Разработка структурной схемы и алгоритма функционирования устройства

Схема электрическая структурная дает полное представление о функционировании проектируемого устройства. Определяет общий состав и организацию связей между функционирующими узлами.

Разрабатывая структурную схему, следует использовать принципы системного подхода, которые представляют такие положения:

выполняется функциональная декомпозиция общей задачи проектирования на отдельные задачи.

проектируемое устройство представляет собой совокупность функциональных узлов и процессов, которые взаимодействуют между собой, и направлены на достижение определённой цели.

проектируемое устройство представляется в виде иерархической системы, которая описывается несколькими уровнями детализации.

При разработке схемы цифрового таймера для насоса определяем основные блоки:

Датчик;

Микроконтроллер;

Коммутационный блок;

Блок ключа;

Дешифратор;

Исполнительный элемент;

Индикатор времени.

Датчик представляет собой обычный выключатель к которому прикреплён рычаг с поплавком, который предназначенный для автоматического выключения насоса.

Микроконтроллер - это почти микрокомпьютер в которому имеется и ОЗУ и ПЗУ. Собственно он и является мозговым центром данного устройства. Его роль в данном устройстве - производить вычисления, а также генерацию логических сигналов.

Коммутационный блок- это самовозвратные кнопки, задающие время, и режим работы насоса.

Блок ключа содержит в себе транзисторный ключ, который предназначен для включения электромагнитного реле, которое при поступлении в его обмотку напряжения включает насос.

Дешифратор - это цифровая микросхема, которая превращает формируемый микроконтроллером двоичный трёхрозрядный код номера знакоместа в сигналы, подаваемые на катоды индикаторов для их поочерёдного включения.

Элементом исполнения в схеме, является реле, включающее насос.

Элементами индикации являются трёхрозрядные индикаторы, которые показывают состояние работы устройства.

Структурная схема разрабатываемого устройства изображена на рисунке 2.1.1

Рисунок 2.1.1 -Схема электрическая структурная

Согласно данной структурной схемы, разработаем алгоритм функционирования устройства.

На рисунке 2.1.2 изображен алгоритм функционирования данного устройства.

Продолжительность непрерывной работы насоса, и продолжительность паузы от его выключения, до повторного включения устанавливают при помощи двух кнопок. Эти значения сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера, поэтому нет необходимости повторно их установить после каждого выключения и следующего включения питания.

При включении питания, таймер начинает работу с формирования паузы, что защищает насос от выхода со строя в результате многократного включения и выключения за короткий промежуток времени. На светодиодных индикаторах отображается время, которое осталось до включения насоса(при выдержке паузы), или до его выключение(во время выключения).

Дешифратор преобразует сформированный микроконтроллером двоичный код номера знакоместа в сигналы, подающиеся на индикатор. Также насос останавливается и при срабатывании датчика максимального уровня. Это сопровождается выводом на индикатор надписи FULL. Включается насос при помощи электромагнитного реле, которое срабатывает после того как с выхода микроконтроллера выходит сигнал логической единицы на вход транзисторного ключа, который подаёт напряжение на обмотку реле.

Рисунок 2.1.2 - Алгоритм функционирования устройства

Лучшие статьи по информатике

Проектирование микропроцессорного устройства
Спроектировать микропроцессорное устройство содержащее МП, системный контроллер, адресные буферы, ОЗУ, ПЗУ, порт ввода/вывода, адресный дешифратор. ...

Разработка автоматизированной системы контроля процессов пайки топливных коллекторов
На современном этапе развития промышленности, обеспечение стабильной работы предприятий по выпуску конкурентоспособной продукции, является задачей первостеп ...

Проектирование приборов времени
В данной курсовой работе предстоит спроектировать часовой механизм с целью закрепления теоретических сведений, полученных при прослушивании курса лекций, и ...