Устройство измерения и управления
Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем устройства обработки сигнала с датчика Холла SS19. Электронное моделирование измерительной части устройства. Расчёт усилителя, компараторов, блоков управления светодиодов, реле, динамиков.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.02.2019 |
| Размер файла | 136,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Устройство измерения и управления
Введение
схема сигнал датчик моделирование
В задании требуется разработать устройство обработки аналогового сигнала с датчика Холла SS19, которое обладает рядом функциональных возможностей и требует знания при проектировании принципов функционирования и схемных решений таких узлов, как усилители, генераторы, одновибраторы, триггеры, компараторы, логические элементы и реле, а также требует умения самостоятельно работать со справочной и учебной литературой. Более точные требования изложены в бланке задания.
1. Разработка структурной схемы устройства
Разрабатываемое в рамках курсовой работы устройство предназначено для измерения перемещения и использует датчик Холла SS19.
Для курсового проекта требуется разработать структурную схему устройства Она представлена на рисунке 1. Устройство содержит: датчик, усилитель, первый и второй компараторы, блоки управления светодиодами, динамиком и реле. Согласно предложенной схеме при срабатывании первого компаратора в случае превышения верхнего порога блок управления динамиком обеспечивает необходимое управление согласно заданию.
Если будет преодолен нижний порог, то второй компаратор на своем выходе сформирует активный сигнал, по которому произойдёт срабатывание блок управления динамиком, вторым реле и вторым светодиодом
1.1 Описание структурной схемы устройства
В результате курсового проектирования необходимо осуществить преобразование сигнала с датчика в выходное напряжение, лежащее в диапазоне от -4 до 4 В. Кроме преобразования температуры в соответствующее напряжение устройство должно выполнять некоторые функции. Для определения этих функций используется два порога.
Если поле окажется выше верхнего порога, то:
· Первый светодиод должен мигать с периодом 2 сек во врем превышения порога
· Первое реле должно включится на время превышения порога
· Динамик должен гудеть с частотой 512 Гц с периодом 3 сек 4 раза
Если поле окажется ниже нижнего порога, то:
· Второй светодиод должен включиться на 4 сек с момента превышения порога
· Второе реле должно включится спустя 2 сек с момента превышения порога, если превышение сохраняется, и выключится при исчезновении превышения
· Динамик должен гудеть с частотой 512 Гц.
2. Разработка функциональной схемы устройства
2.1 Описание работы устройства по временным диаграммам
Учитывая задание можно представить функционирование устройства с помощью временных диаграмм. Эти временные диаграммы показаны на рисунке 2.
Из этих диаграмм видно, что при превышении верхнего порога, то есть при превышении напряжения с датчика Холла 80 Гаусс, первый компаратор сформирует на своём выходе активный сигнал, представляемый в данном случае в виде уровня логической единицы. Под действием этого сигнала светодиод VD1 мигает с периодом t1. В то же время произойдет срабатывание реле K1 в течение всего интервала. Динамик ВА1 излучает звук с частотой 512 Гц прерывисто с периодом повторения t4 ровно 4 раза, даже если сигнал с первого компаратора исчезнет.
Если произойдёт преодоление нижнего порога, то есть величина тока через фоторезистор окажется ниже -100 Гаусс, то на выходе компаратора 2 сформируется активный сигнал в виде уровня единицы. По этому сигналу реле К2 включится спустя время t3 на время интервала превышения нижнего порога, будет светиться светодиод VD2 в течение времени t4. Одновременно динамик будет гудеть с частотой 512 Гц на время превышения порога.
На временных диаграммах это показано. Если скорость изменения поля будет слишком велика, то в этом случае может нарушаться логика работы системы. Но этот случай можно не анализировать, поскольку предполагается, что уровень поля меняется медленнее заданных периодов реакции светодиодов, реле и динамика.
