Реферат: Устройство дистанционного управления, сопряженное с шиной компьютера - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Устройство дистанционного управления, сопряженное с шиной компьютера

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 5042 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 3 2. МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ. 6 3. СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕ ДАТЧИКОМ , СОПРЯЖЕННАЯ С ШИНОЙ КОМПЬЮТЕРА IBM PC 13 3.1. Системная шина компьютера IBM PC. 13 3.2. Схема буферизации. 17 3.3. Дешифратор адреса. 17 3.4. Приемо-передатчик данных. 18 3.5. Регистр команд управления. 18 3.6. Исполнительное устройство. 18 3.7. Блок электропитания. 19 3.8. Работа системы. 19 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ. 22 4.1. Исходные данные : 22 4.2. Расчет силовой части стабилизатор а. 22 4.3. Расчет выпрямителя и трансформатора. 32 5. КОНСТРУКТИВ НОЕ ИСПОЛНЕНИЕ УСТРОЙСТВА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ. 38 5.1. Конструктивное исполнение исполнительного устройства (ИУ ). 38 5.2. Конструктивное оформление устройства сопряжения. 39 6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КОМПЬЮТЕРОМ 42 6.1. Правила при работе скомпьтером . 42 6.2. Подключение исполнительного устройства. 45 7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 46 8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 48 1. 1. ВВЕДЕНИЕ Слово "компьютер " означает вычислитель , то есть устройство для вычислений . П о требность в автоматизации обработки данных , в том числе вычислений , возникла очень давно . В 1642г . Б . Паскаль изобрел устройство , механически выполняющее сложение чисел , а в 1763 Г . Лейбниц сконструировал арифмометр , поз воляющий механически выполнять четыре арифметических операции . Начиная с 19-го века , арифмометры получили очень широкое применение . Существовала и специальная профессия счетчик-человек , работающий с ари ф мометром , быстро и точно соблюдающий определенную пос ледовательность инструкций . Такую последовательность инструкций в последствии стали называть программой . Но многие расчеты производились очень медленно – даже десятки счетчиков должны были работать по несколько недель . Причина проста – человек выбирающий д ействия весьма ограничен в скорости. В первой половине 19-го века математик Ч . Беббидж попытался построить униве р сальное вычислительное устройство – аналитическую машину , которая должна была выпо л нять вычисления без участия человека . Для этого она должна б ыла уметь исполнять пр о граммы , вводимые с помощью перфокарт (карт из плотной бумаги с информацией , наносимой с помощью отверстий ). и иметь склад для запоминания данных и промежуточных результатов (в современной терминологии – память ). Бебидж не смог до кон ца довести работу по созд а нию Аналитической машины – она оказалась слишком сложная для техники того времени , однако он разработал все основные идеи . В 1943 американец Г . Эйкен с помощью работ Бебиджа на основании техники 20-го века – электромеханических р еле – смог построить на предприятии фирмы IBM такую машину под названием “МАРК -1” . К тому времени потребность в автоматизации вычислений (в том числе для военных нужд – баллистики , криптографии и т.д .) стала настолько велика , что над созданием машин типа построенных Эйкеном одновременно работало несколько групп исследователей . Нач и ная с 1943 г . Группа специалистов под руководством Джона Мочли в США начала констр у ировать машину уже на основе электронных ламп , а не реле . Их машина названная ENIAC, работа в 1 000 раз быстрее чем МАРК -1, однако для задания ее программы приходилось в т е чение нескольких часов или даже дней подсоединять нужным образом провода . Специалисты начали конструировать машину , которая могла бы хранить программу в своей памяти. Компьютеры 4 0-х и 50-х годов были очень большими устройствами , – огромные залы были заставлены шкафами с электронным оборудованием . Все это стоило очень дорого , п о этому компьютеры были доступны только крупным фирмам . Первый шаг к уменьшению размеров компьютеров был сд елан с изобретением в 1948 г . транзисторов , которые смогли заменить в компьютерах лампы . И уже во второй половине 50-х годов появились машины на основе транзисторов . Единственное место где транзисторы не смогли заменить лампы - это блоки памяти , но там в м есто ламп стали использовать схемы памяти на магнитных серде ч никах . В 1965 г . Фирме Digital Equipment удалось выпустить мини-компьютер размером с холодильник и стоимостью 20.000$. Следующий шаг в миниатюризации компьютеров - изобретение интегральных ми к рос хем или чипов . Затем прогресс компьютеров стал очень стремительным . Вот основные вехи в эволюции современных компьютеров : 1978г .- Intel процессор 8086 1979г .- Intel процессор 8088 1981г .- IBM PC с процессором 8088 1984г .- IBM PC AT с процессором 80286 1985 г .- Microsoft Windows 1988 г .- Intel 80386SX 1989г .- Intel 486DX 1990г .- PC с процессором 486DX/25 1992 г .- Intel 486DX2 1993 г .- Intel Pentium 1995г .- Intel Pentium Pro 1998г .- процессор Pentium с тактовой частотой 600 Мгц Стремительные темпы компьютеризации всех сторон человеческой деятельности привели к тому , что сегодня компьютеры , и , прежде всего персональные ЭВМ , стали непр е менным атрибутом самых различных технических комплексов . Это касается и современных систем управления и сбора данных , контрольно-изм ерительного и лабораторного оборуд о вания , т.е . любых комплексов , основной задачей которых является обработка и интерпретация информации , поступающей из “внешнего мира”. Сегодня практически все системы такого рода , за исключением сугубо специализ и рованных с истем , построенных на основе специализированных процессоров , оснащены пе р сональными компьютерами на процессорах ведущих мировых производителей , в том числе и Intel . В результате , перед разработчиками и пользователями любой подобной системы встает задача а декватной стыковки устройств , которые воспринимают информацию из внешнего мира (датчиков различного типа ), с персональным компьютером , являющимся центральным узлом такой системы . Компьютер выполняет задачи координации работы системы , обработки поступающей информации и выдачи ее пользователю в наиболее удобной для него форме. 2. МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ. Внедрение электронных средств регулировки параметров , характеристик и режимов передат чика позволяет осуществлять управление передатчиком на расстоянии . Такое упра в ление , называемое дистанционным, широко используется в профессиональных передатчиках. Дистанционное управление радиовещательным передатчиком , находящимся в с о седнем помещении или в этом же , но на расстоянии в несколько десятков метров , создает для обслуживающего персонала повышенные удобства . Не подходя к передатчику , оператор имеет возможность включить и выключить передатчик , настроить его на нужную частоту , переключить источник сигнала , и т.