Блок зарядного устройства
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?сторы 1VT1, 1VT2 и осуществ-ляется зарядка аккумулятора, подключённого к контактам ХS1 и ХS2. В режиме разрядки эти транзисторы закрываются, открывается 1VT3 и ааккумулятор разряжается через этот транзистор и резистор 1R8. Напря-жение питания микроконтроллера и цифровых микросхем стабилизировано микросхемой DA1.
Узел управления собран на микроконтроллере DD1. После поступления питающего напряжения он выводит на дисплей число 2005 для проверки индикации, потом проводит инициализацию четырёх датчиков температуры с последующим измерением температуры окружающей среды и запомина-нием её. Впоследствии эти данные будут использованы для контроля по-вышения температуры аккумуляторов и принятия решения о прекращении их заряда. Затем микроконтроллер последовательно проверяет наличие под-ключённых аккумуляторов. По присутствию напряжения на контакте ХS1 микроконтроллер делает вывод о том, что аккумулятор установлен, и пере-ходит к анализу напряжения на остальных контактах. Если аккумулятор под-ключён и его напряжение более одного вольта, ячейка включается в режим разрядки, о чём сигнализирует светодиод 1HL2. Разрядный ток составляет около 180 мА.
Как только напряжение аккумулятора станет менее одного вольта, микроконтроллер переключает соответствующую ячейку в режим зарядки, и загорается светодиод 1HL1. В этом режиме происходит периодический конт-роль температуры и напряжения аккумулятора, и когда температура по-высится на восемь градусов относительно измеренной первоначально, заряд-ка соответствующего аккумулятора прекратится. Если при включении БЗУ напряжение аккумулятора не превышает одного вольта, то сразу включается режим зарядки.
В процессе зарядки, последовательно контролируя ячейки, микро-контроллер выводит на дисплей значения напряжения и температуры каждого аккумулятора. В первых трёх старших разрядах сначала индици-руется температура, затем напряжение, в младшем - номер ячейки, в которой производится измерение.
Цифровые микросхемы устанавливаются на панели. Для лучшего охлаждения закрепим на стабилизаторах 1DA1-1DA4 малогабаритные радиаторы FK301A. Остальные элементы в установке радиаторов не нуждаются. Габаритные конденсаторы С5 и С7 для увеличения вибропрочности желательно поставить на клей.
Сердцем схемы является микроконтроллер PIC16F876-14/P, который для управления использует три порта: PORT A - порт ввода-вывода, порт ввода для аналогового сигнала; PORT B - порт ввода-вывода с возможнос-тью программного задания уровня слабого повышения напряжения; PORT C - порт ввода-вывода. Для измерения температуры используются датчики DS1621, которым аппаратно присвоены коды: 111, 101, 011, 001. Они под-соединены к порту C, который также используется для вывода информации о процессе зарядки на дисплей. Порт B управляет зарядно-разрядными ячейками. Напряжение с аккумуляторов поступает на порт A, где преобра-зуется в цифровой код.
1.2 Анализ элементной базы по условиям эксплуатации
Анализ элементной базы выполняют с целью проверки соответствия использованных в схеме блока радиоэлементов (РЭ) требованиям условий эксплуатации.
Для выполнения анализа составим таблицу 1.
Таблица 1
Условия эксплуатации РЭС
Наименование радиоэлементаДиапазон рабочих температур, СОтн. Влаж-ность, %Вибрация, Гц (g)Лин. уско-рения, gАтм. давление, мм рт. ст.МикросхемыPIC16F876-04/P-40…+85981-2000 (10)4010-800DS1621-55…+125981-2000 (10)2010-800LM7805CT-40…+125981-600 (10)10500-800IN74HC164N-55…+125981-2000 (10)2010-800ДиодыКД522Б-60…+125981-3000 (10)5050-800КД208А-60…+85981-3000 (10)5050-800АЛ307БМ-60…+70981-2000 (10)5050-800АЛ307ЖЛ-60…+70981-2000 (10)5050-800ТранзисторыКТ972А-45…+85981-600 (10)10100-800КТ853А-60…+100981-600 (10)10100-800КТ315Г-60…+100981-600 (10)10100-800КТ361Г-60…+100981-600 (10)10100-800ДисплейGNQ-5641BUE-40…+85981-600 (10)1010-800ПанельSCL-60…85981-5000 (10)1005-800Розетка на платуСНП346-60…+85981-5000 (10)1005-800
Видно, что все элементы соответствуют условиям эксплуатации изделия, то есть, пригодны для отапливаемых помещений.
1.3 Разукрупнение схемы изделия
Разукрупнению обычно подвергается та часть элементной базы, которую планируется разместить на печатных платах. В нашем случае это вся ЭРА, кроме выключателя и клемника.
В электрической структурной схеме устройства можно четко выде-лить группы функциональных узлов, деление которых нецелесообразно.
Первый узел - узел микроконтроллера с разрядно-зарядными ячейками. Дальнейшее деление этого узла не целесообразно, так как микроконтроллер непосредственно управляет процессом заряда аккумуляторов, и его с разрядно-зарядными ячейками связывает большое количество проводников.
Второй узел - узел измерения температуры, собранный на микросхемах DS1621.
Третий узел - узел индикации на дисплее GNQ-5641BUE с необходимым окружением.
Способы распределения этих узлов по платам определяют варианты разукрупнения схемы блока.
Очевидно, что целесообразно разместить каждый узел на отдельной плате, так как узел измерения температуры желательно конструктивно изолировать от мощных элементов узла микроконтроллера, а узел индикации должен быть расположен удобно для пользователя, то есть так чтобы было хорошо видно дисплей и светодиоды, что при размещении его (узла индикации) с другим узлом на одной плате затруднительно.
1.4 Выводы по конструкторскому анализу
Проведя конструкторский анализ, можно сделать следующие выводы:
вся элементная база полностью соответствует условиям эксплуатации (отапливаемые помещения);
в изделии применены элементы со штырьковыми выводами;
микросхемы для их защиты во время пайк