Принципиальная схема

            
 
 

Курсовая  работа по дисциплине:

” ТРП и КД”

Тема: ”Принципиальная схема” 
 
 
 
 
 
 

                 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                                                    

студент 2 курса                                                                                                             

Факультет: ИРЭ

Специальность: ИИТ 

Шифр:  609215 
 

 
 
 

1. милливольтметр постоянного  тока. Принцип действия. 

Модуль может  использоваться для: контроля напряжения в лабораторных блоках питания, контроля напряжения бортовой сети автомобиля и напряжения аккумулятора, а также для контроля напряжения в различных устройствах и приборах. Допускается питание устройства от измеряемого напряжения.

Применение современных  микроконтроллеров и многоразрядных сегментных индикаторов, делает возможным конструирование миниатюрных измерительных приборов. В данной статье описывается схема и принцип работы цифрового встраиваемого вольтметра. Диапазон измерения от 0 до +51.1В, с дискретностью 0.1В.

<Сердцем> устройства является микроконтроллер. Микроконтроллер содержит в себе 10-и разрядный АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Два восьмиразрядных порта ввода-вывода. Тактовый генератор со встроенной частотозадающей цепью. Таймеры/счетчики. Источник опорного напряжения 2,56В. И еще много чего. Я перечислил только те встроенные устройства, которые используются программой вольтметра.            

Трехразрядный светодиодный семисегментный + точка индикатор, имеет  динамическую схему включения, что  позволяет управлять любым из 24-х сегментов, используя только лишь 11-и проводное включение.

Принцип работы: микроконтроллер  питается напряжением +5В от интегрального  стабилизатора 7805. Тактовый генератор  контроллера тактируется от внутреннего  источника, с частотой 1MZh. Нет необходимости тактироваться от кварцевого резонатора, т.к. описываемое устройство не критично к стабильности тактовой частоты. Семь бит порта В настроены на вывод и управляют включением сегментов индикатора. Три бита порта А настроены на вывод и используются для управления разрядами индикатора, еще один бит порта А используется для управления точкой. 

Измеряемое напряжение подается на входной делитель напряжения   R1 и R2 , (резистором R1 производится калибровка вольтметра под показания эталонного вольтметра). С входного делителя напряжение подается на 11-й вывод микроконтроллера (7-й бит порта А), который сконфигурирован как вход АЦП. Затем напряжение на входе АЦП сравнивается с опорным напряжением (2,56В) и преобразуется в цифровое значение. Далее контроллер преобразует шестнадцатеричный код  измеренного напряжения, в десятичный код, а затем в код семисегментный. Таймер/счетчик с частотой около 200Гц прерывает выполнение программы на подпрограмму управления индикатором, которая, используя вычисленный семисегментный код, засвечивает первый из трех знаков индикатора, при следующем прерывании - второй знак, а при следующем прерывании третий. и.т.д.  Каждые 0,2 секунды происходит новое измерение напряжения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Порядок сборки  

1. Запять элементы в печатную плату, используя нейтральный флюс. Если вольтметр будет питаться напряжением более 15В – в этом случае желательно установить небольшой радиатор на интегральный стабилизатор 7805. Для этого может использоваться небольшая металлическая полоска.  

2. Проверить правильность монтажа.  

3. Удалить флюс с печатной платы.  

4. Подключить питание и источник измеряемого напряжения, по образцовому вольтметру откалибровать показание EK-2501, используя подстроечный резистор R1.  

5. Заклеить движок резистора R1 клеем или лаком, во избежание раскалибровки прибора, в процессе его эксплуатации.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Конструкция печатной  платы. 

   
 

3.1 Последовательность  сборки. 

Последовательность  сборки и настройки EK-7208W-Kit:

Для пайки используйте  флюс ЛТИ-120 или аналогичный. 

1. Установите на плату интегральный стабилизатор IC1, так чтобы отверстие в теплоотводе микросхемы совпало с отверстием в плате. Припаяйте вывода микросхемы, а также торец теплоотвода микросхемы к печатной плате (плата служит радиатором для IC1). Используйте для этого хорошо прогретый паяльник, мощностью не менее 40Вт. Пайка теплоотвода должна быть кратковременной, чтобы не вывести из строя микросхему. 

2. Установите и запаяйте: R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R9. Для пайки R7, R9 требуется паяльник мощностью не менее 40Вт. 

3. Установите и запаяйте: IC2, C1, C2, C3.

4. Установите и запаяйте клемник Con1 и Con2, для этого требуется паяльник мощностью не менее 40Вт. 

5. Установите и припаяйте с обратной стороны печатной платы Con3, Con4, Con5. 

6. Используя спирт, промойте печатную плату от остатков флюса! 

7. Установите и припаяйте LCD-дисплей.

Внимание, каждый элемент устанавливается с той  стороны печатной платы, на которой  он отмечен маркировкой! 

8. Подайте питание на собранный модуль, плюс питания на вх. 1, минус на вх. 2. см. рис. «расположение элементов на печатной плате» 

9. Если на дисплее ничего не отображается (маленькая контрастность), то вращением движка R6 по часовой стрелке, добейтесь наиболее приятного изображения. Если контрастность велика, то вращайте против часовой. Настраивая контрастность, расположите дисплей под тем углом относительно глаз, под которым он будет использоваться в дальнейшем. 

