3380

се. Так же подобраны аналоги отечественным микросхемам простой логики фирмы Texas Instruments.

Вместо отечественных выводных резисторов используются резисторы поверхностного монтажа производства фирмы Yageo Phycomp.

Используются керамические конденсаторы производства фирмы Kemet.

Диоды, транзисторы, стабилитроны также заменены на smd аналоги.

Механически нагруженные элементы – разъём для подзарядки, переключатели монтируются в отверстие. Это позволяет увеличить механическую стойкость этих элементов.

В общем применение технологии поверхностного монтажа позволяет автоматизировать производство, что удешевляет производство при массовом и крупносерийном производстве прибора. Помимо этого размеры конструкции существенно уменьшаются, что играет немаловажную роль в условиях глобальной миниатюризации приборов бытового назначения [2].

Разработана специальная конструкция крепления модулей внутри корпуса. При этом не используются дополнительные крепёжные детали – винты, гайки. Фиксация отдельных частей корпуса производится за счёт предусмотренных защёлкивающихся частей. Это упрощает процесс сборки изделия, делает мультиметр ремонтопригодным, снижает массу и габаритные размеры.

Конструкция мультиметра является эргономичной. Прибор прост в использовании и при ремонте. Конструкция выполнена из экологически чистых материалов и не нарушает экологических стандартов.

Литература 1. Афонский А.А. Измерительные приборы и массовые элек-

тронные измерения. / А. А. Афонский, В. П. Дьяконов - М.:

Солон-Пресс, 2007. - 548 с.

2. Проектирование и технология радиоэлектронных средств: проектирование технологии изготовления изделий РЭС: учеб. пособие / И.Е. Злобина, В.А. Муратов, Л.С. Очнева, А.А. Соболев. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2006. Ч.2. - 283 с.

Воронежский государственный технический университет

91

УДК 681.3

А.А. Кравченко, М.А. Чередникова, Е.А. Рогозин, Л.Н. Никитин

ПРОГРАММАТОР

Описываемое устройство предназначено для программирования энергозависимой телевизионной техники. Так как процессорное оснащение телевизора основано на современной элементной базе, то при программировании ПЗУ происходит русификация телевизора. В памяти хранится информация о настройке каналов и таких функций, как контраст, яркость, насыщенность. Конфигурация этих параметров зависит от класса и марки телевизора. Телевизоры высокого уровня содержат информацию для каждого отдельного канала, а на TV ниже классом параметры выставляются для всех каналов, следовательно, это влияет на объем телевизионной памяти, а значит и на время его программирования

Предлагаемый программатор собран на микроконтроллере АТ89LV52 и способен программировать несколько микросхем энергонезависимой ЗУ с электрической перезаписью. Устройство может существенно уменьшить время регулировки ТВ приемника при первом включении, так как память будет содержать примерные настройки каналов и будут выставлены параметры: яркость, контрастность, насыщенность.

Микроконтроллер представляет собой низковольтный, высокопроизводительный, 8-ми разрядный CMOS микроконтроллер с программируемой и стираемой Flash памятью объемом 4 Кбайт. Он разработан с применением Технологии статистической логики, обеспечивающей функционирование на частотах вплоть до 0 Гц, имеет 2 программно выбираемых режима экономии потребляемой электроэнергии. В режиме ожидания /Idle/ происходит остановка СPU, но продолжает функционировать оперативное запоминающее устройство, таймер-счетчики, последовательный порт, а так же система прерываний. В режиме /Power Down/ содержимое ЗУ сохраняется, но происходит остановка тактового генератора, отключающая все остальные функции вплоть до поступления следующего сигнала аппаратной инициализации.

Микроконтроллер производится с применением технологии энергонезависимой памяти с высокой плотностью размещения,

92

разработанной корпорацией Atmel имеет совместимость со стандартным набором широко используемых инструкций стандарта MCS-51. Багодаря объединению универсального 8-ми разрядного CPU и Flash на одном кристалле микроконтроллер Atmel имеет высокую производительность, гибкость в применении и конкурентоспособную себестоимость для широкого спектра встраиваемых систем управления /1/.

Микросхемы памяти программируются посредством шины данных I2С.

Ее отличительные способности:

1.Двунаправленный объемен по линиям;

2.Высокая скорость объемна;

3.Простота программной реализации «Master» -

абонента;

4.Временная независимость процесса передачи.

Разработанная фирмой Philips шина I2C («Inter-integreted

Circuit») это двунаправленная асинхронная шина с последовательной передачей данных с возможностью адресации до 128 устройств. Физически шина содержит две сигнальные линии, одна из которых /SCL/ предназначена для передачи тактового сигнала, вторая /SDA/ - для обмена данными. Для управления линиями применяются выходные каскады с открытым коллектором, поэтому шины должны быть подтянуты к источнику питания напряжением +5В через резисторы с сопротивлением 1…10 кОм в зависимости от физической длины линии и скорости передачи данных. Длина соединительных линий в стандартном режиме может достигать 2-х метров, скорость передачи

– до 400 кбит/сек. Все абоненты делятся на 2 класса – «Master» и «Slave». Устройство «Master» генерирует тактовый сигнал /SCL/ и, как следствие, является ведущим. Оно может самостоятельно выходить на шину и адресовать любое «Slave» - устройство с целью передачи или приема информации. Все «Slave» - устройства слушают шину на предмет обнаружения своего адреса и, распознав его, выполняют предписанную операцию.