д. В радиовещательных передатчиках для дистанционного управления используются ультразвуковые , инфракрасные колебания или управление с помощью линий связи. Структурная схема дистанционного управления с использованием источника и н фракрасного ко лебания Рис . 1. Структурная схема дистанционного управления с использованием источника и н фракрасного излучения показана на рис .1, Необходимая для управления передатчиком и н форма ция набирается оператором на пульте управления ПУ , сигналы управления с его выхода после преобразования связи устройством кодирования УК подаются на фотодиод ФД (изл у чатель ), излучающий инфракрасные импульсы в направлении фототранзистора ФТ , наход я щегося н а управляемом передатчике . Принятые фототранзистором импульсы усиливаются и декодируются в устройстве декодирования УД , с выхода которого сигналы управления п о ступают на соответствующие цепи регулировок передатчика . В передатчике с микропроце с сорным управл ением пульт может частично или полностью дублировать панель управления передатчика . Инфракрасные колебания хорошо поглощаются стенами помещения и расп о ложенной в нем мебелью , при этом практически не создаются мешающие воздействия устройствам , находящимся в других помещениях. Системы ДУ на ультразвуковых колебаниях действуют по такому же принципу. Дистанционное управление передатчиком с помощью линий связи . управления ра с смотрим на примере управления передатчиком декаметрового диапазона . В таких РПДУ контрол ь и управление его работой производится из диспетчерского пункта (ДП ), наход я щегося от передатчика на некотором расстоянии , что повышает оперативность радиосвязи за счет управления передатчиком с помощью ЭВМ по заранее заданной программе , а при работе пере датчика на необслуживаемых радиостанциях сокращает обслуживающий персонал . Радиопередатчик , находящийся на значительном расстоянии (например , много к и лометров ) от оператора или ЭВМ , управляется путем односторонней либо двусторонней п е редачи информации . В первом случае передаются только команды телеуправления (ТУ ); во втором для контроля за работой передатчика организуется обратный канал связи для передачи инфо р мации телесигнализации (ТС ). При дистанционном управлении для каждого органа управления РПДУ пр едусма т ривается либо отдельная линия связи , либо число линий связи меньше числа объектов управления . В первом случае сигналы передаются с помощью параллельного кода , во втором случае происходит уплотнение канала связи , и сигналы передаются с помощью послед ов а тельных кодов. Структурная схема систем телеуправления и телеконтроля Рис . 2. Система телеуправления и телеконтроля РПДУ состоит из устройств , устанавлив а емых на диспетчерско м пункте , канала связи и устройств , устанавливаемых на РПДУ (рис . 2). В блоке вывода на ДП передаваемая информация преобразуется (кодируется и модулируется ) в форму , пригодную для передачи по линии связи к управляемому РПДУ , содержащему в блоке ввода обрат ные преобразователи , декодирующие и демодулирующие устройства . Блок ввода передает информацию от ДП передатчику , а также вызывает срабатывание визуальных или слуховых индикаторов на передней панели передатчика ; блок вывода снимает инфо р мацию с РПДУ для пер едачи на ДП . Если необходимо осуществлять управление большим числом передатчиков , для п о вышения эффективности канала связи используют общий канал для передачи сообщений всем РПДУ , т.е . осуществляют уплотнение одного канала связи вторичными каналами . В осн овном применяются системы с кодовым разделением каналов , в которых в каждом вторичном к а нале , по которому производится управление конкретным передатчиком , передается спец и альная кодовая комбинация . На приемной стороне сигналы с линии связи от ДП параллельн о подаются на дешифраторы передатчиков . Если кодовая комбинация после дешифровки с о ответствует комбинации , присвоенной данному РПУД (его адресу ), то сигналы ТУ возде й ствуют на этот передатчик . При этом либо сам адресный код несет в себе команду ТУ для пере датчика , либо адрес и команды ТУ передаются поочередно . Кодовая комбинация , пер е даваемая по линии связи от ДП , может содержать : адрес РПДУ , на который должна быть п е редана информация ; определяющий вид сообщения ; текст сообщения . В текст сообщения может вхо дить многопозиционная команда ТУ в двоичном или двоично-десятичном коде , характер двухпозиционной команды , группа двухпозиционных сигналов ТС и т.д . К двухп о зиционным относятся команды “включить – выключить” , “увеличить – уменьшить” и т . д . Адрес и текст м огут иметь различное число элементов в пределах длины кодовой комбинации . Обычно число импульсов в сообщении и их длительность бывают заданными , поэтому п е редатчик может отключаться как в паузах между сигналами , так и во время импульсов начала сообщения , ч то повышает помехозащищенность системы . Команды ТУ могут передаваться и с двойным подтверждением. Сначала с ДП в РПДУ посылается адрес и текст подготовленной команды . После декодирования и запоминания адреса это же сообщение поступает обратно на ДП , где п р о исходит его сравнение с ранее переданным . При совпадении переданного и принятого соо б щений с ДП передается на РПДУ разрешение на исполнение команды , после получения , к о торого на ДП поступает соответствующее подтверждение . Телеуправление может быть п о стро ено так , что сначала выбирается группа РПДУ , затем подгруппа и т . д . Таким образом , выбор для управления требуемого РПДУ осуществляется в несколько этапов , с применением одинаковых или различных кодов . Скорость передачи информации ТУ составляет 50 — 2400 би т /с . Аппаратура ТУ строится по принципу модульно-блочной конструкции на ИС . Для п е редачи информации ТУ могут быть использованы стандартные телефонные каналы прово д ной или радиорелейной линии. Рассмотрим упрощенные структурные схемы блоков вывода и ввода инф ормации с временным кодовым разделением сигналов для передачи по линии связи сигналов ТУ и ТС . Структурная схема блока вывода. Рис . 3. Структурная схема блока вывода , который мож ет быть установлен как в ДП для п е редачи сигналов ТУ , так и на приемном пункте для передачи сигналов ТС , показана на рис . 3. Сигналы ТУ (ТС ) в виде кодовых комбинаций , имеющих адреса и тексты , подаются через распределительное устройство РУ на преобразовате ль кода ПК. Это преобразование об у словлено тем , что сигналы ТУ подаются с клавиатуры на РУ в параллельном коде , а перед а вать сигналы управления по одной линии связи к приемному пункту необходимо в послед о вательном коде . В формирователе кодовых сигналов ФКС для повышения помехоустойч и вости в кодовую комбинацию добавляются синхронизирующие и контрольные импульсы используемого кода . Импульсы кода преобразуются в модуляторе М для передачи по линии связи к РПДУ . Алгоритм работы узлов блока вывода задается устрой ством управления УУ , тактовые импульсы вырабатываются генератором ГТИ . Структурная схема блока ввода. Рис . 4. Структурная схема блока ввода представлена на рис . 