Разработка цифрового вольтметра
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
воично-десятичного кода в семисегментный типа К561ИД5. Описание которого приведено ниже.
Рисунок 24 - Цоколевка ИМС К564ИД5
Таблица 15 - Параметры ИМС К564ИД5
ПараметрВеличинаДиапазон напряжений питания, В+15Потребляемый ток, мкА15Время переключения, нс350Диапазон температур, -10…+70
ИМС К564ИД5 представляет собой преобразователь двоично-десятичного кода в семисегментный со встроенным буферным регистром. Преобразователь имеет вход стробирования записи данных в буферный регистр . При подаче высокого уровня на этот вход, происходит прямое прохождение сигнала с входа на выход. По спаду импульса данные защелкиваются в буферном регистре. Вход определяет активный уровень на выходе дешифратора. Если на этот вход подан 0, то активным будет высокий уровень и наоборот.
В качестве элементов индикации измеряемого напряжения в данной схеме используются одноразрядные светодиодные индикаторы типа КЛЦ201А с общим анодом, параметры которого приведены ниже.
Таблица 16 - Параметры КЛЦ201А
ПараметрВеличинаВысота цифры, мм20Прямой ток, мА20Прямое максимальное напряжение, В4Обратное максимальное напряжение, В10Прямой максимальный ток, мА25Мощность, мВт750Диапазон рабочих температур, -60…+70
Сегменты подключаются к элементам индикации через токоограничивающие резисторы транзисторы типа КТ361А. Рассчитаем сопротивления этих резисторов, приняв ток сегмента равным 25мА:
Из ряда принимаем сопротивление резисторов равным 43 Ом.
Рисунок 25 - Схема включения устройства индикации
4. РАЗРАБОТКА БЛОКА ПИТАНИЯ
Определим мощность, потребляемую устройством. Расчетные значения мощностей приведены в таблице 17.
Таблица 17 - Ток и мощность, потребляемые ИМС
МикросхемаКол-воК140УД25А2155160320К561ЛА7355300900КР1554ИЕ10855100800КР1554ИЕ7355100300К572ПА2А11523030К521СА3А11568080К561ИД5451530120КЛЦ201А45207503000
Таким образом нам необходимо построить схему блока питания, который выдает двуполярное напряжение +15В при максимальном токе 6 мА и напряжение +5В при максимальном токе 20 мА. Потребляемая от источника +5В мощность составляет 5,12 Вт, а от источника +15В - 0,43 Вт. Таким образом, мощность, потребляемая всем устройством, составляет 5,55 Вт.
В качестве трансформатора данной схеме использован трансформатор ТПП258-127/220-50. Параметры используемого трансформатора приведены в таблице 18.
Таблица 18 - Параметры трансформатора
Номинальная мощностьНапряжение вторичных обмоток, ВДопустимый ток вторичных обмоток, А31,01 11-1213-1415-1617-1819-2021-220,475101020202,62,6
В качестве выпрямителей используем диодные мосты типа КЦ407А и типа КЦ405Е. В качестве стабилизатора напряжения +15В используется микросхема типа КР142ЕН6А, представляющая собой интегральный двуполярный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением +15В. Для получения напряжения +5В в данной схеме используется интегральный стабилизатор типа КР142ЕН5А. Параметры этих микросхем приведены в таблице 19.
Таблица 19 - Параметры выпрямительных мостов КЦ407А и КЦ405Е
ПараметрКЦ407АКЦ405ЕМаксимальный прямой ток, А0,51Максимальное обратное напряжение, В400100Максимальное прямое напряжение, В2,52,5Максимальная рабочая частота, кГц205Диапазон рабочих температур, -60…+85-40…+85Максимальный обратный ток, мкА5125
Таблица 20 - Параметры стабилизаторов
Тип стабилизатора, ВКР142ЕН6А0,00150,214,7…15,37,5+20..300,2КР142ЕН5А0,0524,9…5,1107,5…153
Источник опорного напряжения на ИМС регулируемого стабилитрона типа , описание которой приведено ниже. ИОН представляет собой параметрический стабилизатор напряжения. Резистор является гасящим, резисторы определяют напряжение стабилизации .
Таблица 21 - Параметры ИМС регулируемого стабилитрона
ПараметрВеличинаДиапазон изменения прямого тока, мА1 - 100Диапазон перестройки напряжения стабилизации, В2,5 - 36Внутреннее опорное напряжение, В2,5Динамическое сопротивление, Ом0,2Диапазон рабочих температур, -40…+85Максимальный управляющий ток, мкА4Рассчитаем сопротивления резисторов , приняв опорное напряжение , входной ток и сопротивление
Для более точной установки опорного напряжения в качестве применим переменный многооборотный резистор сопротивлением 1 кОм.
Рисунок 26 - Схема блока питания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был разработан цифровой вольтметр (ЦВ), работающий по принципу поразрядного кодирования. Был изучен метод и технология построения электрических принципиальных схем на основе элементной базы КМОП. Было изучено множество микросхем. Успешно были закреплены знания по дисциплине Электронные устройства, по правильному выбору методики расчёта схем, анализу исходных данных.
Разработанный ЦВ имеет следующие технические характеристики:
Вид измеряемого напряжения.………………………...постоянное;
Пределы измерения…...………………………….0-0,1; 0-1; 0-10 В;
Точность измерения……………………………………..……0,1 %;
Время измерения………………………………………………0,25 с;
Тип индикации………………………………………..светодиодная.
Для питания цифрового вольтметра был разработан блок питания, вырабатывающий все необходимые напряжения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Резисторы. Справочник. М. Радио и связь, 1993г.
.Конденсаторы. Справочник. М. Радио и связь, 1993г.
.Цифровые и аналоговые интегральные схемы. Справочник. М. Радио и связь, 1990г.
.Диоды. Справочн?/p>