- •Введение
- •Расширенное техническое задание
- •Анализ технического задания, электрической схемы и оценка элементной базы
- •Сравнительный анализ аналогов
- •Анализ работы электрической схемы
- •Оценка элементной базы
- •Разработка конструкции диагностического прибора
- •Предварительная разработка конструкции устройства
- •Выбор типа электрического монтажа
- •Выбор способов защиты устройства от внешних воздействий
- •Конструкторские расчеты
- •Расчет печатного монтажа
- •Конструктивно-технологический расчет
- •Расчет теплового режима
- •Расчет электрических параметров печатной платы
- •Описание конструкции устройства
- •Описание конструкции блока
- •Выбор типа электрического монтажа
- •Выбор способов защиты устройства от внешних воздействий
- •Выбор конструктивных элементов электрического монтажа
- •Выбор способов маркировки деталей и сборочных единиц
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение 1
Анализ работы электрической схемы
Принципиальная схема реле времени фотолюбителя представлена на чертеже УИТС.408484.009 Э3.
Основой диагностического прибора служит однокристальная микро-ЭВМ AT89S8252-24PC фирмы Atmel. Каждые 100 мс она запрашивает у системы управления двигателем требуемый параметр и выводит его значение на жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) HG1. Двусторонняя связь с контроллером Bosch М 1.5.4 организована через интерфейс К-Line согласно спецификации IS09141 и протоколу обмена информацией Keyword 2000. Тактовую частоту микро-ЭВМ (12 МГц) задает цепь, состоящая из кварцевого резонатора ZQ1 и конденсаторов С1, С2. От этой частоты зависит скорость обмена данными через последовательный порт микро-ЭВМ, по этому применять кварцевый резонатор на другую частоту недопустимо, связь с контроллером будет невозможна.
Надежный запуск микроЭВМ после подачи напряжения питания и блокировку её работы в случае его понижения обеспечивает микросхема КР1171СП42 (DA1). Она удерживает на выводе 3 уровень логический 0, пока напряжение питания, меньше 4,2 В. Конденсатор С3 задерживает переход в состояние логического “1” после того, как напряжение превысит указанный порог. Если пренебречь возможными сбоями прибора в результате "провалов" напряжения питания, микросхему DA1 можно не устанавливать. Сигнал сброса при включении сформирует цепь R1C3.
К выводам порта Р0 микроЭВМ подключены кнопки SB1-SB3, служащие для управления прибором, и цепи управления ЖКИ. Так как порт не имеет внутренних нагрузочных резисторов, формирование уровней логических 1 на его выводах осуществляется с помощью внешних резисторов R11 – R17. Выводы порта Р2 соединены с шиной данных ЖКИ.
Указанный на схеме ЖКИ DV16110S1FBLY/R фирмы Data Vision — однострочный 16-символьный со встроенной подсветкой. Переменный резистор R10 служит для регулировки контрастности символов на экране ЖКИ. МикроЭВМ включает и выключает подсветку ЖКИ с помощью ключа на транзисторе VT2. Ток в цепи подсветки ограничивают соединенные параллельно резисторы R7 и R8. Номинальная мощность каждого из них — не менее 2 Вт.
Узел сопряжения с диагностической цепью (K-Line) контроллера Bosch M1.5.4 выполнен на транзисторах VT3 (передающий ключ) и VT4 (приемный ключ), триггерах Шмитта DD1.1 и DD1.3. Он преобразует сигнал микроЭВМ, имеющий ТТЛ-уровни, в 12-вольтный согласно спецификации ISO9141 и обратно. Для защиты от возможных выбросов напряжения служит стабилитрон VD2.
Диагностический прибор питают от бортовой сети автомобиля, в которой также возможны значительные выбросы напряжения. От них защищает стабилитрон с напряжением стабилизации 15…19 В, КС515А. Диод VD1 КД248А защищает от переполюсовки напряжения питания. С помощью интегрального стабилизатора DA2 КР1157ЕН501А получают напряжение 5 В для питания микросхем и ЖКИ. На плате прибора блокировочные конденсаторы С6 - С8 следует устанавливать в непосредственной близости от выводов питания DA1, DD2 и HG1.
Управляющая программа диагностического прибора состоит из модулей написанных на языках Ассемблер и Си. Оттранслированную программу необходимо запрограммировать в микро-ЭВМ AT89S8252, для этого розетку XS1 прибора подсоединяют кабелем с розеткой порта принтера персонального компьютера, при этом длина кабеля не более 0,3 м. На компьютере запускают специализированную программу и программируют. Перед программированием проверяют исправность основных узлов диагностического прибора.
Таким образом, в основном модуле можно выделить следующие функциональные узлы: питания, генератора тактовых импульсов, узел сопряжения с диагностической цепью, узел регулирования контрастности символов на ЖКИ.