4. Сигнал с линии связи подается на демодулятор Д , с выхода которого последовательность импульсов преобразуется в пр е образователе кода ПК в параллельные кодовые комбинации . Эти кодовые комбинации з а писываются в устройстве центральной памяти УЦП . Адресная часть этих кодовых комбин а ций подается на устройство управления УУ , а тексты с выхода УЦП — в устройства индив и дуальной памяти ИП 1 — ИП n каждого управляемого канала . Запись в устройства памяти ИП 1 — ИП n проводится по соответствующему сигналу от УУ . В соответствии с выбранным к одом устройство защиты кодов УЗК вырабатывает сигнал запрета или разрешения на прием неискаженных кодовых комбинаций . Синхронизация генератора тактовых импульсов ГТИ осуществляется от селектора тактовых импульсов СТИ . Рассмотренные методы и способы дистанц ионного управления и контроля имеют ряд существенных недостатков : 1) При дистанционном управлении с помощью ИК лучей невозможно осуществлять управление РПДУ , находящегося в другом помещении , а ведь передатчики именного из-за своего вредного ВЧ излучения пе реносятся в более отдаленные помещения. 2) Устройства дистанционного управления и контроля достаточно громоздки , обл а дают ограниченным набором функций и команд , трудно поддаются модернизации . Из-за сложности конструкции обладают низкой ненадежностью и ремо нтопригодностью. Эти недостатки устраняются в компьютерных системах дистанционного управления и контроля . Такие системы имеют следующие преимущества : малые габариты и высокая надежность , программное управление , стандартная шина управления , возможность нара щ и вания и модернизации , а также простота обслуживания. 3. СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАТЧИКОМ , СОПРЯЖЕННАЯ С ШИНОЙ КОМПЬЮТЕРА IBM PC В данной дипломной работе разработана компьютерная система дистанционного управления УКВ ЧМ радиовещательным передатчиком типа HF-1000 . Данный способ по з воляет использовать компьютер IBM PC АТ в качестве устройства , вырабатывающего к о манды управления . Система состоит из двух модулей : платы сопряжения и исполнител ьного устройства (см . рис .). Плата сопряжения вставляется в стандартный слот расширения с и стемной шины компьютера IBM PC AT и управляется программным способом . Исполн и тельное устройство смонтировано в отдельном корпусе с автономным источником питания и сое диняется с платой сопряжения с помощью 8-жильного кабеля через оптоэлектронную развязку . Команды управления поступают на передатчик по кабелю длиной до 300 м. 3.1. Системная шина компьютера IBM PC. Систе мная шина IBM PC представляет собой расширение шины микропроцессора фирмы Intel. Используемые ИС совместимы с транзисторно-транзисторной логикой (ТТЛ ), помимо сигнальных выводов имеются выводы для подачи питания +5 В и +12 В и соединения с общим проводом. На рис . 5 показана разводка выводов системной шины IBM PC – в общей сложности 62 вывода . Все сигналы имеют активный высокий уровень во всех случаях , кроме оговоренных отдельно. А0— А 19. Это 20 выводов адресов памяти и устройств ВВ . А 0 – младший значащий раз ряд (МЗР ), А 19 – старший (СЗР ). Сигналы для этих линий формируются либо процессором , либо контроллером прямого доступа к памяти. D0 — D7 . Эти восемь выводов образуют двустороннюю шину данных . D0 – младший разряд , D7 – старший . Во время цикла записи микропро цессор выдает информацию на шину данных по сигналу записи в порт ВВ (IOW) или в память (MEMW), которые тактируют подачу данных в порт ввода-вывода или в память . Во время цикла чтения с шины порт ввода-вывода или память должны направлять информацию на шин у данных по сигналу чтения с порта ВВ (IOR) или чтения из памяти (MEMR), которые служат для занесения данных в буфер микр о процессора. MEMR, MEMW, IOR, IOW . Эти сигналы с активным низким уровнем управляют операциями чтения и записи . Они могут выдаваться проц ессором или контроллером ПДП. ALE (разрешение регистра адреса ). На системной шине PC сигнал ALE указывает на начало шинного цикла , который инициируется процессором . Когда этот сигнал выставлен , по системной шине данных не будет передаваться адресная информ ация. AEN (разрешение адреса ). Этот сигнал выдается контроллером ПДП и указывает , что идет выполнение цикла прямого доступа к памяти . Обычно он служит для блокировки логики декодирования порта ВВ во время цикла прямого доступа к памяти . Это необходимо для того , чтобы адрес прямого доступа к памяти не был случайно использован в качестве адреса ВВ . Такая ситуация в принципе может возникнуть , поскольку управляющие линии IOR и IOW могут переходить в активное состояние во время цикла ПДП. OSC (сигналы задающего генератора ), CLOCK . OSC – высоко - частотный системный синхросигнал с периодом повторения 70 нс (частота 14,31818 МГц ) и коэффициентом з а полнения 0,5. Частота сигнала CLOCK равна одной трети частоты задающего генератора (4,77 МГц ). Она является рабочей част отой микропроцессора Intel . IRQ2 — IRQ7 (запросы на прерывание ). Устройства ввода-вывода используют шесть линий ввода для генерирования запросов на прерывание , направляемых процессору . Этим запросам присваиваются определенные приоритеты (IRQ2 задает высший приоритет , а IRQ7 – низший ). Запрос на прерывание генерируется путем выдачи высокого логического уровня на линию IRQ и поддержания его до тех пор , пока прием этого сигнала не будет подтвержден процессором . Поскольку сигнал подтверждения прерывания (INTA), выдаваемый процесс о ром , не появляется на системной шине , подтверждение обычно поступает по одной из линий порта ВВ , для чего используется команда OUT, выдаваемая подпрограммой обработки пр е рываний. I/O CH RDY (готовность канала ВВ ). Этот входной сигнал ис пользуется для иниц и ирования периодов ожидания , с помощью которых увеличивается длительность шинных циклов микропроцессора при работе с “медленными” запоминающими и внешними устро й ствами. I/O CH CK (проверка канала ВВ ). Этот сигнал с активным низким уровне м служит для “информирования” процессора о том , что в данных , поступивших из памяти или от устро й ства ВВ , содержится ошибка , обнаруженная контролем по четности. RESET DRV (инициирование сброса ). Этот сигнал служит для сброса или установки в исходное сост ояние системной логики либо при включении питания , либо в том случае , когда после подачи питания обнаруживается , что один из уровней напряжения питания выходит за допустимые рабочие пределы . Этот сигнал синхронизируется срезом импульса OSC. Схема системно й шины ISA Рис . 5. DRQ1 — DRQ3 (запрос прямого доступа к памяти ). Эти входные сигналы служат для запроса доступа к асинхронным каналам , которые использ уются периферийными устро й ствами , чтобы получить возможность прямого доступа к памяти . На линии DRQ должен поддерживаться высокий уровень сигнала до тех пор , пока уровень на соответствующей л и нии DACK не станет низким. DACK0 — DACK3 (сигналы подтверждения за проса ПДП ). Эти сигналы с активным низким уровнем используются для подтверждения приема сигналов запроса ПДП и для р е генерации динамической памяти (DACKO). Т /С (конец блока данных ). По этой линии выдается импульс , когда достигается конец блока данных , пер едаваемых по каналу прямого доступа к памяти . В разработанном устройстве сопряжения используются сигналы D0 – D7, A0 – A9, AEN, IOR, IOW, RESET. 