В начальный момент времени - в режиме ожидания - обе линии SCL и SDA находятся в состоянии логической единицы /транзистор выходного каскада закрыт/. В режиме передачи бит данных SDA стробируется положительным импульсом SCL.

93

Смена информации на линии SDA производится при нулевом состоянии линии SCL.

Для синхронизации пакетов шины I2Cразличают два условия - «Start» и «Stop»? ограничивающие начало и конец информационного пакета. Для кодирования этих условий используют изменение состояния линии, что недопустимо при передаче данных. «Start»-условие образуется при отрицательном перепаде линии SDA? Когда линия SCL находится в единичном состоянии, и наоборот, «Stop»-условие образуется при положительном перепаде линии SDA, при единичном состоянии линии SDL. Передача данных начинается по первому положительному импульсу на линии SCL, которым стробируется старший бит первого информационного бита.

Чтобы начать операцию обмена, устройство «Master» выдаёт на шину «Start» условие, за которым следует байт с адресом «Start» - устройства, состоящий из семибитового адреса устройства /занимает биты 1…7/ и однобитового флага операции – «R/W» /бит 0/, определяющего направление обмена, причём 0 означает передачу от «Master» к «Start», а 1 – чтение из «Start». Все биты передаются по шине 12С в порядке старший – младший, то есть первым передаётся 7–й бит, последним 0–й. За адресом могут следовать один или более информационных байтов /в направлении, определённом флагом R/W/, биты которых стробируются сигналом SCL из «Master»- устройства /2/.

Рассмотрим работу устройства с использованием, описанного микроконтроллера.

После установки эталонного и программируемых ПЗУ в технические панельки с помощью блока управления подаётся питание на микроконтроллер.

Последний в свою очередь в начальный момент производит аппаратный сброс, а затем происходит процесс определения конфигурации микропроцессора как программатора.

Затем с блока управления подаётся команда «программирование». Микроконтроллер посылает команду, считывая посредством шины в эталонную ПЗУ и команду записи в блок программируемых ПЗУ. Происходит процесс считывания записи через микроконтроллер, при этом блок индикации наглядно показывает процесс программирования путём мерцания светодиодов, входящих в этот блок. Когда программирование закончено,

94

мерцание меняется на свечение блока индикации. Если же в процессе работы произошли сбои /повреждена шина 1²С или неисправна память описанного выше мерцания не будет.

В условиях телевизионного производства, когда требуется быстрое и высокоэффективное программирование TV памяти, применение микропроцессорных программных устройств предлагаемого типа является неотъемлемой частью технологического процесса. А, учитывая низкое напряжение питания микроконтроллера в данном устройстве, возможно совмещение нескольких программаторов в одном корпусе без существенного увеличения потребляемой энергии, что в свою очередь даёт ощутимый выигрыш в производительности и трудоёмкости.

Литература

1.Прохорчик С. и др. Однокристальная микро-ЭВМ КР/КР1830ВЕ31/51// Радиолюбитель. 2014.№1.

2.Интегральные микросхемы: Микросхемы телевидения

ивидеотехники. Т.2.Вып.1.М.:ДОДЕКА,2013.314с.

Воронежский государственный технический университет

95

УДК 681.3

А.А. Кравченко, М.А. Чередникова, Е.А. Рогозин, Л.Н. Никитин

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МОДУЛЕЙ КЛАВИАТУРЫ

ТЕЛЕВИЗОРА

В настоящее время в связи с бурным развитием радиоэлектронной промышленности и, в частности, телевидения возникла необходимость быстрого, своевременного и качественного контроля модулей ТВ приемников [1]

Предлагаемое устройство служит для контроля работоспособности модулей клавиатуры телевизоров марки «Рубин».

Оно представляет собой модуль компараторов, модуль коммутаторов (МК), модуль разъемов, модуль индикации и модуль источника питания (КиП). Эти модули заключены в металлический заземлений корпус, изготовленный из стали 10КП вырубкой, плита, на которую опирается данное устройство, также изготовляется вырубкой из стали Ст45. Массивность плиты объясняется необходимостью обеспечить устойчивость устройства на столе регулировщика.

Электронные модули выполнены на одностороннем фольгированном стеклотекстолите марки СФ-1-1.5. Печатные платы изготовляется по субтрактивной технологии, рисунок наносится сеточно-химическим методом. Установка ЭРЭ происходит вручную. При сборке данного устройства и его модулей необходимо соблюдать технику безопасности участка.

Питание данного устройства осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, которое затем понижается трансформатором до уровня 15 В, затем выпрямляется диодным выпрямителем и стабилизируется.

Характеристики устройства.

