Цифро-аналоговый преобразователь

           Навесные конденсаторы 

                                        кол-во/номинал              4/0,1

                    Кол-во драйверов     2

           Кол-во приемников     2

         Uпит. В:

           - тип      5

           - макс      6

         I потр. (без нагр.), мА:

           - тип       8

                                   - макс     15

                                Корпус DIP16 
 

Рис. 6 Условно  – графическое обозначение приемопередатчика  БИС MAX487 
 

                    I вых. ном., А 3

                  I вых. ном., В 5

        ∆ U вых. %          2

             U вх. макс., В        15

             I потр., мА          -

            ∆ U вых. (от U вх.), мВ         -

                                     ∆ U вых. (от I вых.), мА  -

                                        Т раб., ^оС                                         - 40…+85  
 

      Рис. 7 Условно – графическое обозначение  стабилизатора напряжения БИС                        К142ЕН5А

                         U вых., В                                              4,6 – 5,5

                                                            I вых., А 3

   Uds, В         1,7

                  U вх. макс., В        15

                  I потр., мА          -

                  ∆ U вых. (от U вх.), мВ         -

                                           ∆ U вых. (от I вых.), мА  -

                                           Т раб., ^оС                                           - 40…+ 85 
 

Рис. 8 Условно  – графическое обозначение стабилизатора  напряжения БИС 78L05 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Ucc B     3 -15

      Icc A      0,03

      Iol мA      0,36

      tp нс       420

      T  ^oC    -45…+85 
 
 
 
 
 

Рис. 9 Условно  графическое обозначение триггера D-типа ИМС К561ТМ2 

 
 
 

      I cен  мА         0,015

      I сеl   мА                  0,015 tplh не                 235 tplh не                  240

      Iон мА                    0,24

      Iol мА                0,24 Т   ^оС       -45…+85                   

                    
 
 

Рис. 10 Условно  – графическое обозначение логических элементов 2ИЛИ – НЕ ИМС К561ЛЕ5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Из  приведенных параметров очевидно, что  они обладают следующими достоинствами: высокое быстродействие, малая потребляемая мощность, совместимость по уровню входных и выходных сигналов, что и обусловило выбор данной элементной базы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

Описание  работы МАЦП по схеме электрической  принципиальной модернизированной 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рассмотрим работу схемы электрической принципиальной МАЦП, в положительной логике (уровень логической единицы U1=2,4В, уровень логического нуля U0=0,45В).

     Сигналы с ZQ1 (кварцевого резонатора) (допустим 10) поступают на входы OSC1 и OSC2 МП (DD1 БИС PIC16F877) (выводы 13, 14). МП обеспечивает выполнение операций по вводу, обработке и выводу данных через любые доступные порты и интерфейсы. Конденсаторы C19, C20 и резонатор, включенный между выводами 15 и 16 DD1, позволяют получить частоту для таймера TMR1, отличную от частоты 5МГц, которая обычно получается путем деления частоты основного резонатора ZQ1 20МГц на четыре. Резисторы R21 и R22 являются подтягивающими для шины PC. Хотя микропроцессор PIC16F877 имеет аппаратную поддержку этой шины, в модуле она реализована программными методами. Резисторы R17 – R20 являются подтягивающими для входов порта В4 – В7, которые используются для обслуживания внешних устройств. В модуле АЦП данные входы не задействованы.

     Микросхема  DD2 24LC16B представляет собой EEPROM с доступом по шине I²C, в которой размещено программное обеспечение при изменение которого плата адаптируется под различные задачи, путем установки переключателей. По выводам 1,2,3 при подачи сигналов (допустим 111) с высоким выходным сопротивлением происходит запись информации. Для предотвращения стирания информации необходимо установить джампер J1 для блокировки процесса записи в EEPROM. Джамперы J2, J3, J4 предназначены для установки slave – адреса микросхемы 24LC16B по шине PC.

     На  микросхеме DD8 MAX707 (MAX708) собран супервизор питания (SV) с функцией сторожевого таймера реализует цепь C27C26R11R23VD7. при наличии импульсов на выходе четвертого разряда индикации эта цепь обеспечивает на входе MR DD8 уровень лог.1. Выход четвертого разряда выбран из соображений оптимальности разводки печатной платы, и в принципе им может быть любой. Резистор R23 необходим для разряда конденсатора C27.

     Диод  VD7 обеспечивает прохождение импульсов на времязадающий конденсатор С26. резистор R11 обеспечивает разряд конденсатора С26 в интервалах между импульсами на коллекторе транзистора VT4. Конденсатор С3 и резистор R1 представляют собой классическую схему сброса микропроцессора PIC16F877.