3.2. Схема буферизации. В связи с тем , что нагрузочная спо собность шины ограничена , необходимо подкл ю чать к ней устройства через схемы буферизации . В данном устройстве в качестве буферных элементов используются шинные формирователи КР 1533АП 5 (два четырехканальных фо р мирователя с тремя состояниями на выходе с инве рсным управлением ). Всего для буфер и зации разрядов А 0 - А 9 адресной шины и требуемых управляющих сигналов используется две микросхемы . 3.3. Дешифратор адреса. Схема дешифрации адреса портов ввода – выво да спроектирована с учетом возмо ж ного расширения устройства и рассчитана на адресацию 32 портов – с 300H по 31FH. Существует несколько способов обращения к портам : 1. Ввод-вывод , управляемый программно. 2. Ввод-вывод , управляемый подпрограммой обработки п рерываний. 3. Ввод-вывод , управляемый аппаратными средствами (ПДП ). В данной схеме используется программно-управляемый ввод-вывод , когда обращ е ние к портам осуществляется по специальным командам микропроцессора IN и OUT. При появлении на шине одного из адресов с 300H по 31FH и при наличии активного сигнала AEN, логические схемы декодирования генерируют импульс выбора порта . При наличии этого импульса соответствующий порт готов к приему или передаче информации. 3.4. Приемо-перед атчик данных. В качестве приемо-передатчика данных используется восьмиканальный двунапра в ленный формирователь с тремя состояниями на выходе КР 1533АП 6. Направление передачи данных определяется наличием сигналов чтения или записи н а шине и работой дешифратора адреса . Если присутствует сигнал чтения , то данные из регистров выбранного дешифратором порта поступают на шину . Если присутствует сигнал записи , то данные с шины записываются в регистры выбранного дешифратором порта. 3.5. Регистр команд управления. Регистр команд управления объединяет три порта с адресами 300Н , 301Н и 302Н . В нашей схеме регистр действует в одном направлении : процессор в виде параллельного 8 разрядного кода п осылает команду управления передатчиком , которая записывается в один из портов . В качестве портов регистра используются 3 микросхемы серии КР 1533ИР 22 (вос ь миразрядный регистр на триггерах с защелкой с тремя состояниями на выходе ). Таким обр а зом , регистр сп особен хранить 24-разрядное число. 3.6. Исполнительное устройство. Команды управления передатчиком из регистра хранения подаются на исполн и тельное устройство через схему оптоэлектронной развязки . Исполни тельное устройство – это блок реле , который непосредственно управляет передатчиком . Каждый разряд регистра управляет отдельным реле , что позволяет подавать на передатчик до 24 команд одновременно . 3.7. Блок электропитания. Исполнительное устройство питается от автономного источника электропитания . Источник представляет собой трансформатор , с одной первичной и двумя вторичными о б мотками , двумя выпрямителями , на основе мостовых схем и двумя стабилизаторами непр е рывного действия (НКСН ), рассчитанными на напряжения +12 В и +5 В соответственно . Однофазная мостовая схема из всех двухполупериодных схем выпрямления обладает наилучшими технико-экономическими показателями . Данный класс устройств получил ш и рокое расп ространение для питания различной радиоэлектронной аппаратуры . Это объясн я ется схемной простотой , высоким качеством выходного напряжения возможностью мини а тюризации методами современной технологии . НКСН могут выполняться с последовател ь ным , параллельным ил и комбинированным включением регулирующего элемента . В данной схеме используется последовательное включение регулирующего элемента . Стабилизир о ванный источник питания вырабатывает два выходных напряже н ия +5В и +12В с малым уровнем пульсаций . Напряжение +12 В используется для питания элементов исполнительного устройства , а напряжение + 5 В – для дальнейшей модернизации и расширения системы. 3.8. Работа системы. Работа системы происходит следующим образом . П рограмма задает временные и н тервалы запуска той или иной команды управления передатчиком и адреса портов вв о да-вывода , в которые записываются эти команды . Процессор по заданной программе в опр е деленные моменты времени обращается к порту , выставляя на линия х A0 – A9 его адрес 300Н (либо 301Н и 302Н ), а на линиях D0 – D7 команду управления . Одновременно с этим при высоком уровне на линии сигнала IOR приемопередатчик переключается на передачу данных от шины к регистру. При этом инициируется сигна л AEN, разрешающий дешифрацию адреса , и сигнал IOW, по которому происходит запись к о манды в регистр хранения команд . Запись производится только в том случае , если схема д е шифрации определила , что обращение происходит именно к выбранному порту и активиз и ров ала его . Таким образом , за 3 цикла обращения можно записать в регистр хранения команд 24-разрядное число . Далее сигналы с регистра поступают на оптоэлектронные ключи , кот о рые , в зависимости от высокого или низкого уровня на входах , включают или выключают р еле управления передатчиком . Передатчик HF1000 состоит из двух блоков : возбудителя и усилителя мощности , каждый из них имеет входы для внешнего управления , которые подключаются к реле и с полнительного устройства с помощью кабеля , проложенного от эфирной ст удии в учебном корпусе УрКСИ к аппаратной на 9 этаже здания по Мельникова - 52а . В данной системе и с пользуется пока только три сигнала : - включение усилителя мощности ; - отключение усилителя мощности ; - блокировка несущей частоты возбудителя. Этого дост аточно для поддержания необходимых режимов работы радиостанции : - режим “включено” ; - режим “выключено” ; - дежурный режим , когда передатчик включен и готов к немедленной трансляции передачи в эфир , но излучение несущей заблокировано. Таким образом , наст роив программу управления , можно запрограммировать расп и сание работы радиостанции на длительный период времени , вплоть до года . При этом оператор всегда может вмешаться в работу программы и оперативно внести изменения , а также производить переключения в р учном режиме . Структурная схема всей системы приведена на рис . 6. Структурная схема размещения оборудования системы ДУ радиостанцией. Рис . 6. 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ. 4.1. Исходные данные : 1. Напряжение питающей сети U 1 =220 В ; 2. Частота тока в сети f c =50 Гц ; 3. Величины относительных отклонений напряжения сети а мин =0,005 В , а макс =0,005 В ; 4. Номинальное значение выходного напряжения стабилизатора U вых =12 В ; 5. Пределы регулировки выхо д ного напряжения стабилизатора U вых.мин =11,94 В , U вых.макс =12,06 В ; 6. Максимальный и м и н имальный токи нагрузки стабилизатора I н.мин =0,95 А , I н.макс =1,05 А ; 7. Коэффициент стаб и лизации по входному напряжению К ст =500; 8. Внутреннее сопротивление стабилизатора r i <=0,01 Ом ; 9. Амплитуда пульсации выходного напряжения стабилизатора U вых m1 =1мВ ; 10 . Пределы изменения температуры окружающей среды Q окр.мин =+40 0 С , Q окр.