Разработка цифрового тахометра, измеряющего в диапазоне от 1200 до 6000 об/мин с погрешностью 0.2 %
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Техническое задание
Разработка структурной схемы тахометра
Разработка функциональной схемы тахометра
.1 Определение количества разрядов индикатора в тахометре
.2 Выбор генератора тактовых импульсов
Разработка принципиальной схемы тахометра
.1 Выбор микросхем для счетного устройства
.1.1 Выбор микросхем счетчиков
.1.2 Выбор микросхем регистров
.1.3 Выбор микросхем преобразователя двоичного кода в код управления семисегментным индикатором
.2 Выбор индикаторов
.2.1 Принцип действия индикатора
.2.2 Выбор индикатора и его подключение
.3 Выбор микросхем делителя частоты
.4 Выбор микросхем устройства управления
Описание работы тахометра
Расчет потребляемой тахометром мощности
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Целью этого курсового проекта является разработка цифрового тахометра измеряющего в диапазоне от 1200 до 6000 об/мин с погрешностью 0.2 % от измеряемой величины. Реализации цифрового тахометра предполагается на микросхемах серии К555. Основные характеристики этих микросхем приведены ниже.
Основной задачей электронной схемы цифрового тахометра заключается в определении числа импульсов пришедших на вход счетного устройства в течение заданного времени.
Серия К555 представляет собой маломощные быстродействующие цифровые интегральные микросхемы, предназначенные для организации высокоскоростного обмена и обработки цифровой информации, временного и электрического согласования сигналов в вычислительных системах. Микросхемы серии К555 по сравнению с известными сериями логических ТТЛ микросхем обладают минимальным значением произведения быстродействия на рассеиваемую мощность.
Микросхемы изготавливаются по усовершенствованной эпитаксиально-планарной технологии с диодами Шоттки и оксисной изоляцией, одно- и двухуровневой металлизированной разводкой на основе PtSi-TiW-AlSi.
Конструктивно микросхемы серии К555 выполнены в 14-, 16-, 20- и 24-выводных стандартных пластмассовых корпусах типа 201.14-1, 238.16-1, 2140.20-8, 2142.24-2.
Технические характеристики:
Сдандартные ТТЛ входные и выходные уровни сигналов;
Напряжение питания 5,0 В 10%;
Задержка на вентиль 7 нс;
Мощность потребления на вентиль 1 мВт;
Тактовая частота до 35 МГц;
Выходной ток нагрузки низкого уровня до 24 мА;
Выходной ток нагрузки высокого уровня до -15 мА;
Гарантированные статические и динамические характеристики при емкости нагрузки 50 нФ в диапазоне температуре от -100С до +700С и напряжения питания 5В 10%;
Устойчивость к статическому электричеству до 200В.
Частота вращения различных деталей вращающихся систем является одним из важнейших параметров, существует большое количество методов ее измерения.
Наибольшее распространение получили следующие методы измерения частоты вращения: центробежные, в которых частота реагирует на центробежную силу, развиваемую неуравновешенными массами вращающегося вала; магнитоиндукционные, основанные на зависимости наводимых в металлическом теле вихревых токов от частоты вращения; электрические постоянного, переменного или импульсного тока, основанные на зависимости генерируемого напряжения от частоты вращения, а для переменного и импульсного тока-зависимость частоты тока от частоты вращения; фотоэлектрические, основанные на модуляции светового потока вращающимися элементами; стробоскопические, основанные на свойстве глаза сохранять видимое изображение на десятые доли секунды после его исчезновения.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Разработать прибор - цифровой тахометр, предназначенный для измерения частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания.
Для выполнения этого курсового проекта требуется:
. изучить основные характеристики и особенности различных типов микросхем (ТТЛ, ТТЛШ и КМОП); на основании этих данных описать основные достоинства и недостатки серии микросхем указанной в таблице 1;
. изучить отечественную и зарубежную литературу, содержащую сведения о подобных приборах; обосновать выбор параметров и структурной схемы разрабатываемого прибора;
. разработать принципиальную электрическую схему прибора;
. рассчитать мощность, которую должен иметь блок питания (мощность, потребляемую прибором);
. построить временные диаграммы работы прибора;
. описать работу прибора по принципиальной схеме;
. сформулировать выводы и заключение.
Исходные данные:
№Варианта
Серия микросхемК555
Частота вращения ?, об/мин 1200-600
Тип индикатораЖКИ
Коэффициент передачи ТГ, n, имп/об20
Погрешность , %0.2
Отображаемый параметрчастота (об/с)
1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ТАХОМЕТРА
На рисунке 1 представлена структурная схема прибора. В нем используется принцип действия положенный в основу работы электронно-счетного частотомера.
Рисунок 1 - Структурная схема тахометра
Прибор работает следующим образом. Измерительный преобразователь, (тахогенератор -ТГ) устанавливаемый на вал двигателя, преобразует частоту вращения этого вала Wвращ в последовательность электрических импульсов следующих с частотой fx. Импульсы поступают на один из входов временного селектора (ВС). На второй вход ВС подаются импульсы постоянной длительности Tи, так называемые строб- импульсы от эле?/p>