Габаритные размеры не более 230×190×170 мм.

Число видов проверяемых модулей – 5. клавише на проверяемом модуле клавиатуры. Пределы напряжения соответствующие нажатой клавише определяются резисторным делителем, который имеется на самом МК и на модуле КиП. Если выходное

96

напряжение с МК лежит в заданных пределах, то пройдя через компаратор, оно увеличивается, затем поступает на коммутатор с инверсным выходом, и с него низкий уровень подается на катод светодиода, который отпирается и излучает свет. В противном случае на катод светодиода подается высокий уровень, и он запирается.

Выбор типа проверяемого модуля осуществляется с помощью галетного переключателя, который включает определенный коммутатор.

На рисунке приведена функциональная схема устройства для контроля работоспособности модулей клавиатуры ТВ приемника

Условия работы – общезаводские условия цеха. Масса не более 5.6 кг.

Принцип работы устройства заключается в прохождении электрического импульса через модуль компараторов и коммутаторов и его последующее отображение в виде свечения светодиода, соответствующего нажатой

Функциональная схема устройства для контроля работоспособности пульта ТВ приемника

Данное устройство позволяет значительно снизить производственный брак модулей клавиатуры. Оно построено на простых, дешевых ЭРЭ, имеет низкую себестоимость, простое в обращении и обслуживании, ремонтопригодно. Изготавливается по самым распространенным и доступным технологиям.

97

Литература

1.«Телевидение» В.М. Мироненко, М.Е. Иванов, 2014 г, «Наука и жизнь» 253 с

2.Дипломный проект О.Н. Волкова «Стенд для проверки клавиатуры» ВГТУ, РТФ, 2014 г, 113 с

Воронежский государственный технический университет

98

УДК 681.3

А.А. Кравченко, М.А. Чередникова, Е.А. Рогозин, Л.Н. Никитин

УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

В данной статье описывается принцип работы устройства регулирования вращения двигателя постоянного тока со стабилизацией и индикацией частоты. C помощью описанного ниже устройства, частоту и момент вращения можно изменять и поддерживать в интервале от нулевых до максимальных, развиваемых двигателем

В настоящее время практически в любой отрасли во множестве устройств бытовой техники, в разработанных новых приборах и устройствах используются двигатели постоянного тока. Они обладают важными преимуществами перед другими электродвигателями: позволяют плавно и в широких пределах регулировать скорость вращения и обладают большим моментом при пуске, что особенно важно при использовании их в прецизионных устройствах. Поэтому весь электротранспорт использует эти двигатели (трамваи, троллейбусы, электровозы и тепловозы). Особенно широкое применение получают исполнительные двигатели постоянного тока в системах автоматического регулирования и управления.

Двигатели постоянного тока выполняются на различные мощности (от нескольких тысяч кВт для прокатных станков до долей Вт для систем автоматики), имеют разные напряжения (от 6 до 30000 В) и скорости вращения, а также различные конструктивные исполнения.

Различают три основных конструктивных исполнения электрических двигателей (машин):

−открытые машины (не имеют специальных приспособлений для предохранения от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим цепям и применяются очень редко);

−защищенные машины (имеют приспособления для защиты токоведущих и вращающихся частей и предохраняющие маши-

99

ну от попадания внутрь посторонних тел, водяных капель и брызг);

−закрытые машины (внутреннее пространство таких машин совершенно отделено от внешней среды. Они применяются в пыльных помещениях и на открытом воздухе).

Существуют два типа двигателей постоянного тока:

−коллекторные двигатели;

−бесколлекторные или униполярные двигатели. Коллектор является наиболее дорогой и сложной в изго-

товлении частью электрической машины постоянного тока, и он осложняет работу двигателя. Основное преимущество униполярной машины − отсутствие коллектора. Однако практика показала, что бесколлекторная машина постоянного тока неэкономична. Поэтому в настоящее время основным типом двигателя постоянного тока является коллекторное исполнение.

В коллекторных машинах постоянного тока преобразование постоянного тока в в переменный и обратное преобразование осуществляется механическим преобразователем частоты − коллектором.

Современные двигатели постоянного тока имеют высокий коэффициент полезного действия (КПД), который в зависимости от мощности, колеблется в пределах 0,75÷0,96. Высшее значение КПД относится к машинам большей мощности (1000 кВт).

Во многих бытовых электроприборах и электроинструментах, снабженных электродвигателями, не предусмотрена возможность регулировать частоту вращения вала двигателя. Это делает эти приборы неудобными в работе, вынуждая выполнять многие операции в далеко не оптимальном режиме. Эти недостатки устраняет предлагаемое устройство регулирования частоты вращения, предназначенное для управления электродвигателем постоянного тока.

В устройствах автоматики широко используются низковольтные двигатели постоянного тока с устройствами стабилизации частоты вращения. Для регулирования мощных низковольтных двигателей (200...500 Вт) эти устройства не годятся, так как понадобились бы очень мощные выходные транзисторы. К тому же, часто требуется знать и точную частоту вращения двигателя

[1].

100