Описание полной принципиальной схемы
Полная принципиальная схема представлена в Приложении 1. Перечень элементов представлен в Приложении 2.
Принципиальная схема содержит ОВМ семейства MCS51 AT89C51, семисегментный индикатор на 3 разряда КИПЦ38А-3/8, дешифратор КР514ИД2 для вывода символов на семисегментный индикатор, дешифратор К155ИД10 служащий для указания конкретного знакоместа в индикации, цифро-аналоговый преобразователь К572ПА1 для преобразования цифрового сигнала в аналоговый и ИОУ типа К577УД1. Так же схема содержит, резистор с сопротивлением 11 кОм и конденсатор емкостью 10 мкФ ,образующие цепь сброса, 2 фазосдвигающих конденсатора на 22 пФ и задающий частоту 12 МГц кварц, еще имеются разъемы для подключения источника питания 5В.
К выходу порта P2.0-P2.7 подключен ЦАП К572ПА1. Выходы P1.0 – P1.3 подсоединены ко входам дешифратора КР514ИД1, преобразующего двоичный код в код для семисегментного индикатора, который передается по соответствующим выходам дешифратора. Для разрешения работы дешифратора вход Г (гашение) подключен к источнику питания. Линии P1.4 – P1.6 управляют работой дешифратора К155ИД10. К выходам P3.2 и P3.3 подсоединены ключи (кнопки).
Оценка нормируемых параметров.
6.1. Оценка потребляемой мощности
Формула для расчета потребляемой мощности микросхемы:
Данные занесены в таблицу 1.
Таблица 1. Расчет потребляемой мощности.
Элемент |
Напряжение питания, В |
Потребляемый ток, мА |
Потребляемая мощность, Вт |
Микросхемы |
|||
AT89C51 |
5 |
20 |
0.100 |
КР514ИД2 |
5 |
50 |
0.250 |
К577УД1 |
5 |
27 |
0.135 |
К155ИД10 |
5 |
25 |
0.367 |
К572ПА1 |
5 |
2 |
0.300 |
Индикаторы |
|||
КИПЦ38А-3/8 |
5 |
25 |
0.125 |
|
|
ИТОГО: |
1.277Вт |
6.2. Оценка потребляемого тока
По источнику 5 В:
6.3. Рабочие температуры
Таблица 2. Диапазон рабочей температуры.
Элемент |
Нижняя граница, °С |
Верхняя граница, °С |
AT89C51 |
-40 |
+85 |
КР514ИД2 |
-60 |
+70 |
К155ИД10 |
-10 |
+70 |
КИПЦ22Б |
-55 |
+85 |
К572ПА1 |
-10 |
+70 |
ИТОГО |
-10 |
+70 |
Алгоритм работы программы
Текст программы представлен в Приложении 3.
7.1. Описание алгоритма работы главного цикла
Описание алгоритма:
- проверяем начальное значение амплитуды (при первом запуске = 0)
- затем проверяем нажатие кнопок, если нажата кнопка на порте уменьшения амплитуды, то уменьшаем значение на 1, если кнопка порта увеличения – увеличиваем на 1
- записываем значение амплитуды в переменную
- выводим данные на индикацию
- выводим амплитуду на ЦАП
Схема алгоритма рассмотрена на рисунке 8:
Рисунок 8. Схема алгоритма работы главного цикла
7.2. Описание алгоритма инициализации таймера 0
Описание алгоритма:
- останавливаем таймер Т0
- задаем режимы работы T0
- загружаем байты таймера Т0 кодом для счета одного тика
- запускаем Т0
- разрешаем прерывание по переполнению
- разрешаем работу контроллера прерываний.
Схема алгоритма рассмотрена на рисунке 9:
Рисунок 9. Схема алгоритма инициализации таймеров
7.4. Описание алгоритма прерываний по переполнению Т0
Описание алгоритма:
- останавливаем счет таймера Т0
- загружаем 16-ти разрядные регистры данных таймера Т0 побайтно
- запускаем счет таймера Т0
- увеличение счетчика времени на 1
Схема алгоритма рассмотрена на рисунке 10:
Рисунок 10. Схема алгоритма прерывания по переполнению таймера 0
7.5. Описание алгоритма работы динамической индикации
Описание алгоритма:
- выключаем все порты индикации
- производим индикацию знакоместа
- инкремент знакоместа
- если все знакоместа обновлены, то переходим к начальному, иначе заканчиваем.
Схема алгоритма рассмотрена на рисунке 11:
Рисунок 11. Схема алгоритма работы подпрограммы динамической индикации
Заключение
После проделанной работы, была разработанная принципиальная схема устройства генерирующего прямоугольные сигналы на основе ЦАП К572ПА1. Разработанное устройство может применяться, для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах, таймерах и других. А также его можно использовать в измерительной технике для наладки и ремонта различных цифровых устройств.
Питание осуществляется от источника 5 В. Потребляемая мощность – 1.277 Вт. Потребляемый ток – 0.255А
Устройство может работать при температуре от -10 до +70 ºC.