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