     Перемычка J16 служит для отключения цепи сброса при внутрисхемном программировании. В этом случае программатор подключается к межплатному разъему расширения Х1, сигналы на который поступают с шины ввода/вывода на выводы с 1-29. Сигналы эти задают микросхемы DD1, DD2, DD3, DA2, DA3.

     По  выводам 5 и 6 из энергонезависимой памяти сигнал поступает на выводы 5 и 6 с подачей сигналов 10 на микросхему PCF8583 – часы, представляющие собой RAM, которые предназначены для управления внешними устройствами с привязкой к реальному времени. Джампером J15 устанавливается slave – адрес микросхемы DD3. Джампер J15 устанавливают для обеспечения прерывания от микросхем часов.

     Далее по шине ввода/вывода с выводов МП 25,26,19 сигналы 10 поступают на узел оптической развязки, собранный на микросхемах  DA2, DA3. Этот узел обеспечивает скорости передачи данных до 250000 бит/с включительно, что необходимо для работы по протоколу DMX512.

     Сигнал  высокого уровня подаваемы с выводов 33 – 1 на узел питания, собранный на микросхеме DA1, конденсаторах С7, С8 и диоде VD3, который защищает устройство от неправильного включения блока питания. Конденсатор С7 рекомендуется установить как можно большей емкости при наименьших габаритах, например 470 или 1000 мкФ на 16В, конденсатор С8 не рекомендуется устанавливать больше 10 мкФ, так как это может сказаться на надежности работы схем сброса микропроцессора при включении питания.

     Микросхемы  DD4, DD5 представляет собой узел интерфейсов, выходные сигналы которых поступают на разъемы Х4 и Х5.

     Для обеспечения питания оптически  изолированной части схемы, применен импульсный преобразователь напряжения на транзисторе VT9. Автогенератор работает на частоте 30кГц, которая определяется номиналом конденсатора С21. напряжение снимаемое со вторичной обмотки трансформатора Т1, выпрямляется диодами D5, D6, а затем сглаживается конденсатором С24. Благодаря тому, что генератор работает на высокой частоте, удалось снизить емкость конденсатора С24 до 0,1 мкФ применить конденсатор для поверхностного монтажа. Постоянное напряжение поступает на линейный стабилизатор напряжения, собранный на микросхеме 78L05.

      С выводов  В1 – В3 сигналы 101, поступающие с МП подаются на узел управления индикацией. Он собран на микросхеме DD4 и DD5, транзисторах VT1 – VT8 и перемычках J8 и J13.

     Первая  особенность состоит в применении микросхем сдвиговых регистров  DD4 и DD5, что сокращает число необходимых портов микропроцессора. Микросхемы последовательных регистров сдвига CD4094 имеют четыре входа – вход тактовых импульсов С для подачи импульсов сдвига информации, вход смены информации на выходах W, вход разрешения выдачи информации ОЕ и вход данных D. При подаче лог. 1 на вход W данные из сдвигового регистра переписываются в параллельный регистр. При наличие на входе разрешения ОЕ уровня лог. 1 выходные каскады переходят в активное состояние, а при лог. 0 – в высокоимпедантное состояние. На вход D подают входные данные для регистра сдвига. Микросхемы CD4094B имеют два выхода для каскадирования микросхем – один прямой (вывод 10), а другой инверсный (вывод 9) – и восемь выводов данных. Таким образом при подаче импульсов 101 на выходе будет 10011010, которые поступают на разъемы Х2 и Х3.

     Вторая  особенность, что этот узел легко  адаптировать под индикаторы с общим  анодом и катодом. Для индикаторов  с общим катодом необходимо установить J8 в правое по схеме положение (эмиттеры транзистора соединены с общим проводом устройства, на плату установить транзисторы структуры p-n-p серии КТ503), а на месте перемычки J13 установить резистор номиналом 4,7 кОм, между входом микропроцессора А4 и плюсом источника питания.

     Для индикаторов с общим анодом (используемые в этом устройстве) необходимо установить перемычку J8 в левое по схеме положение (эмиттеры транзисторов соединены с плюсом  источника питания), на плату установить транзисторы структуры p-n-p (серии КТ5О2), а на месте перемычки J13 установить резистор номиналом 4,7 кОм, между входом микропроцессора А4 и общим проводом. Во время инициализации микропроцессор определит тип установленного индикатора и изменит необходимые настройки.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1.