5.3. Расчет выходного усилителя.
Для преобразования цифрового сигнала с микроконтроллера в аналоговую форму используется цифро-аналоговый преобразователь AD5330BRUZ (DD1, DD2).
Рисунок 9 – Общий вид цифро-аналогового преобразователя AD5330BRUZ
Характеристики ЦАП-а AD5330BRUZ представлены в таблице 2.
Таблица 2
Разрешение, бит |
8 |
Напряжение питания, В |
2,7…5,5 |
Температурный
диапазон работы, |
-40…+105 |
Uсм,В |
2 |
Количество выводов |
20 |
Для преобразования входного диапазона напряжений (0…5) В, поступающего с ЦАП, в диапазон на выходе объекта управления используется дифференциальный усилитель.
Для того, чтобы выходной ток ЦАП был равен 1 А, используем операционный усилитель 1422УД1(DA8). Таким образом, входному напряжению 0В соответствует напряжение минус 10В на выходе, а напряжению 5В – выходное напряжение плюс 10В.
Выражение для выходного напряжения усилителя:
Рассчитаем сопротивления R1, R2, R3, R4:
Зададим R1=1 кОм и найдем значения остальных сопротивлений:
R2=5 кОм
R3=2 кОм
R4=4 кОм
5.4. Расчет делителя напряжений.
Для получения рассчитаем делитель напряжения.
Рисунок 10 – Делитель напряжения
Приняв
получим:
5.5. Расчет цепи светодиода для сигнала «авария»
Будем использовать светодиод АЛ102ГМ(красный).
Его основные характеристики приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Материал |
GaP |
Цвет свечения |
красный |
Длина волны,нм |
700 |
Минимальная сила света Iv мин.,мКд |
0.4 |
Максимальная сила света Iv макс.,мКд |
0.4 |
при токе Iпр.,мА |
10 |
Видимый телесный угол,град |
30 |
Цвет линзы |
красный |
Форма линзы |
круглая |
Размер линзы,мм |
5 |
Максимальное прямое напряжение ,В |
2.8 |
Максимальное обратное напряжение ,В |
3 |
Максимальный импульсный прямой ток,мА |
60 |
Рабочая температура ,С |
-60...70 |
Рисунок 11 – Светодиод АЛ102ГМ
Схема подключения светодиода приведена на рисунке 12.
Рисунок 12 – Схема подключения светодиода
6. Выводы по работе
В данном курсовом проекте производилась разработка системы с заданными требованиями к обработке аналоговых сигналов.
В процессе решения поставленной задачи была разработана программа, реализующая цифровой эквивалент непрерывной передаточной функции , проведена проверка ее работы, в результате чего был получен требуемый переходный процесс. Также разработана принципиальная электрическая схема цифровой системы, которая производит обработку сигналов, поступающих с датчиков по разработанной программе. Таким образом, спроектированная система удовлетворяет всем заданным требованиям.
7. Список литературы
1. Учебное пособие «Микропроцессорные средства систем управления», Б.Н. Гаврилин, Е.И. Гуревич, В.А. Можаев, В.М, Шеленков. МАИ, 2007 г.
2. «Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре», В.Л. Шило. Издательство «Советское радио», 1979 г.