Программируемый таймер установки для подводного вытяжения позвоночника

В качестве схемы сопряжения между силовыми приводами и микроконтроллером, выбраны транзисторные ключи на составных транзисторах (VT1-VT7) КТ827 большой мощности и с большим коэффициентом усиления. В транзисторных ключах на выходе, параллельно с нагрузкой установлены диоды VD1-VD7 для шунтирования напряжения индукции, неизбежно возникающего на обмотках электромагнитного механизма при движении ро

тора или якоря реле.

Ориентировочный рассчёт времязадающих цепей, транзисторных ключей приведен в разделе 3.2.

Все микросхемы устройства функционируют при напряжении +5В, однако для микросхемы АЦП необходимо опорное напряжение +2.5В. Разрабатываемое устройство имеет в своём составе блок питания с источником стабилизированного напряжения +2.5В. Ввиду небольшой потребляемой мощности устройства, схема блока питания состоит из трансформатора с выходными напряжениями 5В, 12В, 36В. В её состав также входят диодные мосты для двухполупериодного выпрямления тока питания и конденсаторы для сглаживания пульсаций. Опорное напряжение стабилизируется при помощи интегрального стабилизатора на микросхеме КР142ЕН10. (DD1) Выходное напряжение задаётся при помощи резисторного делителя. Расчёт блока питания приведен в разделе 3.3.

Расчёт номиналов элементов системы управления установкой подводного вытяжения позвоночника.

Рассчёт необходимо начать с времязадающих цепей таймеров КР1008ВИ1 (DD2,DD4) . (рисунок 3.6)

(3.1)

Т.к. питание микросхемы +5В, то на значение номиналов резисторов налагаются следующие ограничения:

(3.2)

Начнём рассчёт с рассчёта таймера, задающего секундные интервалы.

Зададимся значением суммы R1+R2=2Мом. Тогда получим:

(3.3)

Из ряда Е12 (см. приложение B) выбираем значение С=0.68мкф.

Прерывание от таймера будет вызываться по переходу сигнала на входе микроконтроллера из 1 в 0, т.е по срезу.

Найдём значение R2 из (3.1) приняв значение t2=0.001c.

(3.4)

Из ряда Е12 выберем 2,2 Ком.

Рассчитаем R1 из (3.1)

(3.5)

Рассчитаем таймер, генерирующий тактовые импульсы для микросхемы АЦП. При работе таймера на частоте 2,5Мгц, время преобразования по каждому из каналов составляет 32мкс. Таймер КР1008ВИ1 имеет возможность генерировать импульсы длительностью не менее 20мкс, что соответствует частоте:

(3.6)

при такой частоте тактовых импульсов скорость преобразования по каналу составит:

(3.7)

Рассчитаем параметры времязадающих цепей таймера, генерирующего тактовые импульсы для АЦП.

(3.8)

Выберем из ряда Е12 значение C=15пф

Рассчитаем значение резистора R2 по формуле 3.2.4:

(3.9)

Выберем из ряда Е12 значение R2=1.8Мом

По формуле (3.5) рассчитаем значение R1

(3.10)

Результаты рассчётов с учётом обозначений элементов по схеме электрической принципиальной приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Номиналы рассчитанных элементов

Номиналы резистора R3 и конденсаторов C3,C4,C5 взяты, как типовые для времязадающей цепочки микроконтроллера МК51. Произведём рассчёт коммутирующего транзисторного ключа для схемы управления шаговым двигателем. Типовые параметры шагового двигателя небольшой мощности приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Параметры шагового двигателя

 Скачать реферат