10. Подайте на вх. 4 измеряемое напряжение см. рис. «расположение элементов на печатной плате» максимально возможное, но не более 100В. Это позволит более точно откалибровать модуль. Подключите образцовый вольтметр или тестер к вх. 3 и вх. 4. Вращением движка R4 добейтесь такого же показания напряжения как у образцового вольтметра. 

11. Подключите нагрузку, так как это показано на рис. «схема включения ампервольтметра». В разрыв разгрузки включите образцовый амперметр или тестер. Вращением движка R5 добейтесь такого же показания тока как у образцового амперметра. Следует использовать нагрузку с током, не менее 1,5А. Для более точной калибровки собранного модуля. 

12. Перед использованием модуля, следует удалить защитную пленку с LCD-дисплея. 
 

3.2 Выбор материала  основания платы. 

1.Провод МГТФ 0,07мм 

2.Фольгированный стеклотекстолит с пленочным негативным фоторезистом. 

3. Трубка пвх, тв50.

Трубка мягкая. эластичная, морозоустойчивая, на ощупь резиновая.

Цвет: черный, белый. 

4. Материал покрытия акрил. 
 
 
 

3.3 Технические характеристики: 

Напряжение питания 6...35V  

Потребляемый ток 0,03А  

Диапазон измеряемых напряжений 0...+99.9V 

 
Диапазон измеряемых токов 0...9,99А  

Дискретность измерения  напряжения 0,1V  

Дискретность измерения  тока 0,01А  

Точность измерения  напряжения 1%  

Точность измерения  тока 2%  

Цвет подсветки  дисплея Белый, негатив 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Работа в AutoCAD. 

4.1 Назначение системы. 

Первые версии системы AutoCAD, разрабатываемой американской фирмой Autodesk, появились еще в начале 80-х годов двадцатого века, и сразу  же привлекли к себе внимание своим  оригинальным оформлением и удобством  для пользователя. Постоянное развитие системы, учет замечаний, интеграция с новыми продуктами других ведущих фирм (в первую очередь, Microsoft), сделали AutoCAD мировым лидером на рынке программного обеспечения.  
Широкое распространение системы в России началось с десятой версии, которая работала в операционной системе MS DOS. В такой же операционной системе могли работать одиннадцатая, двенадцатая и тринадцатая версии, однако появились и аналоги, которые могли работать в среде операционной системы Windows (Windows 3.1 или Windows 95). Четырнадцатая версия системы AutoCAD вышла уже только в Windows-варианте, и была рассчитана на операционные системы Windows 95 и Windows NT.  
В 1999 году началось внедрение 15-й версии, которая известна как AutoCAD 2000. Вслед за ней, с интервалом в один год, выходили AutoCAD 2000i и AutoCAD 2002. Все они связаны между собой единым форматом хранения данных.  
Рассматриваемая в данной книге версия AutoCAD 2004 (внутренний номер — 16) появилась в марте 2003 года. Работоспособность этой версии в средах Windows 95 и Windows 98 уже не гарантируется. Для установки версии рекомендуется одна из следующих операционных систем:  

Windows 2000; 

Windows XP (Professional Edition);  

Windows XP (Home Edition);

 Windows NT 4.0 (с обновлением Service Pack 6a или более поздним).

Система AutoCAD 2004 может  использоваться в локальном или  сетевом варианте. Для ее нормального  функционирования требуется получить специальный код авторизации  от фирмы Autodesk.  
Первые версии AutoCAD содержали в основном инструменты для простого двумерного рисования, которые постепенно дополнялись и развивались. В результате система стала очень удобным "электронным кульманом".

Большим преимуществом  системы AutoCAD, как средства рисования, является возможность последующего формирования электронного архива чертежей. Каждый из созданных таким образом файлов рисунков легко редактируется, что позволяет быстро получать чертежи-аналоги по чертежам-прототипам. В качестве средств защиты от несанкционированного доступа в файлах рисунков, созданных системой AutoCAD 2004, предусмотрены пароли и электронные цифровые подписи.  
Для облегчения процесса выпуска проектной документации можно разрабатывать "библиотеки стандартных элементов". В качестве стандартных элементов могут выступать как целые файлы, так и их отдельные части. Эта идея стала хорошим стимулом для создания на базе системы AutoCAD локальных рабочих мест по различным конструкторским, архитектурным и другим направлениям, а также для разработки новых специализированных систем. Мощным дополнением к этому является возможность использования языков программирования.  
Начиная с AutoCAD 2002, в систему включены специальные средства для контролирования стандартов предприятий, позволяющих управлять слоями, стилями и т. п. Подробнее о стандартах см. гл. 4.  
Уже десятая версия AutoCAD позволяла выполнить достаточно сложные трехмерные построения в любой плоскости пространства и отобразить их на разных видовых экранах с различных точек зрения. Поэтому она стала также инструментом и трехмерного моделирования. Механизм пространства листа и видовых экранов дал возможность разрабатывать чертежи с проекциями трехмерных объектов или сооружений. В системе AutoCAD по одной модели можно получить несколько листов чертежного документа.

 

4.2 Команды AutoCAD.