макс =0 0 С ; 11. Те м пературный коэффициент стабилизатора напряжения Х =+-5 мВ / 0 С. 4.2. Расчет силовой части стабилизатора. Выбираем схему стабилизатора с операционным усилителем , в качестве схемы сравнения. 4.2.1. Задаемся величиной тока , потребляемого схемой стабилизатора Iвн =0,02 А , и опр е деляем максимальный ток через регулирующий транзистор Iк 4макс , А : I к 4макс =I н.макс +I вн , (1) I к 4макс = 0,02+1,05=1,07 А ; 4.2.2. Найдем минимальное напряжение на входе стабилизатора U 01мин , В U 01мин =U вых.макс +U кэ 4мин +U 01м 1 , (2) где U вых.макс - наибольшее выходное напряжение стабилизатора ; U 01м 1 -амплитуда пульсаций на входе стабилизатора U 01м 1 =(0,05-0,1)*(U вы х.макс +U кэ 4мин ), (3) где U кэ 4мин =(1,5-2)В , для кремниевых транзисторов U 01м 1 =0,1*(12,06+2)=1.406 В U 01мин =12,06+2+1,406=15,466 В Определим номинальное и максимальное напряжение на входе стабилизатора : U 01 , U 01макс , В U 01 =U 01мин /(1-а мин ) (4) U 01 =15,466/(1- 0,005)=15,54 В U 01макс =U 01 *(1+а макс ) (5) U 01макс =15,54*(1+0,005)=15,61 В Определяем ориентировочную величину внутреннего сопротивления выпрямителя r 0 , Ом : r 0 =(0,05-0,15)*U 01 /I нмакс , (6) r 0 =(0,05-0,15)*15,54/1,05=1,48 Ом Определим максимальное напряжении на входе стабилизатора при минимальном токе в нагрузке U 01макс.макс , В U 01макс.макс =U 01макс +(I нмакс -I нмин )*r 0 (7) U 01макс.макс =15,61+(1,05-0.95)1,48=15,758 В Определим максимальное напряжение на переходе К-Э VT4,В : U кэ 4макс =U 01макс.макс +U вых.мин (8) U кэ 4мак с =15,758-11,94=3,81 В Найдем величину максимальной мощности , рассеиваемой на регулирующем транз и сторе VT4, Р к 4 ,Вт : Р к 4 =(U 01макс -U вых.мин )*I к 4макс (9) Р к 4 =(15,61-11,94)*1,07=3,92 Вт По величинам U кэ 4макс =3,81 В , I к 4макс =1,07 А и Р к 4 =3,92 Вт выбираем тип рег улиру ю щего транзистора : Выбираем транзистор КТ -801А. Справочные данные транзистора КТ -801А. Таблица 1 U кэ 4макс , В I к 4макс , А Р к 4 , Вт Q пер.макс , 0 С R т , 0 С /Вт 80 2 5 150 20 4.2.3. Определим величину предельной мощности , которую может рассеять выбранный т ранзистор без радиатора Р к 4макс , Вт : Р к 4макс =(Q пер.макс -Q окр.макс )/R т , (10) где Q пер.макс - максимальная температура коллекторного перехода , Вт ; Q окр.макс - максимальная температура окружающей среды , 0 С ; R т - тепловое сопротивление транзистора, 0 С /Вт Р к 4макс = (150-40)/85=5,5 Вт Поскольку Р к 4 <Р к 4макс (5<5,5-верно ), то радиатор не нужен. 4.2.4. Определим максимальный и минимальный токи базы VT4 I б 4мин , I б 4макс , мА I б 4мин =I нмин /h 21э 4макс , (11) где h 21э 4макс , h 21э 4мин - справочные данные транзистора I б 4мин =0,95/50=19 мА I б 4макс =I нмакс /h 21э 4мин (12) I б 4макс =1,05/13=80 мА 4.2.5. Найдем величину максимального тока эмиттера транзистора VT3 I э 3макс , мА : I э 3макс =I б 4макс (13) I э 3макс =80 мА I э 3макс =I к 3макс U кэ 3макс =U кэ 4макс (14) U кэ 3макс =3,81 В 4.2.6. Найдем величи ну максимальной мощности , рассеиваемой на транзисторе VT3, Р к 3 ,Вт : Р к 3 =I к 3макс *U кэ 3макс (15) Р к 3=0,08*3,81= 0,305 Вт 4.2.7. По величинам U кэ 3макс =3,81 В , I к 3макс =0,08 А и Р к 3 =0,305 Вт выбираем тип транзистора VT3: Выбираем транзистор КТ -603Е Справочные да нные транзистора КТ -603Е. Таблица 2 U кэ 3макс , В I к 3max , А Р к 3 , Вт Q пер.макс , 0 С R т , 0 С /Вт 10 0,3 0,5 120 200 4.2.8. Определим величину предельной мощности , которую может рассеять выбранный транзистор без радиатора Р к 3макс , Вт : Р к 3макс =(Q пер.макс -Q окр.ма кс )/R т , (16) Р к 3макс =(120-40)/200=0,4 Вт Поскольку Р к 3 < Р к 3макс (0,305<0,4- верно ), то радиатор не нужен. 4.2.9. Определим максимальный и минимальный токи базы транзистора VT3 I б 3мин , I б 3макс , мА I б 3мин =I нмин /h 21э 4макс *h 21э 3макс (17) где h 21э 4макс , h 21э 3м акс - справочные данные транзистора I б 3мин =0,95/50*200=0,095 мА I б 3макс =I к 3макс /h 21э 3мин (18) I б 3макс =0,08/60=1,3мА Так как ток базы транзистора VT3 меньше выходного тока операционного усил и теля , то число транзисторов входящих в состав составного транзистор а равно 2. 4.2.10. Рассчитаем резистор R 7 , Ом R 7 =(U 01мин -U вых )*h 21э 3мин /I н (19) R 7 =(15,46-12)*100/1=1500 Ом 4.2.11. Найдем мощность , рассеиваемую на резисторе Р R7 , мВт : Р R7 = U 2 01макс /4*R 7 (20) Р R7 =15,54 2 /4*1500=40 мВт В качестве R 7 выбираем ОМЛТ -0,125-1,5 кОм. 4.2.12. Рассчитаем антипаразитный конденсатор С 5, мкФ : С 5>=3T ср /R7 (21) где T ср - постоянная времени С 5R7, мк C Tср =1/2*П *2*fc (22) Tср =1/2*3,14*100=1,6 мкС С 5>=4,8*10-3/1500=3,2 мкФ В качестве С 5 выбираем конденсатор К 50-6 3,3 мкФ. 4.2.13. Расчет схемы сравнения и усилителя постоянного тока . Определим величину опо р ного напряжения Uоп , В : U оп <=U вых.мин – (2-3)В (23) U оп <=11,94-3=8,94 В Выбираем U оп =8,9 В , в качестве источника опорного напряжения выбираем стаб и литрон Д 818Б : Справочные данные стабилитрона Д 818Б Таблица 3 U СТ.макс , В U СТ.мин , В I ст.мин , мА I ст.макс , мА r ст , Ом а ст ,%/ 0 С 9 6,75 3 33 25 -0,02 4.2.14. Рассчитаем напряжение на выходе операционного усилителя U вых.оу , В U вых.оу =U вых . – U оп (24) U вых.оу =12-8,9=3,1 В 4.2.15. Зная ток базы сос тавного транзистора I б 3 =1мА определим ток на выходе ОУ I оу , он должен быть в (2,5-4) раза больше I б 3 : I оу =3 мА 4.2.16. Рассчитаем величину защитного резистора R8, Ом : R 8 =U вых.оу /I оу (25) R 8 =3,1/3*10 -3 =1033 Ом Принимаем R 8 =1кОм 4.2.17. Найдем мощность ра ссеиваемую на резисторе Р R8 , мВт : Р R8 =U вых.оу *I оу (26) Р R8 =3,1*3*10 -3 =9,3 мВт В качестве R 8 выбираем ОМЛТ -0,125-1кОм. 4.2.18. Рассчитаем величину резистора R 9 ,Ом : R 9 =(U вых . мин. -U ст.макс )/I ст.мин , (27) где U ст.макс ,I ст.мин - справочные данные стабилитро на см . таблицу 3 R 9 =(11,94-9)**/3*10 -3 =980 Ом Принимаем R 9 =1кОМ 4.2.19. Найдем мощность рассеиваемую на резисторе Р R9 , мВт : Р R9 =(U вых . макс. -U ст.мин ) 2 /R 9 (28) Р R9 =(12,06-6,75) 2 /1000=28 мВт В качестве R 9 выбираем ОМЛТ -0,125-1кОм. 4.2.20. Определим максималь ный ток через стабилитрон и убедимся , что его величина не превышает предельно допустимого значения I ст 10.макс , мА : I ст 10.макс =(U вых . макс. -U ст.мин )/R 9 (29) I ст 10.макс =(12,06-6,75)/1000=5,3 мА I ст 210макс =5,3 мА < I ст.макс =33 мА – верно 4.2.21. Зададимся ток ом делителя I дел =0,5 мА 4.2.22. Определим минимальный и максимальный коэффициент передачи делителя б мин и б макс : б мин =U ст.мин /U вых . макс (30) б мин =6,75/12,06=0,56 б макс = U ст.макс /U вых . мин (31) б макс =9/11,94=0,75 4.2.23. Определим суммарное сопротивлен ие делителя R дел , Ом : R дел =U вых . мин /I дел (32) R дел =11,94/0,5*10 -3 =23880 Ом 4.2.24. Рассчитаем величину резистора R 12 ,Ом : R 12 <= б мин *R дел (33) R 12 <=0,56*23880=13370 Ом Принимаем R 12 =13кОМ 4.2.25. Найдем мощность рассеиваемую на резисторе Р R12 , мВт : Р R12 = R 12 *I дел 2 (34) Р R12 =13000*(0,5*10 -3 ) 2 =32 мВт В качестве R 12 выбираем ОМЛТ -0,125-13кОм. 4.2.26. Рассчитаем величину резистора R 10 ,Ом : R 10 <=(1- б макс )*R дел (35) R 10 <=(1-0,75)*23380=5840 Ом Принимаем R 10 =5600 Ом 4.2.27. Найдем мощность рассеиваемую на ре зисторе Р R10 , мВт : Р R10 =R 10 *I дел 2 (36) Р R10 =5600*(0,5*10 -3 ) 2 =14,2 мВт В качестве R 10 выбираем ОМЛТ -0,125-5,6 кОм. 4.2.28. Рассчитаем величину переменного резистора R 11 , Ом : R 11 =R дел -R 10 -R 12 (37) R 11 =23880-5600-13000=5280 Ом 4.2.29. Найдем мощность , рассеи ваемую на переменном резисторе Р R11 , мВт : Р R11 =R 11 *I дел 2 (38) Р R11 =5180*(0,5*10 -3 ) 2 =2,6 мВт В качестве R 11 выбираем СП 5-15-6,8 кОм 4.2.30. Расчет термокомпенсации . Определим номинальное значение температурного к о эффициента стабилитрона Х ст 2 , мВ / 0 С : Х ст 2 =10* а ст 2 * U ст 2 , (39) где а ст 2 -справочный параметр стабилитрона ; U ст 2 =(U ст.