Разработка принципиальной схемы

Принципиальная схема определяет полный состав элементов, которые входят в состав данного устройства, связей между ними, что даёт детальное представление о принципе работы узла.

В состав устройства входят такие основные элементы: микроконтроллер DD1, дешифратор DD2, светодиодные индикаторы HG1-HG2, датчик уровня SF1, транзисторный ключ VT1, электромагнитное реле KU1, стабилизатор напряжения DA1, установочные тактовые кнопки SB1-SB2. Схема устройства представлена чертеже.

Тактовая частота микроконтроллера задаётся кварцевым резонатором ZQ1. На двух трёхразрядных семиэлементных светодиодных индикаторах с общими катодами(HG1,HG2) во время работы таймера отображается время, оставшееся до включения насоса(при выдержке паузы) или до его выключения(во время подачи воды).Индикация динамическая. Дешифратор DD2 с выходами, которые выполнены согласно схеме с открытым коллектором, преобразует формируемый микроконтроллером трёхразрядный двоичный код номера знакоместа в сигналы, которые подаются на катоды индикаторов для их поочерёдного включения. Насос останавливается после срабатывания датчика, в роле которого может служить любой микровыключатель с прикреплённым к нему рычагом с поплавком. Для большей надёжности стоит установить ещо один микровыключатель, который размыкает цепь питания таймера, если датчик SF1по какой-либо причине не сработает.

Все детали устройства смонтированы на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита. Неиспользованные участки фольги с обеих сторон платы соединены с цепью 9-12 вольт, и служат дополнительным общим проводом.

Плата расчитана на детали поверхностного монтажа, кроме кварцевого резонатора ZQ1, стабилизатора DA1, индикаторов HG1-HG2, кнопок SB1-SB2, реле KU1, разъема для программирования XP1, датчика-выключателя SF1 и конденсаторов C3,C6.Тип реле-JRC-23F. Сопротивление его катушки-167 Ом, рабочее напряжение -5 вольт. Контакты рассчитаны на коммутацию переменного напряжения до 125 вольт при нагрузке мощности не более 62,5 В*А. Насос, или другое устройство, мощность которого превышает возможности этого реле, можно включить при помощи другого реле или контактора, рассчитанного соответствующий ток и напряжение. Реле KU1 в этом случае будет промежуточным. На плате установлен штыревой разъём XP1, контакты которого соединены с выводами микроконтроллера согласно схеме на рисунке 2.2.1

Рисунок 2.2.1 - Распиновка разъёма

Его назначение- подключение програматора к микроконтроллеру, уже установленного на плату. В таблице на рисунке 2.2.2 показано, как должны бать запрограмированы разряды конфигурации микроконтроллера. Они задают его работу с кварцевым резонатором частотой больше 8 МГц и задержку старта программы на 16000 циклов. Для защиты информации в EEPROM микроконтроллера от случайного повреждения в процессе повышения напряжения питания, порог срабатывания внутреннего детектора напряжения (BODLEVEL) установлен 1.8 вольт.

Рисунок 2.2.2 - Значение разрядов конфигурации микроконтроллера

При загрузке в програмную память микроконтроллера кодов с файла Pump-Control.hex, который есть в приложении, продолжительность работы насоса и продолжительность паузы можно независимо изменять от 0 до 60 минут с шагом 1 секунды.

Таймер потребляет от источника питания 9-12 вольт, ток не более 500 миллиампер.

В устройстве применены конденсаторы электролитические К50-35, К50-6, керамические К53-15, и импортные чип-конденсаторы для поверхностного монтажа GRM 21. Микросхемы STU 7805 в качестве стабилизатора входного напряжения, или аналогичная по параметрам отечественного производства КР142ЕН5А, микроконтроллер AT-tiny2313-20sl, дешифратор 74LS145D. Чип-светодиод красного цвета ARL-0603URC-100mcd. Два светодиодных индикатора Е30361. Электромагнитное реле JRC-23F. Чип-резисторы Р1-16, Р1-12. Самовозвратные тактовые кнопки TS-A3PS-130. Два выключателя SWR-51/L, один в качестве датчика, другой - контрольный. Импортный диод шотки MBR0520LT. Транзистор IRML2803. Кварцевый резонатор HC49-U-10 МГц и разъемы штыревые для подключения блока питания и программатора PLS 6, PLS1, BLS 1.

Лучшие статьи по информатике

Расчет приемника
- Диапазон принимаемых частот: ДВ, СВ - 65,7 - 73,7 МГц 87,5 - 108,5 МГц - Реальная чувствительность: Е=1,5 мкВ - Выходная мощность: =40 мВт - ...

Электроакустика и радиовещание
Произвести необходимую планировку (реконструкцию) помещения с целью использования его в качестве аудитории. Рассчитать требуемую акустическую обработку внут ...

Сравнительный анализ социальных сетей
Мы живем в 21 веке в эпоху бурного развития информационных технологий. Мобильные устройства, интернет и «умная» бытовая техника присутствуют в каждом ...