2.1.2. Компаратор

В схеме используется компаратор К554СА3.

Компаратор К554СА3 является универсальным. Он может работать от любых источников питания, включая однополярные +5 В или –30 В. Компаратор имеет два выхода: открытый коллектор (вывод 9) и эммитерный (вывод 2). Из-за этих особенностей он пригоден для обслуживания любых цифровых микросхем умеренного быстродействия.

Параметры компаратора К554СА3:

U_см= 3мВ;

I_вх= 0,1мкА;

I_вх= 0,01мкА;

К_уu= 150000;

I_пот = + 6мА;

I_пот= 5мА;

U_ип= ±15В;

t_здр=200нс.

В шеститиканальной системе измерения уровня таких компараторов будет шесть штук.

Н

R10

а рисунке 8 показано условное графическое обозначение компаратора К554СА3.

Рис.8. Компаратор К554СА3

Резистор R10 = 10 кОм.

2.1.3. Блок канала опорных напряжений

Этот блок состоит из мультиплексора К155КП1 и цепи резисторов (рисунок 9). Мультиплексор необходим для задания опорных уровней для компаратора.

Рис.9. Мультиплексор

Данная микросхема представляет собой 16-входовый цифровой мультиплексор. Он позволяет с помощью четырёх адресных входов A-Fпередать данные, поступающие на один из входовD0-D15 к выходуY.

2.1.4. Блок памяти

Блок памяти состоит из микросхемы КР580ИР82, которая представляет собой восьмиразрядный буферный регистр, предназначенный для ввода и вывода информации со стробированием, а также из микросхемы памяти К573РФ5.

Схема включения приведена на рисунке 10. В ПЗУ записана программа, в соответствии с которой работает модуль контроллера.

Рис. 10 Схема включения памяти

2.1.5. Блок интерфейса с компьютером

Блок интерфейса с компьютером представляет собой буфер – формирователь, выполненный на четырех логических элементах НЕ (DD5.1,DD5.2), и обеспечивает согласование выхода модуля контроллера с линией связи в стандарте RS – 232. Схема включения приведена на рисунке 11.

Рис.11. Схема включения блока интерфейса с компьютером

2.1.6. Микроконтроллер кр1816ве51

Использование микроконтроллера КР1830ВЕ51 связано с тем, что он достаточно недорогой по цене, доступен в понимании, легко программируется и у него малое энергопотребление.

Микроконтроллер выполнен на основе высокоуровневой К-МОП технологии и выпускается в корпусе БИС, имеющем 40 внешних выводов; для работы требуется источник питания +5В. Через четыре программируемых порта ввода вывода микросхема КР1816ВЕ51 взаимодействует со средой. Корпус микроконтроллера имеет два вывода для подключения кварцевого резонатора, четыре вывода для сигналов, управляющих режимом работы МК, четыре порта ввода или вывода информации (порт 0, порт 1, порт 2, порт 3), где восемь линий порта 3 могут быть запрограммированы пользователем на выполнение специализированных функций обмена информацией со средой.

Кварцевый резонаторBQ1 подключен к входам Х1 и Х2 МК. Его частота 12 МГц. Схема включения контроллера приведена на рисунке 12.

Рис.12. Микроконтроллер КМ1816ВЕ51

Номиналы R11,R12,R13 берутся порядка1 кОм.

2.1.7. Таймер – счетчик

В составе средств МК51 имеются регистровые пары с символическими именами TH0,TL0 иTH1,TL1, на основе которых функционируют два независимых программно-управляемых 16-битных таймера-счетчика событий. Два программируемых 16-битных таймера – счетчика (Т/С0 и Т/С1) могут быть использованы в качестве таймеров или счетчиков внешних событий. При работе в качестве таймера одержимое Т/С инкрементируется в каждом машинном цикле, то есть через каждые 12 периодов резонатора. При работе в качестве счетчика содержимое Т/С инкрементируется под воздействием перехода из 1 в 0 внешнего входного сигнала, подаваемого на соответствующий (Т0, Т1) вывод МК51. У таймера – счетчика существуют четыре режима работы: режим 0, режим 1, режим 2, режим 3. Режимы работы 0, 1 и 2 для обоих Т/С одинаковы. Режимы 3 для Т/С0 и Т/С1 различны. Рассмотрим кратко работу Т/С во всех четырех режимах[9].

Режим 0. В этом режиме таймерный регистр имеет разрядность 13 бит. При переходе из состояния «все единицы» в состояние «все нули» устанавливается флаг прерывания от таймераTF1. Входной синхросигнал таймера 1 разрешен ( поступает на вход Т/С ), когда управляющий битTR1 установлен в 1 и либо управляющий битGATE(блокировка) равен 0, либо на внешний вывод запроса прерыванияINT1 поступает уровень 1.

Режим 1. Работа любого Т/С в режиме 1 такая же, как и в режиме 0, за исключением того, что таймерный регистр имеет разрядность 16 бит.

Режим 2. В режиме 2 работа организована таким образом, что переполнение (переход из состояния «все единицы» в состояние «все нули») 8-битного счетчикаTL1 приводит не только к установке флагаTF1, но и автоматически перезагружает вTL1 содержимое старшего байта (TH1) таймерного регистра, которое предварительно было задано. Перезагрузка оставляет содержимоеTH1 неизменным. В режиме 2 Т/С0 и Т/С1 работают совершенно одинаково.

Режим 3.В режиме 3 Т/С0 и Т/С1 работают по-разному. Т/С1 сохраняет неизменным свое текущее содержимое. В режиме 3TL0 иTH0 функционируют как два независимых 8-битных счетчика. РаботуTL0 определяют управляющие биты Т/С0, входной сигналINT0 и флаг переполненияTF0. работу ТН0, который может выполнять только функции таймера (подсчет машинных циклов МК), определяет управляющий битTR1. при этом ТН0 использует фаг переполненияTF1.