макс + U ст.мин )/2; (40) U ст 2 =(9+6,75)/2=7,87 В ; Х ст 2 =10*(-0,02)*7,87=-1,57 мВ / 0 С 4.2.31. Найдем максимальный температурный коэффициент стабилизатора при отсутствии термокомпенсирующи х диодов Х макс : Х макс =(U вых *(Х ст 2 +Х о.у..макс ))/ U ст 2 , (41) где - Х о.у..макс - максимальный температурный коэффициент операционного усилителя мкВ / 0 С (справочные данные ); Х макс =(12*(-1,57+50*10 -3 ))/7,87=2,39 мВ / 0 С Полученное значение температурного коэффициент а меньше заданного , поэтому нет необходимости осуществлять термокомпенсацию. 4.2.32. Рассчитаем основные параметры стабилизатора . Определим коэффициент стабил и зации К ст : К ст = , (42) где К р - коэффициент усиления составного регулирующего транзистора по напр я жению : К р = , (43) где К 4 , К 3 -коэффициенты усиления по напряжению транзист оров VT 3 , VT 4 , опр е деляем из таблицы 4.5 (2.с .135). К 4 =500, К 3 =800 К р = =307,7; К оу - коэффициент усиления операционного усилителя по постоянному току К оу =15; б - коэффицие нт передачи делителя б =(б мин +б макс )/2 (44) б =(0,56+0,57)/2=0,56 Ь - коэффициент , учитывающий влияние входного сопротивление усилителя на к о эффициент передачи делителя Ь =0,005; n посл - число регулирующих транзисторов включенных последовательно n посл =2; r оу - в ыходное сопротивление операционного усилителя (справочный параметр ) r оу =150 Ом ; R оу - входное сопротивление операционного усилителя , Ом К ст = =711 4.2.33. Определим амплиту ду пульсации выходного напряжения стабилизатора U вых m ,мВ : U вых m =U 01m1 * U вых /К ст *U01, (45) U вых m =1,4*12/711*15,54=1,5 мВ 4.2.34. Определим внутренне сопротивление стабилизатора ri, Ом : ri=-1/S 4 *К оу *Ь *б *n пар , (46) где S 4 крутизна регулирующего транзистора VT 4 см . таблица 4.2 (2.с .130) ri=-1/0,7*307*0,56*0,05*1=0,166 Ом 4.2.35. Определим номинальное и минимальное значение кпд стабилизатора ђ мин , ђ макс : ђ мин =U вых.мин /U 01макс (47) ђ мин =11,94/15,61=0,76 ђ макс =U вых /U01 (48) ђ макс =12/15,45=0,77 4.2.36. Определим величину емкости С 6,мкФ : С 6=0,23*h 21э 4 /ri*2*П *f 21б (49) С 6=0,23*50/0,166*6,28*10000=1100 мкФ Выбираем конденсатор К 50-6 2000 мкФ. 4.3. Расчет выпрямителя и трансформатора. 4.3.1. Зная входные напряжения стабилизатора , максимальный и минимальные токи , п о требляемые , стабилизатором и пульсации на входе стабилизатора производим расчет выпрямителя : 4.3.2. Выбираем однофазную мостовую схему выпрямления , в ней число фаз вторичных обмоток 2, m=2 4.3.3. Из таблицы 4 выбираем ориентировочные значения коэффициентов B L и D L -функции углов отсечки Q и ц : Ориентировочные значения коэффициентов B L и D L Таблица 4 m B L D L m=1 0,95-1,1 2,05-2,1 m=2 0,95-1,1 2,1-2,2 m=3 0,81-0,85 2,2-2,36 m=6 0,78-,0,81 2,36-2,7 Выби раем : B L =1, D L = 2,1 Определим максимальное выпрямленное напряжение U 0макс ,В : U 0макс =U 01 *(1+а макс ), (50) где U 0 - номинальное выпрямленное напряжение , В U 0макс =15,45*(1+0,005)=15,52 В Ориентировочно определяем параметры вентилей , см . (2.с .61) Обратное напря жение , В U обр =1,41*B L *U 0макс (51) U обр =1,41*1*15,52=21,88 В Средний выпрямленный ток I пр . ср , А I пр . ср =0,5* I 0 (52) I пр . ср =0,5*1,05=0,525 А Выпрямленный ток I пр , А I пр. =0,5* D L *I 0 (53) I пр. =0,5*2,1*1,05=1,1 А Габаритную мощность трансформатора S тр , В *А S тр =0,707* D L* B L* Р 0, (54) где Р 0 =I 0* U 01 =1,05*15,45=16,22 Вт S тр =0,707*2,1*1*16,22=24 В *А По вычисленным значениям U обр , I пр.ср выбираем диоды Д 229Л Справочные данные диодов Д 229Л Таблица 5 I пр . ср макс , А U обр макс , В U пр . ср , В I обр , мА 0,7 400 1 0,2 Определим сопротивления вентиля в прямом направлении r пр , Ом : r пр =U пр . ср /I пр.ср (55) r пр =1/0,525=1,9 Ом Определяем активное сопротивление трансформатора r тр , Ом : r тр =(2-2,35)* , (56) где J- плотность тока в обмотках трансформатора , А /мм 2 ; B- амплитуда магнитной индукции ,Т – определяются по величине габаритной мо щ ности из графиков (см . 2.с .15) B=1,15 Т ; j=3,8, А /мм 2 r тр =2*( )=3,3 Ом Определим индуктивность рассеяния обмоток трансформатора L s ,Г : L s = ) (57) L s = )= 0,47*10 -3 Г Определим индуктивное сопротивление фазы Х тр , Ом : Х тр =2*П *f c *L s (58) Х тр =2*3,14*50*0,47*10 -3 =0,15 Ом Определяем сопротивление фазы r, Ом : r=r тр +2*r п р (59) r=1,9+2*3,3= 10,4 Ом Определяем A L и ц , где A L -расчетный параметр , зависящий от угла отсечки и угла ц - запаздывание фазы напряжения во вторичной обмотке относительно первичной : A L = (60) A L = =0,6 ц = (61) ц = =0,77 0 Из рисунков 2.18-2.20 (см . 2 с .60) определим B L , D L , F L : B L =1,33, D L =1,9, F L =4,6. Определяем параметры трансформатора и вентилей , согласно данных таблицы 2.3 (см . 2.с .61) Напряжение вторичной обмотки трансформатора , В Е 2 =U 2 =B L* U 0 (62) Е 2 =U 2 =1,33*15,45=20,54 В Ток во вторичной обмотке трансформатора , А I 2 =0,707*D L* I 0 (63) I 2 =0,707*1,9*1,05=1,41 А Ток в первичной обмотке трансформатора ,А I 1 =0,707*D L* I 0 *U 2 /U 1 (64) I 1 =0,707*1,9*1,05*20,54/220=0,13 А S 2 =0,707*D L* B L* P 0 (65) S 2 =0,707*1,33*1,9*16,22=29 В *А S 1 = S 2 =29 В *А Габаритную мощность трансформатора , В *А S тр =29 В *А Выпрямленный ток через диоды I пр ., А I пр. =0,5*I 0 *D L (66) I пр. =0,5*1,05*1,9=1 А 1 А < 1,57* I пр . ср мак с =1,1 А Обратное напряжение на диодах U обр , В U обр =1,41*B L *U 0 макс (67) U обр =1,41*1,33*15,52=29 В < U обр . макс. =400 В Выбранные предварительно диоды пригодны для работы в схеме. Посчитаем величины U 2m и I 0к.з . напряжение холостого хода и ток короткого зам ы кания : U 2m =U 2 / (68) U 2m =20,54/ =14,67 В I 0к.з. =m*U 2 * /r (69) I 0к.з. =2*20,54*1,4/10,4=5,53 А Строим внешнюю характеристику выпрямителя , умножая ординаты кривой рис .2.25 (см . 2.с .63) на U 2m, абсциссы на I 0к.з : Внешняя характеристика выпрямителя 4.3.4. Определяем максимальное выпрямленное напряжение при максимальном напряжении сети U 0x.x.макс , В : U 0x.x.макс = U 2m *(1+а макс ) , (70) U 0x.x.макс =14,67*(1+0,005)=14,74 В 4.3.5. Из г рафика на рисунке 2.21 см . (2.с .62) определим коэффициент H: H=780 4.3.6. Определим величину емкости С 4,мкФ : С =H/К п 1 *r, (71) где К п 1 -коэффициент пульсаций по первой гармонической составляющей см . (2.с .61) С =780/0,1*10,4=750 мкФ. 4.3.7. Определим амплитуд у первой гармоники выпрямленного напряжения U 0m1 ,В : U 0m1 = U 0 *H/r*C (72) U 0m1 =15,45*780/10,4*750=1,54 В Конденсатор выбираем по величинам U 0x.x.