Рисунок 2. Временные диаграммы
Перечень элементов.
|
Поз. обозначение |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
|
|
BA1 |
Динамик |
1 |
||
|
Конденсаторы электролитические |
||||
|
C1, С2 |
MCRH25V476M5X11 - 47 µФ |
2 |
||
|
С3 |
GRM188R71C474KA88D - 470 нФ |
1 |
||
|
C4, C5 |
TKR471M1CF11 - 470 µФ |
2 |
||
|
Диоды |
||||
|
D1,D4 |
1N4001 - 1 А, 50 В |
2 |
||
|
D2, D3 |
BAV21 - 250 мА, 50В |
2 |
||
|
Микросхемы |
||||
|
DD1 |
LM358 |
1 |
||
|
DD2 |
LM393 |
1 |
||
|
DD3..DD5 |
NE555 |
3 |
||
|
DD6 |
К561ТМ2 |
1 |
||
|
DD7 |
К555ИЕ5 |
1 |
||
|
DD8 |
К155ЛЛ1 |
1 |
||
|
DD9 |
К155ЛИ1 |
1 |
||
|
DD10 |
К155ЛП5 |
1 |
||
|
K1,K2 |
РЭС-22 |
2 |
||
|
Резисторы |
||||
|
R1,R4,R5 |
Е24 10 кОм ± 5% |
3 |
||
|
R2 |
Е24 270 кОм ± 5% |
1 |
||
|
R3 |
E48 20.5 кОм ± 2% |
1 |
||
|
R6 |
E96 154 Ом ± 1% |
1 |
||
|
R7 |
E96 348 Ом ± 1% |
1 |
||
|
R8 |
E96 365 Ом ± 1% |
1 |
||
|
R9 |
E96 133 Ом ± 1% |
1 |
||
|
R10, R14 |
E24 2 кОм ± 5% |
2 |
||
|
R11 |
E48 28,7 кОм ± 2% |
1 |
||
|
R12 |
E24 100 Ом ± 5% |
1 |
||
|
R13 |
E24 1 кОм ± 5% |
1 |
||
|
R15 |
E48 38,3 кОм ± 2% |
1 |
||
|
R16 |
E48 1,1 кОм ± 2% |
1 |
||
|
R17 |
E24 2,2 кОм ± 5% |
1 |
||
|
R18 |
E48 12,1 кОм ± 2% |
1 |
||
|
R19 |
E48 1,1 кОм ± 2% |
1 |
||
|
R20 |
E96 6,04 кОм ± 1% |
1 |
||
|
SS19 |
Датчик Холла |
1 |
||
|
STU 78L05 |
Стабилизатор напряжения |
1 |
||
|
VD1 |
GNL-3014BC - 3В |
1 |
||
|
VD2 |
GNL-3012HD - 3В |
1 |
||
|
VT1,VT2 |
КТ-315 |
2 |
Заключение
В результате работы разработаны структурная, функциональная и принципиальная схемы устройства обработки сигнала с датчика Холла SS19, выполнено моделирование измерительной части устройства, что показало справедливость расчётов и выбранного схемного решения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация радиопередающих устройств. Разработка принципиальной схемы устройства для передачи сигнала. Выбор и обоснование функциональной и принципиальной схем FM-модулятора. Изготовление печатной платы. Безопасность работы с электронной техникой.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 29.12.2014Назначение устройства "Таймер сенсорный", обзор методов построения его аналогов. Выбор и обоснование структурной и принципиальной электрических схем. Электрический расчет узла. Подбор резисторов, конденсаторов, транзисторов, светодиодов, реле и микросхем.
курсовая работа [461,3 K], добавлен 14.01.2014Проблемы измерения скорости ветра и ее преобразование в силу. Приборы для измерения силы. Структурная схема измерителя скорости. Назначение отдельных функциональных блоков. Внешний и внутренний режимы тактового генератора. Прием сигнала с датчика Холла.
курсовая работа [948,8 K], добавлен 09.06.2013Разработка функциональной схемы измерительного устройства для измерения температуры раскаленного металла. Определение оптимальной конструкции датчика и устройства. Выбор основных элементов: микроконтроллера, фотодиодов, оптической системы и блока питания.
