:

Рисунок 2.2 - Расположение выводов микроконтроллер ATmega128

Условное графическое обозначение микроконтроллера ATmega128 приведено на рисунке 2.3:



Рисунок 2.3 - Условное графическое обозначение микроконтроллера ATmega128

Описание выводов представлено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Описание выводов микроконтроллера ATmega128

Обозначение	Номер вывода	Тип вывода	Описание
1	2	3	4
PEN	1	I	Разрешение программирования
AREF	62	P	Вход опорного напряжения для АЦП
AGND	63	P	Аналоговый общий вывод
AVcc	64	P	Вывод источника питания АЦП
GND	22, 53	P	Общий вывод
Vcc	21, 52	P	Вывод источника питания
XTAL1	24	I	Вход тактового генератора
XTAL2	23	O	Выход тактового генератора
RESET	20	I	Вход сброса. При удержании на входе низкого уровня в течение 50 нс выполняется сброс устройства
Порт А - 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PA0(AD0)	51	I/O	А0 (Мультиплексированная шина адреса (ША)/ шина данных (ШД) для внешнего ОЗУ)
PA1(AD1)	50	I/O	А1 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
PA2(AD2)	49	I/O	А2 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
PA3(AD3)	48	I/O	А3 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
PA4(AD4)	47	I/O	А4 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
PA5(AD5)	46	I/O	А5 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
PA6(AD6)	45	I/O	А6 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
PA7(AD7)	44	I/O	А7 (Мультиплексированная ША/ШД для внешнего ОЗУ)
Порт B - 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PB0(SS)	10	I/O	B0 (Выбор Slave-устройства на шине SPI)
PB1(SCK)	11	I/O	B1 (Выход (Master) или вход (Slave) тактового сигнала модуля SPI)
PB2(MOSI)	12	I/O	B2 (Выход (Master) или вход (Slave) данных модуля SPI)
PB3(MISO)	13	I/O	B3 (Вход (Master) или выход (Slave) данных модуля SPI)
PB4(OC0)	14	I/O	B4 (Выход таймера/счетчика Т0 (режимы Compare, PWM))
PB5(OC1A)	15	I/O	B5 (Выход А таймера/счетчика Т1 (режимы Compare, PWM))
PB6(OC1B)	16	I/O	B6 (Выход В таймера/счетчика Т1 (режимы Compare, PWM))
PB7(OC2/OC1C)	17	I/O	B7 (Выход таймера/счетчика Т2 (режимы Compare, PWM)/ Выход С таймера/счетчика Т1 (режимы Compare, PWM))
Порт С - 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PC0(A8)	35	I/O	C0 (ША для внешнего ОЗУ)
PC1(A9)	36	I/O	C1 (ША для внешнего ОЗУ)
PC2(A10)	37	I/O	C2 (ША для внешнего ОЗУ)
PC3(A11)	38	I/O	C3 (ША для внешнего ОЗУ)
PC4(A12)	39	I/O	C4 (ША для внешнего ОЗУ)
PC5(A13)	40	I/O	C5 (ША для внешнего ОЗУ)
PC6(A14)	41	I/O	C6 (ША для внешнего ОЗУ)
PC7(A15)	42	I/O	C7 (ША для внешнего ОЗУ)
Порт D - 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PD0(SCL/INT0)	25	I/O	D0 (Тактовый сигнал модуля TWI/ Вход внешнего прерывания)
PD1(SDA/INT1)	26	I/O	D1 (Линия данных модуля TWI/ Вход внешнего прерывания)
PD2(RXD1/INT2)	27	I/O	D2 (Вход второго USART/ Вход внешнего прерывания)
PD3(TXD1/INT3)	28	I/O	D3 (Выход второго USART/ Вход внешнего прерывания)
PD4(ICP1)	29	I/O	D4 (Вход захвата таймера/счетчика Т1 (режим Capture))
PD5(XCK1)	30	I/O	D5 (Вход/выход внешнего тактового сигнала второго USART)
PD6(T1)	31	I/O	D6 (Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т1)
PD7(T2)	32	I/O	D7 (Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т2)
Порт E - 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PE0 (RXD0/PD1)	2	I/O	E0 (Вход первого USART/Вход данных при последовательном программировании)
PE1 (TXD0/PD0)	3	I/O	E1(Выход первого USART/Выход данных при последовательном программировании
PE2 (XCK0/AIN0)	4	I/O	E2 (Вход/выход внешнего тактового сигнала первого USART/ Положительный вход компаратора)
PE3 (OC3A/AIN1)	5	I/O	E3 (Выход А таймера/счетчика Т3 (режимы Compare, PWM)/ Отрицательный вход компаратора)
PE4 (OC3B/INT4)	6	I/O	E4 (Выход B таймера/счетчика Т3 (режимы Compare, PWM)/ Вход внешнего прерывания)
PE5 (OC3C/INT5)	7	I/O	E5 (Выход С таймера/счетчика Т3 (режимы Compare, PWM)/ Вход внешнего прерывания)
PE6 (T3/INT6)	8	I/O	E6 (Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т1/ Вход внешнего прерывания)
PE7 (ICP3/INT7)	9	I/O	E7 (Вход захвата таймера/счетчика Т1 (режим Capture)/ Вход внешнего прерывания)
Порт F - 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PF0(ADC0)	61	I/O	F0 (Вход АЦП)
PF1(ADC1)	60	I/O	F1 (Вход АЦП)
PF2(ADC2)	59	I/O	F2 (Вход АЦП)
PF3(ADC3)	58	I/O	F3 (Вход АЦП)
PF4(ADC4/TCK)	57	I/O	F4 (Вход АЦП/Тактовый сигнал JTAG)
PF5(ADC5/TMS)	56	I/O	F5 (Вход АЦП/Выбор режима JTAG)
PF6(ADC6/TD0)	55	I/O	F6 (Вход АЦП/Выход данных JTAG)
PF7(ADC7/TD1)	54	I/O	F7 (Вход АЦП/Вход данных JTAG)
Порт G - 5-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами
PG0(WR)	33	I/O	G0 (Строб записи во внешнее ОЗУ)
PG1(RD)	34	I/O	G1 (Строб чтения из внешнего ОЗУ)
PG2(ALE)	43	I/O	G2 (Строб адреса внешнего ОЗУ)
PG3(TOSC2)	18	I/O	G3 (Вход для подключения резонатора к таймеру/счетчику Т2)
PG4(TOSC1)	19	I/O	G4 (Выход для подключения резонатора к таймеру/счетчику Т2)