макс =14,74В , U 0m1 =1,54В , выбираем ко н денсатор К 50-6 1000 мкФ. 5. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСП ОЛНЕНИЕ УСТРОЙСТВА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ. 5.1. Конструктивное исполнение исполнительного устройства (ИУ ). ИУ имеет настольное оформление . Размещено в монтажном корпусе , имею щем две панели . На передней панели устройства размещен индикатор сети и разъем DIP-8 для соед и нения с макетной платой , вставленной в слот компьютера . На задней панели расположены – сетевой шнур , гнездо предохранителя и десятиштырьковый разъем , для соединен ия с инте р фейсом дистанционного управления , находящегося в передатчике . ИУ размещено на печатной плате с двусторонним монтажом . На плате размещены : источник питания , с двумя выходными напряжениями ; блок реле и блок оптронов . Плата крепится к монтажному кор пусу с помощью трех болтов . Оптроны на плате установлены в разъемах под микросхемы (на 6 ножек ). Остальные элементы крепятся непосредственно к плате . Так как суммарная потребляемая мощность всех приборов ИУ невелика , то устройство не нуждается в принудите л ьном охл а ждении . В приборе используется керамический предохранитель 1А , что является обязател ь ным атрибутом в любой силовой части электронного прибора . Если не предусмотреть такую возможность , то пробой конденсатора источника питания приведет к выходу из с троя трансформатора. 5.2. Конструктивное оформление устройства сопряжения. Устройство сопряжения выполнено на макетной плате , которая вставляется в ста н дартный слот компьютера IBM PC. Устройство управлен ия размещается на макетной плате , которая вставляется в слот расширения PC. В качестве элементов макетной платы используем микросхемы серии КР 1533. Это маломощные быстродействующие интегральные микросх е мы , предназначенные для организации высокоскоростного обмена и обработки информации , временного и электрического согласования сигналов в вычислительных системах . Микр о схемы серии КР 1533 по сравнению с известными сериями логических ТТЛ микросхем обл а дают минимальным значением произведения быстродействия на рас сеиваемую мощность . Зарубежный аналог - серия SN74ALSxxxx фирмы Texas Instruments (США ). Микросхемы и з готавливаются по усовершенствованной эпитаксиально – планарной технологии с диодами Шотки.На плате расположены цепочки гнезд , в них впаяны разъемы под микр осхемы . Все соединения выполнены монтажным проводом . Такой способ изготовления обеспечивает быстрый и точный монтаж , особенно все эти преимущества ощутимы , если изготавливается всего одна или две платы , при большем количестве рациональнее использовать печ а тные платы . С внешней торцевой стороны платы располагается разъем DIP-8, для соединения с исполнительным устройством . Питание платы осуществляется от источника питания ко м пьютера. Особенности питания макетной платы . Обычно источники питания способны выд а ва ть на платы установленные в слоты расширения 4А . Если во все слоты системной шины вставить специализированные платы , то ток потребляемый одной шиной соответственно уменьшится в n-количество раз , где n- количество плат . Поскольку у цифровых систем п о требнос ть в мощности изменяется в очень широких пределах и часто зависит от особенностей операции , выполняющейся за очень короткое время , в цепях питания следует вводить ко н денсаторную развязку , для удовлетворения краткосрочных потребностей в такой мощности . Благ одаря этому мгновенная мощность необходимой величины не должна будет поступать непосредственно от системного источника питания . Для компенсации значительных по а м плитуде низкочастотных колебаний мощности используются монолитные конденсаторы е м костью от 10 до 50 мкФ . Введение конденсаторной развязки в шину питания с напряжением +5В имеет исключительно большое значение , поскольку в стандартных конфигурациях именно от этой шины будет , потребляться наибольший ток . В случае работы на высоких ч а стотах и при меньш ей переходной мощности следует использовать керамические конденс а торы с номиналами 10-100 нФ . Эти конденсаторы обычно включаются между земляным в ы водом и выводом питания таких схем с большими переходными характеристиками , как ТТЛ ИС , шинные формирователи и приемопередатчики , БИС и приборы с высокой скоростью переключения. Нагрузочная и управляющая способность системной шины . При подключении устройства к системной шине необходимо учитывать ее нагрузочную и управляющую сп о собность . Что касается выходных сигна лов шины , то шинный формирователь должен обе с печивать ток , достаточный для управления системой пользователя . В случае входных сигн а лов шины подключаемая к ней система пользователя должна обладать способностью , упра в лять системной шиной. Как правило , нужно производить расчет нагрузки , чтобы получить ее точное значение для конкретного устройства . На практике , однако , для этого пользуются несколькими п о лезными эмпирическими правилами. 1. Нельзя подключать n-канальные МОП БИС непосредственно к системной шине . В типичном случае эти ИС обладают малой нагрузочной способностью и не выдерживают воздействия отрицательных выбросов , которые могут появляться на шине. 2. Не следует нагружать никакую сигнальную линию более чем двумя ТТЛ БИС. 3. Нельзя делать сигнальные лин ии шины на макетной плате чрезмерно длинными , так как при этом в их эквивалентную нагрузку будет вводиться избыточная емкостная с о ставляющая , что приведет к искажению шинных сигналов и их запаздыванию . Следовательно , вблизи шинных соединителей необходимо у станавливать схемы сигнальных буферов. 6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КОМПЬЮТЕРОМ Правила при работе с компьютером . Проверка напряжения сети . Перед первым включением компьютера следует проверить , соответствует ли напряжение в сети тому , на которое рассчитан компьютер (многие компьютеры могут работать при нескольких значениях входного напряжения , например при 220 и 110 В ). При необходимости надо установить п е реключатель напряжения на компьютере в пр авильное положение . Стабилизация напряжения . Во многих населенных пунктах нашей страны напряжение в сети может сильно колебаться . Для компьютера такие изменения напряжения являются нежелательными (особенно вредны резкие понижения напряжения ), поэтому лучш е подключать компьютеры через стабилиз а торы . Наиболее надежную защиту от неприятностей , связанных с нестабильностью электр о питания , осуществляют специальные устройства непрерывного питания (UPS), которые не только обеспечивают строго постоянное напряжение п итания , но и дают возможность работы компьютеров при полном отключении электропитания в течение от 5 мин до нескольких часов (в зависимости от мощности устройства ). За это время можно , во всяком случае , полностью завершить ведущиеся на компьютере работы , ч тобы при его выключении не произошло п о тери информации . Включение компьютера . Для включения компьютера необходимо : включить стаб и лизатор напряжения , если компьютер подключен через стабилизатор напряжения ; включить монитор компьютера ; включить компьютер (п ереключателем на корпусе компьютера ). После этого на экране компьютера появятся сообщения о ходе работы программ проверки и начальной загрузки компьютера . Когда начальная загрузка операционной системы будет з а кончена , появится приглашение операционной сис темы. Выключение компьютера . Для выключения компьютера надо : закрыть работающие программы , и ввести команду завершение работы . для установки головок чтения-записи на жестком диске в положение , при котором можно безопасно выключать электропитание ; в ы ключит ь компьютер (переключателем на корпусе компьютера ), выключить монитор комп ь ютера ; выключить стабилизатор , если компьютер подключен через стабилизатор напряжения . Системный блок компьютера желательно поставить в таком месте , чтобы он не по д вергался толчкам и вибрациям . Недопустимо ставить на системный блок матричный принтер – возникающие при его работе вибрации могут повредить компьютер . Все кабели , соедин я ющие системный блок компьютера с другими устройствами , следует вставлять и вынимать только при выклю ченном компьютере . В помещении , где стоят компьютеры , не следует к у рить . Раз в несколько месяцев следует открывать системный блок компьютера и удалять п ы лесосом накопившиеся там пыль и грязь. Использование монитора . Важнейшее значение для эффективной работ ы с компь ю тером имеет правильное использование монитора. Монитор – это хрупкий прибор , и если уронить его со стола , то потребуется покупать новый . Монитор надо поставить так , чтобы он стоял надежно , не на край стола. Надо установить монитор так , чтобы на н его было удобно смотреть . Повернуть м о нитор таким образом , чтобы вы смотрели на экран под прямым углом , а не сбоку . Лучше , чтобы вы смотрели на экран немножко сверху вниз , так что экран должен быть слегка наклонен – нижний его край , должен быть ближе к в ам. Надо правильно задать регулировки изображения . На экран монитора вы , может быть , будете смотреть много часов подряд , и если он неправильно отрегулирован , вы испортите глаза. Монитор всегда быстро загрязняется пылью . Надо регулярно стирать эту пыль с экрана мягкой тряпочкой. Если монитор установлен так , что от экрана отсвечивают блики , не портите глаза – либо установите монитор так , чтобы бликов не было , либо приобретите фильтр для монитора. Кинескоп , находящийся внутри монитора , использует очень высок ое напряжение , поэтому ни в коем случае не следует открывать крышку монитора и тем более трогать нах о дящееся под этой крышкой детали . Это должны делать только обученные специалисты по ремонту мониторов. Использование клавиатуры . Хотя клавиатура является до статочно надежным и н е прихотливым устройством , все же этим не следует злоупотреблять . Не следует класть на клавиатуру бутерброды и ставить рядом с ней чай , крошки и жидкости могут вывести ее из строя . Заканчивая работу с компьютером , закройте клавиатуру кр ышкой , это предотвратит попадание туда пыли. Для того чтобы работа со схемой была более безопасной необходимо осуществить гальваническую развязку с электрическими цепями передатчика. Рис . 7. Структурная схема дистанционного управления с гальванической развязкой Для устранения гальванической связи между коммутируемыми цепями и шиной компьютера применяем оптические вентили. Современная полупроводниковая т ехнология делает все более популярными инт е гральные оптические развязывающие устройства – оптические вентили или оптроны . При н цип работы оптрона иллюстрируется на рис . 9. Светодиод (СД ), – переход которого смещен в прямом направлении , излучает свет , воспри нимаемый фототранзистором . Таким образом , осуществляется гальваническая развязка . Фотодиоды используются для повышения быстр о действия этих устройств. Выбор оптронов осуществляем по значению входного постоянного тока . Выбираем транзисторную оптопару АОТ 128 Б . Она предназначена для коммутации цепей постоянного тока 7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Используя данный метод дистанционного управления можно избавиться от ряда н е достатков других методов управления описанных в разд еле 2.1.. Достоинства данного метода следующие : 1. Для питания устройства сопряжения не требуется отдельного источника питания. 2. Скорость обработки команд управления высока настолько , насколько позволяет это сделать компьютер . Для увеличения этой скорост и достаточно лишь частично модернизир о вать компьютер , ничего не изобретая и не изготавливая . Таким образом , можно значительно сэкономить время при модернизации устройства. 3. Такое устройство ДУ практически не нуждается в постоянном обслуживании. 4. Так ка к схема сопряжения находится в системном блоке компьютера то вся пл о щадь , занимаемая устройством ДУ – это размеры исполнительного устройства. 5. Надежность схемы достаточно большая и определяется в основном надежностью аналоговых элементов исполнительного устройства. 6. Возможность интеграции программы управления в стандартную программу Windows “ Outlook" позволяет управлять нужными параметрами передатчика в нужное время , без участия оператора ЭВМ. Данная система предусматривает 24 независимых команды управл ения , хотя для работы передатчика HF1000 , необходимо только 4. Остальные команды предусмотрены , в соответствии с техническим заданием , для дальнейшей модернизации системы . Предполаг а ется , что система будет управлять еще несколькими устройствами , входящими в состав р а диопередающего комплекса . Кроме того , поскольку изначально в системе заложена возмо ж ность сбора информации и передачи ее в компьютер для дальнейшей обработки , предпол а гается реализовать на ее базе систему оперативного контроля параметров передат чика : в ы ходная и отраженная мощность , температура выходных транзисторов , значения девиации частоты , напряжения источников питания и др. 8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Под редакцией У . Томпкинса и Дж . Уэбстера . Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. – М .: Мир , 1992. 2. Китаев В.Е . Расчет источников электропитания устройств связи -М .: Связь ,1979. 3. Под редакцией Конева Г.М . Источники вторичного электропитания.– М .: Радио и связь , 1990. 4. Лихачев В.Д . Практические схемы на операционных усилителях - М .: ДОСААФ ,1981. 5. Бахметьев А.А ., Колосов С . О . Справочник Операционные усилители . – М .: ДОДЕКА ,1994. 6. Фигурнов В.Э .IBM PC для пользователя . – М .: ИНФРА-М ,1995. 7. Зайцев А.А ., Миркин А.И. Справочник Транзисторы средней и большой мощности . – М .: Радио и связь , 1994. 8. Иванов В.И ., Аксенов А.И . Справочник Полупроводниковые оптоэлектронные приборы . – М .: Энергоатомиздат ,1989. 9. Игловский И.Г ., Владимиров Г.В . Справочник Слаботочные электрич еские реле . – Л .: Энергоатомиздат ,1984.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Доктор! У меня жена простыла, осипла. Что делать?!
- Голос сильно потеряла?
- Еле говорит, и то шёпотом.
- Ммм… радоваться!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Устройство дистанционного управления, сопряженное с шиной компьютера", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru