Разработка системы голосового управления электромеханическими устройствами
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?от.б - в данном примере будет равно 3 Вт.
.
Поскольку площадь радиатора должна быть больше исходного значения, примем . Стороны, соответственно A=B=5,29 см.
Расчет и выбор сглаживающих L-C-фильтров:
Определение коэффициента сглаживания L-C-фильтра и соотношения :
, где - коэффициент пульсаций на входе. Для однофазной мостовой схемы
Находим соотношение по следующей формуле:
, где - циклическая частота пульсаций.
, где
Выбор элементов L-C-фильтра:
Условия выбора активных сопротивлений индуктивности и конденсатора:
, где - сопротивление нагрузки.
Выбираем дроссель:
Отсюда берем дроссель Д247 с индуктивностью , рабочим током на 5 А и сопротивлением на 0,0137 Oм.
На рис. 3.7 приведена габаритная схема катушки индуктивности.
рис. 3.7. Габаритный чертеж дросселя Д247.
Выбираем конденсатор:
Конденсатор К73-17 емкостью на напряжение 63 В [27].
Проверка фильтра на резонанс:
Частота собственных колебаний должна быть в два раза меньше частоты пульсаций , чтобы избежать явления резонанса.
- резонанс не возникает.
Выбор схемы управления:
Так как нужно управлять одним транзистором, то для этой цели отлично подходит система управления на микросхеме 1114ЕУ3. Корпус микросхемы приведен на рис. 3.8.
Выберем параметры элементов для настройки микросхемы на нужную частоту.
.
Схема управления приведена на электрической схеме (рис 3.9). На ней обозначены следующие элементы:
) Резисторы ОМЛТ-0,125Вт номиналами по: R1=3 кОм (резистор задания частоты), R2=0,5 кОм (ограничитель питания фазорасщепителя), R3=3 кОм (резистор задания паузы), R4=1 кОм (сопротивление базы транзистора), R5=2 кОм (резистор смещения компаратора паузы), R6=R7=R9=3 кОм (резисторы задания напряжения на входах усилителя), R8=10 кОм (резистор местной обратной связи).
) Диоды высокочастотные SF12 (VD5 и VD6).
) Конденсаторы МБГО-1 номиналами по: C3=5 мкФ (фильтр питания микросхемы), C4=1000 нФ (конденсатор задания частоты), C5=1 мкФ (конденсатор задания длительности мягкого запуска), C6=0,1 мкФ (конденсатор коррекции частотной характеристики), С7=1 мкФ (фильтр выходного напряжения усилителя).
) Параметрический стабилитрон в цепи обратной связи по току выбирается исходя из параметров операционного усилителя в микросхеме.
рис. 3.8 Корпус микросхемы 1114ЕУ3.
Микросхема 1114ЕУ3 требует запитки постоянным напряжением от 9 до 36 В. Поэтому, целесообразно будет подключить ее к цепи транзистора, на который падает 10 В, дабы не проектировать дополнительный источник питания.
рис. 3.9 Схема управления.
Статический расчет ВИП:
Цель статического расчета - определение коэффициентов усиления.
Необходимо рассчитать коэффициент предварительного усиления , коэффициент передачи и коэффициент обратной связи по напряжению . Из данных по сопротивлениям обмоток трансформатора:
Расчетное соотношение ?Uр=0,17 В, в то время, как ?U не должно превышать 0,18 В. В этом случае требования статического расчета будут выполнены.
Проверка полученного результата:
, что меньше допустимого.
Полученное значение соответствует требованиям технического задания.
Элементы защиты ВИП:
В виду чувствительности полупроводниковых приборов к перегрузкам, применяют различные системы защиты для обеспечения надежной работы преобразователей. Для защиты от коротких замыканий на стороне постоянного тока обычно используют короткозамыкатели. Однако в данной схеме целесообразно разместить всего лишь несколько предохранителей. Один во входной цепи перед трансформатором и второй после мостовой.
В итоге у нас спроектирован вторичный источник питания переменного напряжения в постоянное (ВИП) по заданным параметрам. Полная схема источника питания представлена на рис. 3.9 (приложение 2,3).
Рис. 3.9. Схема источника питания.
Выводы + и - 5В подключаются к питающимся выводам микросхемы и оптронам, через добавочное сопротивление.
3.3 Область применения
Разработанную систему можно применять практически везде: как дома, так и различных отраслях промышленности. Она делает работу с возможной для людей с ограниченными возможностями или вовсе не имеющих возможности пользоваться традиционными средствами интерфейса (инвалиды). А также позволяет уменьшить время исполнения какого-либо действия, которое сопровождается хоть и незначительной, но физической нагрузкой и как следствие потерей полезного времени.
В настоящее уже реализовано несколько проектов, в том числе и в Санкт-Петербурге. Так например для частного лица в квартире по ул. Красноармейской уже реализована интегрированная система управления освещением и климатом с возможностью дальнейшего расширения и дополнения мультимедиа-функциями. Кроме интеграции системы "умный дом", была осуществлена поставка осветительного оборудования фирмы Faustig - люстры и светильники, изготовленные из кристаллов фирмы Swarovski. Дизайнер проекта Мордвинов Дмитрий. Квартира в доме класса "В", одноуровневая, 140 квадратных метров. Куда вошло 19 зон освещения и 5 зон климат-контроля, с возможностью дальнейшего расширения опций [28,29,30,31,32].
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Расчет вложений на этапе разработки и отладки системы
Рыночная экономика предъявля