- •Содержание
- •Техническое задание
- •Введение
- •Структурная схема системы и пояснения к ней
- •Выбор элементной базы
- •Описание работы принципиальной схемы
- •Описание работы программного обеспечения (с блок-схемами алгоритмов)
- •Принципиальная схема и спецификация
- •Заключение
- •Список литературы
- •Интерфейс rs232. Протокол modbus ascii
- •Листинг программы
Выбор элементной базы
Микроконтроллер.
В качестве ядра системы был выбран микроконтроллер AT90S2313 фирмы ATMEL. Данный МК построен на основе RISK архитектуры.
Организация памяти AVR выполнена по схеме Гарвардского типа, в которой разделены не только адресные пространства памяти программ и памяти данных, но также и шины доступа к ним.
Параметры микроконтроллера :
Таблица 1. Пареметры МК AT90S2313
Семейство |
AVR |
Кол-во регистров общего назначения |
32 восьмиразрядных регистра |
Система команд |
118 команд |
U пит |
2,7-6B |
Стандартная тактовая частота |
10 МГц |
Объем памяти программ |
2 Кб FLASH- памяти |
Таймеры |
2 таймера 8 и 16 бит с программируемым делителем |
Компаратор |
Встроенный аналоговый компаратор |
Внешний интерфейс |
SPI – интерфейс, восьмиразрядный двунаправленный порт, 1 семиразрядный двунаправленный порт, UART |
Питание микроконтроллера должно быть стабильным, поэтому оправдано применение стабилизатора (LM 7805) (входное напряжение от 7 до 30 вольт), который обеспечивает на выходе 5 вольт, требующиеся для питания схемы.
Кварцевый резонатор 10.000 МГц имп. HC-49SM
Кварцевые резонаторы предназначены для использования в аналогово-цифровых цепях для стабилизации и выделения электрических колебаний определённой частоты или полосы частот.
Принцип работы: в широкой полосе частот сопротивление прибора имеет ёмкостной характер и только на некоторых (рабочих) частотах имеет широко выраженный резонанс (уменьшение сопротивления).
Кварцевый резонатор имеет лучшие характеристики, чем другие приборы для стабилизации частоты (колебательные контуры, пьезокерамические резонаторы): такие как стабильность по частоте (уход частоты) и температуре (изменение частоты резонанса в зависимости от температуры окружающей среды).
Избирательный, ярко выраженный резонансный характер сопротивления этих компонентов определяет основные области применения кварцевых резонаторов - высокостабильные генераторы тактовых сигналов и опорных частот, цепи частотной селекции, синтезаторы частоты и т.д
Технические параметры
Резонансная частота,МГц 10.00
Точность настройки dF/Fх10-6 50
Температурный коэффициент, Ктх10-6 50
Нагрузочная емкость,пФ 32
Рабочая температура,С 0…70
Корпус HC-49SM
Длина корпуса L.,мм 10.3
Диаметр(ширина)корпуса,D(W),мм 4.5
Преобразователь уровней сигналов
В качестве cогласователя уровней RS232 – TTL/CMOS используем микросхему ADM207E.
Основные преимущества данной микросхемы:
|
|
Транзисторная сборка ULN2003
Особенности :
Номинальный ток коллектора 500 мА (одного ключа)
Высоковольтный выход до 50 В
Встроенный защитный диод на выходе
Вход совместим с различными типами логики
Возможность использования для управления реле
Диапазон рабочих температур минус 20°C ≤ TА ≤ +70 °C.
Электрические параметры при TА = 25°C
Таблица 2. Электрические параметры ULN2003
Наименование параметра, единицы измерения |
Условное обозначе- ние |
Режимы
|
Норма |
||
не менее |
не более |
||||
Входное напряжение в открытом состоянии, В |
VI(on) |
VCE = 2В |
IC = 200 мА 2,4 |
|
2,4 |
IC = 250 мА 2,7 |
|
2,7 |
|||
IC = 300 мА 3 |
|
3 |
|||
Напряжение коллектор-эмиттер в режиме насыщения, В |
VCE(sat) |
II = 250 мкА, IC = 100 мА |
|
1,1 |
|
II = 350 мкА, IC = 200 мА 1,3 |
1,3 |
||||
II = 500 мкА, IC = 350 мА 1,6 |
1,6 |
||||
Ток отсечки коллектора, мкА |
ICEX |
VCE = 50 В, II = 0 |
|
50 |
|
Прямое падение напряжения на защитном диоде, В |
VF |
IF = 350 мА
|
|
2 |
|
Входной ток, мА |
II |
VI = 3.85 В |
|
1,35 |
|
Обратный ток защитного диода, мкА |
IR |
VR = 50 В |
|
50 |
|
Индикатор
В качестве индикатора был выбран GNT-5631 - трехразрядный светодиодный цифровой дисплей с общим анодом.
Пассивные элементы
Номиналы пассивных элементов взяты из документации на вышеописанные микросхемы.
С1 |
0.1 мкФ |
С2 |
0.1 мкФ |
С3 |
0.1 мкФ |
С4 |
0.33 мкФ |
С5 |
0.1 мкФ |
С6 |
0.1 мкФ |
С7 |
0.1 мкФ |
С8 |
20пФ |
С9 |
20пФ |
С10 |
100 мкФ |
С11 |
10 мкФ |
С12 |
0.1 мкФ |
R1 |
400к Ом |
R2 |
5 кОм |
R3 |
10 кОм |
R4 |
1 кОм |
R5 |
1 кОм |
R6 |
1 кОм |
L1 |
1-10 мк Гн |
Транзисторы
Для переключения индикаторов нам потребуются три (по числу индикаторов) транзистора P-N-P проводимости.