В качестве второго необходимого микроконтроллера в схеме выберем AT90USB646. В этом микроконтроллере присутствуют все достоинства микроконтроллера ATmega128, в дополнение ко всему в AT90USB646 присутствует необходимый для подключения, разрабатываемого устройства к ПК встроенный USB контроллер.

Внешний вид (расположение выводов) микросхемы показаны на рисунке 2.4.



Рисунок 2.4 - Расположение выводов микроконтроллера AT90USB646

Условное графическое обозначение микроконтроллера AT90USB646 приведено на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Условное графическое обозначение микроконтроллера AT90USB646

Приведем порты микроконтроллера для обслуживания USB контроллера [12]:

D- - отрицательный порт потока данных. Должен быть подключен через резистор на 22 Ом;

D+ - положительный порт потока данных. Должен быть подключен через резистор на 22 Ом;

VBus - питание шины USB;

UGnd - общий провод;

UVcc - дополнительное питание регулятора USB;

UCap - дополнительное питание регулятора USB.

Типовую схему подключения USB приведем на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Типовая схема подключения USB к микроконтроллеру AT90USB646

Рекомендуемые производителем номиналы резисторов - 22 Ом, номинал конденсатора - 1 мкФ.

Опишем АЦП используемый в схеме. Его отличительные особенности:

- 10-разрядное разрешение;

- интегральная нелинейность 0.5 мл. разр.;

- абсолютная погрешность ±2 мл. разр.;

- время преобразования 65 - 260 мкс.;

- частота преобразования до 15 тыс. преобразований в секунду при максимальном разрешении;

- 8 мультиплексированных однополярных входов;

- 7 дифференциальных входных каналов;

- 2 дифференциальных входных канала с опциональным усилением на 10 и 200;

- представление результата с левосторонним или правосторонним выравниванием в 16-разрядном слове;

- диапазон входного напряжения АЦП 0…VCC;

- выборочный внутренний ИОН на 2.56 В;

- режимы одиночного преобразования и автоматического перезапуска;

- прерывание по завершении преобразования АЦП;

- механизм подавления шумов в режиме сна.

