Разработка аппаратной базы

В устройстве используется недорогой 16-разрядный микроконтроллер MSP430F2013 (возможна замена на MSP430F2011, MSP430F2012 с идентичными характеристиками без изменения аппаратной и программной частей) [1, 2].

Технические характеристики MSP430F2013

Разработка принципиальной схемы

Принципиальная схема микроконтроллерного таймера представлена на рис. 2.

Кварцевый резонатор 32768 Гц ("часовой" кварц), подключается к внешним выводам XIN и XOUT, задает частоту тактирования внутреннего таймера микроконтроллера. Тактирование микропроцессорного ядра микроконтроллера осуществляется от внутреннего генератора.

Для реализации шестнадцатиразрядного регистра сдвига используются две микросхемы 74НС495 - восьмиразрядные регистры сдвига с регистром - защелкой на выходе, соединенные последовательно, образуя 16 выходов [3]. Для выдачи последовательного кода из микроконтроллера на регистр используется интерфейс SPI (выводы данных и синхронизации) и один дополнительный вывод для защелки сдвинутых данных.

Рис.2. Таймер на микроконтроллере MSP430. Схема электрическая принципиальная

Подача питающего напряжения на анод очередной активизируемой цифры дисплея осуществляется через транзисторный ключ, управляемый сигналом низкого уровня с выхода сдвигающего регистра D2. Для зажигания светодиодных сегментов, на их катоды через токоограничивающие резисторы подается низкий уровень сигнала непосредственно с выходов сдвигающего регистра D3. Светодиод HL1 используются для индикации состояния силовой нагрузки - если выдан сигнал на включение, то он горит. Светодиод HL2 индицирует включенное состояние таймера.

Электромагнитный излучатель включается через транзисторный ключ, управляемый сигналом низкого уровня непосредственно с вывода Р1.3 микроконтроллера. Кнопки и тумблер подключаются непосредственно к входам порта P1, настроенным на ввод с подключением внутренних подтягивающих резисторов.

Для включения силовой нагрузки с вывода порта Р1.7 подается низкий уровень сигнала, обеспечивающий протекание тока через светодиод маломощного симисторного оптрона с датчиком нуля, включенного в цепь управления мощного симистора, коммутирующего силовую нагрузку мощностью до 2 кВт.

Принципиальная схема оптосимисторного ключа представлена на рис. 3.

Лучшие статьи по информатике

Оптрон гальванической развязки
Основное преимущество обратноходовой топологии - дешевизна и малое количество компонентов. Поэтому практически все сетевые источники питания до мощностей 30 ...

Разработка цикловой системы управления промышленным роботом
Электроника - это область науки и техники, которая занимается изучением физических основ функционирования, исследованием, разработкой и применением приборо ...

Часы–будильник с матричным светодиодным индикатором
Данная тема курсового проекта «Часы - будильник с матричным светодиодным индикатором. Схема индикации» была предложена цикловой комиссией специальности 2301 ...