Курсовой проект - Источник светового потока, управляемый микроконтроллером
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство образования РФ
Уральский Государственный технический университет - УПИ
Кафедра Автоматика и управление в технических системах
Допустить к защите ______________
Зав. кафедрой В. Г. Лисиенко
Источник светового потока, управляемый микроконтроллером.
курсовой проект
пояснительная записка
2101 420 000 009 ПЗ
Руководитель
доц. к.т.н. В.И. Паутов
Студент
Гр. Р-37011 А. М. Клейн
Екатеринбург 2009
1
Аннотация:
В данном курсовом проекте спроектированы структурная и принципиальная схемы
управляемого источника светового потока. Создана возможность регулировать свет с
помощью УВМ.
Данная работа содержит:
1. Структурная схема
2. Принципиальная схема
3. Рисунки – 4шт
4. Список литературы- 3шт
2
Содержание:
1. Введение………………………………………………………………………………………….4
2. Структурная схема……………………………………………………………………………….5
3. Принципиальная схема…………………………………………………………………………..5
4. Вывод……………………………………………………………………………………………...8
5. Список литературы…………………………………………………………………………….....9
3
1. Введение
В курсовом проекте я рассматриваю зависимость пучка света в зависимости от силы тока.
Изменение света используется как в лабораториях, так и в домашних условиях, например
фотоэффект для разных световых волн и управление светом в комнате. Вариант, рассмотренный в
этом проекте, больше подходит для изучения фотоэффекта, т.к. УВМ подаёт сигнал источнику
тока, который в свою очередь изменяет свет лампы накаливания. Работа делалась в два этапа, на
первом была придумана концептуальная идея и сделана структурная схема. На втором этапе
подбирались элементы для схемы и принципиальная схема.
4
2. Структурная схема
УВМ Согл Устр СУ ЦАП ИТ ЛН
Рис.1 Структурная схема
УВМ – управляющая вычислительная машина
Согл Устр – согласующее устройство
СУ – система управления
ЦАП – Цифроаналоговый преобразователь
ИТ – источник тока
ЛН – лампа накаливания
УВМ подает на согласующее устройство длительность импульса в параллельном
двоичном коде. Согласующее устройство запоминает его. В этот момент СУ,
синхронизированная с источником тока, подает сигнал увеличения или уменьшения силы
тока и на выходе изменяется световой пучок.
3. Принципиальная схема
Принципиальная схема представлена в приложение 1.
При построение принципиальной схемы были использованы микросхемы
интегральные серии 564.
Принципиальная схема состоит из регистра (DD1), ЦАП, ОУ, лампа накаливания,
набора резисторов и конденсаторов.
Регистр
Микросхема 564ИР6 представляет собой 8-ми разрядный универсальный регистр и
обеспечивает двунаправленную передачу данных, преобразование последовательных
(параллельных) кодов в параллельную (последовательную) форму. Логика управления
обеспечивает работу на общую числовую шину и позволяет сдвигать информацию,
хранящуюся в регистре, вправо.
Для параллельной записи информации в регистр необходимо подать на
управляющий вход Р/S напряжение «лог.1». Если на вход управления A/B подать
напряжение «лог.1», то параллельными входами служат выводы группы А, а выходами
выводы группы В. Если подать напряжение «лог.0» , параллельными входами служат
выводы группы В, а выходами - выводы группы А. Параллельная запись информации
может осуществляться либо асинхронно при наличии напряжения «лог.1» на входе А/S,
либо синхронно – по положительному перепаду напряжения на входе С при наличие
напряжения «лог.0» на выводе А/S.
5
Рис.2 Регистр 564ИР6
Номер вывода Назначение
16,17,18,19,20,21,22,23 Вход/выход А1-А8
9 Разрешение вход/выход АЕ
10 Вход информации D
11 Вход управления направлением передачи
данных А/В
13 Управление
параллельным/последовательным режимом
P/S
14 Управление асинхронным/синхронным
режимом работы А/S
15 Вход синхронизации С
8,7,6,5,4,3,2,1 Выход/вход В1-В8
12 Общий
24 Питание
AE P/S А/В А/S Режим работы
1 1 1 1 Параллельный асинхронный ввод, входы – шины
группы А, выходы – шины группы В
В начальный момент времени на вход регистра A/E подается напряжение «лог.1»,
что обеспечивает разрешение записи числа. «Лог.1» так же подаются на входы A/B, P/S, A/
S для обеспечения параллельной асинхронной записи и сдвига вправо. Вход – шины
группы А, выход – шины группы В.
6
ЦАП
Рис.3 ЦАП Рис.4 Операционный усилитель LM324
Параллельный ЦАП суть его в том, что каждый его вход имеет свой вес в вольтах, которые
потом складываются, образуя сумму на выходе. При этом работает вся конструкция очень
быстро. Фактически, скорость тут ограничена только паразитными емкостями между
элементами. Опорное напряжение тут последовательно делится на резистивной матрице.
Номиналы резисторов должны быть любыми. Главное, чтобы горизонтальные ветви были
по номиналу ровно в два раза больше чем вертикальные. А вся резистивная цепь в своей
нижней точке выходит на землю через резистор равный номиналам в горизонтальных
ветвях. Ну и конденсатор для фильтрации дополнительной. Самый старший разряд вверху,
самый младший внизу, ближе к земле. Добавляем операционный усилитель, включенный
повторителем, чтобы сопротивление нагрузки не вносило искажений. Характеристики
усилителя:
Число каналов 4
Время нарастания dU/dt 0,5 В/мкс
Полоса пропускания 1,2 МГц
Напряжение смещения Uсм 7 мВ
7
Коэффициент шумов Nш 35 нВ/VГц
Наличие R-to-R нет
Напряжение питания 3…32/±1,5…16 В
Температурный диапазон 0…+70
Корпус SOIC14
4. Выводы
В ходе данной курсовой работы были разработаны структурная и принципиальная
схемы управления световым потоком с помощью УВМ. Были использованы микросхемы
серии 564, операционный усилитель LM324, набор конденсаторов и резисторов. Курсовая
работа состоит из пояснительной записки, принципиальной схемы (приложение 1),
спецификации (приложения 2).
8
5. Список литературы
1) Отраслевой стандарт. Микросхемы интегральные серия 564. Руководство по
применению ОСТ 2b340.907-80.
2) Электроника: Учебник для вузов/ О.В. Миловзоров, И.Г. Панков.-3-е изд., стер.-М.:
Высш.шк.,2006.-288с.: ил.
3) http://easyelectronics.ru/
9