AT90USB646 содержит десятиразрядный АЦП последовательного приближения. АЦП связан с 8-канальным аналоговым мультиплексором, 8 однополярных входов которого связаны с линиями порта F. Общий входных сигналов должен иметь потенциал 0В (т.е. связан с GND). АЦП также поддерживает ввод 16 дифференциальных напряжений. Два дифференциальных входа (ADC1, ADC0 и ADC3, ADC2) содержат каскад со ступенчатым программируемым усилением: 0 дБ (1x), 20 дБ (10x), или 46 дБ (200x). Семь дифференциальных аналоговых каналов используют общий инвертирующий вход (ADC1), а все остальные входы АЦП выполняют функцию неинвертирующих входов. Если выбрано усиление 1x или 10x, то можно ожидать 8-разрядное разрешение, а если 200x, то 7-разрядное.

АЦП содержит УВХ (устройство выборки-хранения), которое поддерживает на постоянном уровне напряжение на входе АЦП во время преобразования. АЦП имеет отдельный вывод питания AVCC (аналоговое питание). AVCC не должен отличаться более чем на ± 0.3В от VCC.В качестве внутреннего опорного напряжения может выступать напряжение от внутреннего ИОНа на 2.56В или напряжение AVCC.

Функциональная схема АЦП показана на рисунке 2.7.



Рисунок 2.7 - Функциональная схема аналогово-цифрового преобразователя

АЦП преобразовывает входное аналоговое напряжение в 10-разрдный код методом последовательных приближений. Минимальное значение соответствует уровню GND, а максимальное уровню AREF минус 1 мл. разр.

Канал аналогового ввода и каскад дифференциального усиления выбираются путем записи бит MUX в регистр ADMUX. В качестве однополярного аналогового входа АЦП может быть выбран один из входов ADC0…ADC7, а также GND и выход фиксированного источника опорного напряжения 1,22 В. В режиме дифференциального ввода предусмотрена возможность выбора инвертирующих и неинвертирующих входов к дифференциальному усилителю.

Если выбран дифференциальный режим аналогового ввода, то дифференциальный усилитель будет усиливать разность напряжений между выбранной парой входов на заданный коэффициент усиления. Усиленное таким образом значение поступает на аналоговый вход АЦП. Если выбирается однополярный режим аналогового ввода, то каскад усиления пропускается

Работа АЦП разрешается путем установки бита ADEN в ADCSRA. Выбор опорного источника и канала преобразования не возможно выполнить до установки ADEN. Если ADEN равно 0, то АЦП не потребляет ток, поэтому, при переводе в экономичные режимы сна рекомендуется предварительно отключить АЦП.

АЦП генерирует 10-разрядный результат, который помещается в пару регистров данных АЦП ADCH и ADCL. По умолчанию результат преобразования размещается в младших 10-ти разрядах 16-разрядного слова (выравнивание справа), но может быть опционально размещен в старших 10-ти разрядах (выравнивание слева) путем установки бита ADLAR в регистре ADMUX.

Практическая полезность представления результата с выравниванием слева существует, когда достаточно 8-разрядное разрешение, т.к. в этом случае необходимо считать только регистр ADCH. В другом же случае необходимо первым считать содержимое регистра ADCL, а затем ADCH, чем гарантируется, что оба байта являются результатом одного и того же преобразования. Как только выполнено чтение ADCL блокируется доступ к регистрам данных со стороны АЦП. Это означает, что если считан ADCL и преобразование завершается перед чтением регистра ADCH, то ни один из регистров не может модифицироваться и результат преобразования теряется. После чтения ADCH доступ к регистрам ADCH и ADCL со стороны АЦП снова разрешается [12].

АЦП генерирует собственный запрос на прерывание по завершении преобразования. Если между чтением регистров ADCH и ADCL запрещен доступ к данным для АЦП, то прерывание возникнет, даже если результат преобразования будет потерян.