Автоматическая система управления объектом
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
°гнитодиоды VD1, VD2 - KD303Ж включены в уравновешенный мост, образованный R1, R2, R3 и VD1, VD2. Мост симметрируется резистором R1 таким образом, чтобы в отсутствии магнитного поля выходной сигнал был равен нулю.
Сигнал с диагонали моста усиливается дифференциальным операционным усилителем (Ку = R5/R4 = 100).
Uвых = f (B)
При этом в качестве измерителя используется только один диод.
Коммутаторы аналоговых и цифровых сигналов
Основное назначение: преобразование потоков информации из последовательных в параллельные и из параллельных в последовательные.
Сигналы от нескольких датчиков могут подаваться на один вход АЦП, а последовательность подключения датчиков к АЦП определяет коммутатор, включаемый между датчиками и входом АЦП.
Управляется коммутатор по сигналам контроллера.
Основные требования к коммутаторам: высокое быстродействие при переключении, а также надежная гальваническая развязка между каналами, между цепями управления коммутатора и каналами.
В системах с малым быстродействием в качестве коммутаторов могут использоваться малогабаритные магнитные реле (герконы).
Недостатки механических контактов: дребезг, большое время переключения.
Для управления реле требуется дополнительный буферный элемент (инвертор или повторитель с открытым коллектором).
В настоящее время в качестве коммутаторов в основном используются специальные микросхемы, в которых роль ключей выполняют КМОП транзисторы.
По своим характеристикам двунаправленный КМОП ключ эквивалентен механическому контакту.
Интегральные коммутаторы выпускаются в стандартных корпусах для микросхем и содержат встроенные схемы управления, работающие как от уровня ТТЛ (5В), так и от уровня КМОП (+3 +5 В). Они могут коммутировать как аналоговые, так и цифровые сигналы, обладают свойством двунаправленности. Отдельные типы коммутаторов содержат встроенные дешифраторы, что позволяет выполнять им функции мультиплексоров и демультиплексоров.
С точки зрения схемотехники коммутаторы выполняются в виде:
1.независимых ключей;
2.переключателей (несколько входов на один выход и наоборот).
Схема К590КН6 выполняет функцию мультиплексор демультиплексор, имеет структуру 8 1 (18).
Рисунок 65 - Схема К590КН6.
При Е=0 все ключи закрыты при любой комбинации двоичного кода управления.
Существует аналоговая схема К591КН1, аналог КН6, только 16 1.
Параметры микросхемы:
Технология КМОП
Число каналов 8
Напряжение питания 15 В
Напряжение управления U 1у ? 416 В
U0у ? 8 В
Номинальное напряжение 15 В
Номинальный ток 20 мА
Сопротивление открытия 300 Ом
Время переключения 0,3 мкс
К590КН3 имеет структуру 2 (41):
Рисунок 66 - Схема К590КН3.
К590КН2 имеет 4 независимых ключа:
Рисунок 67 - Схема К590КН2.
Вывод и отображение информации
В микропроцессорных устройствах в основном используется простейший способ индикации (вкл., выкл.). Для этой цели используют светодиоды, а для отображения алфавитно - символьной информации используются сегментные либо матричные индикаторы, использующие различные принципы работы.
Для отображения простых функций (вкл., выкл., авария и т.д.) используют отдельные светодиоды различных цветов (белый, красный, зеленый, желтый и т.д.).
Схемы подключения светодиодов:
1. через транзистор:
Рисунок 68 - Схема подключения светодиода через транзистор.
?Uпр ? 2 B
Iпр = 520 мА
Iпр = 10 мА
Uп = +5 В
Rогр = 270300 Ом
Rогр= (Uп - 2В) /Iпр. ном
Яркость светодиода пропорциональна прямому току.
. через инвертор
Рисунок 69 - Схема подключения светодиода через инвертор.
Светодиод можно подключать непосредственно к разряду порта, если позволяет нагрузочная способность.
Существуют светодиоды с малым прямым током. Их можно подключать к обычному порту с нагрузочной способностью до 1,5 мА.
Сегментные светодиодные индикаторы
Такие индикаторы выполняются в виде микросхем в стандартных корпусах с различной высотой цифр.
Рисунок 70 - Обозначение сегментов.
Существуют два типа матрицы диодов для таких индикаторов:
а) схема с общим анодом
Данная схема управляется низким уровнем сигнала.
б) схема с общим катодом
Данная схема управляется высоким уровнем сигнала.
Семь отображающих сегментов а-g позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатеричные цифры, а также некоторые буквы русского и латинского алфавита и некоторые условные символы.
Электрические параметры в схеме такие же, как и у обычного светодиода:
Uп ? 2 В, Iпр =520 мА
Способы управления светодиодами
Таблица 1-Таблица перекодировки двоичного кода в код отображения.
D7D6D5D4D3D2D1D0hgfedcba11000000111110001010010010001110
Код отображения в отличие от двоичного кода не является регулярным, поэтому для отображения необходимых цифр необходима таблица перекодировки двоичного кода в код отображения.
Рисунок 71 - Схема подключения индикатора непосредственно к порту контроллера.
Если индикатор подключается непосредственно к порту контроллера, то в память контроллера записывается таблица отображения. Выборка из этой таблицы осуществляется по индексу элемен