курсовая работа [13,1 M], добавлен 15.04.2015Разработка структурной и функциональной схем устройства преобразования аналоговых сигналов на микропроцессоре PIC. Входное буферное устройство, аналого-цифровой преобразователь. Устройство цифровой обработки сигнала, широтно-импульсный модулятор.
контрольная работа [612,9 K], добавлен 11.04.2014Характеристика, функции, конструктивное исполнение, технические данные и элементы исследуемого устройства числового программного управления. Графическое построение принципиальной и функциональной схемы устройства. Диагностирование и классификация отказов.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 09.07.2014Процессы передачи сигнала от датчика к устройству управления. Назначение и технические характеристики охранной системы с цифровой индикацией. Разработка электрических структурной и принципиальной схем, выбор элементной базы. Расчет узлов и блоков.
курсовая работа [325,9 K], добавлен 09.06.2013Разработка структурной и функциональной схем передающего устройства телеуправления, выбор рационального способа кодирования поступающей информации. Составление временных диаграмм работы распределителя, блока кодирования и блока управления передачей.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 19.12.2012Понятие и классификация, типы широкополосных приемных устройств, их структура и функциональные особенности. Разработка и описание, элементы структурной, функциональной и принципиальной схемы устройства, особенности его конструктивного исполнения.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 11.02.2013Характеристика проектирования устройства вычислительной техники. Расчёт количества микросхем памяти, распределение адресного пространства, построение структурной и принципиальной электрической схемы управления оперативного запоминающего устройства.
контрольная работа [848,1 K], добавлен 23.11.2010Способы представления речевого сигнала. Разработка алгоритма, структурной и функциональной схемы цифрового полосового вокодера. Расчёт параметров и характеристик набора цифровых полосовых фильтров. Оценка степени сжатия и моделирование в среде Matlab.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.10.2011Разработка функциональной и принципиальной схемы устройства, расчет его силовой части. Разработка системы управления: микроконтроллера, элементов системы, источники питания. Моделирование работы преобразователя напряжения, программного обеспечения.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 22.08.2011Проектирование синхронного счетчика с четырьмя выходами, циклически изменяющего свои состояния. Решение задач логического синтеза узлов и блоков цифровых ЭВМ. Разработка структурной, функциональной и электрической принципиальной схем заданного устройства.
контрольная работа [500,9 K], добавлен 19.01.2014Описание электрической принципиальной схемы усилителя сигнала датчика. Разработка конструкции печатной платы: расчет площади, типоразмер и размеры краевых полей. Расчет минимальной ширины проводника. Расчет надежности блока по внезапным отказам.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.07.2012Особенности профиля Smart Energy стека протоколов ZigBee. Обзор современных IPS дисплеев. Технология разработки программного обеспечения системы. Создание функциональной и электрической принципиальной схем устройства, описание микроконтроллера и блоков.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 10.01.2013Характеристика цифровых методов измерения интервалов времени. Разработка структурной и функциональной схем измерительного устройства. Применение детекторов фронтов для формирования импульсов начала и окончания счета. Проектирование устройства отображения.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 28.12.2011Классификация счетчиков, их быстродействие и характеристики. Принцип работы и схема синхронного счетного Т-триггера на основе JK-триггера. Разработка и расчёт структурной и электрической принципиальной схем устройства, выбор его элементной базы.
курсовая работа [484,3 K], добавлен 12.12.2013Условия эксплуатации микропроцессорного устройства "Светодиодные фонари с электронным управлением" на базе МК ATtiny 15. Техническое описание микроконтроллера. Разработка структурной и электрической принципиальной схем, интерфейса управления и индикации.
курсовая работа [267,5 K], добавлен 01.05.2015Разработка структурной схемы электронного устройства. Синтез и расчет транзисторного усилителя. Синтез преобразователей уровня, схемы арифметических преобразователей. Схема компаратора, разработка цифровой схемы. Расчет тока нагрузки блока питания.
реферат [1,4 M], добавлен 06.11.2013Особенности разработки измерительной части системы регулирования температуры. Характеристика структурной и электрической схемы электронного устройства. Анализ элементов схемы электронного устройства и источника питания. Методика испытания отдельного узла.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 19.06.2012
