Разработка принципиальной схемы блока управления

Согласно приведенной выше структурной схеме были рассчитаны и разработаны схемотехнические решения блоков и узлов, входящих в нее. На основании которых была разработана схема электрическая принципиальная устройства, представленная в приложении 2.

Описание работы схемы.

На входы X1, X2, X3, предназначенные для приема кода срабатывания, поступают цифровые входные сигналы, формирующие временные интервалы срабатывания. Резисторы R1 и R13, R2 и R10, R3 и R6 формируют делители напряжения, предназначенные для формирования однозначно заданного цифрового сигнала на входах PA3, PA4, PA5 микросхемы DD1(1887ВЕ1У). Номиналы резисторов были выбраны следующими R1=R2=R3=10кОм и R6=R10=R13=1МОм. Таким образом при отсутствии сигналов на входах X1, X2, X3 схемы, выводы 44, 41, 40 микросхемы DD1 будут привязаны к земле (нулевой точке) через резисторы R13, R10, R6. При наличии логической 1 на входах Х1, Х2, Х3 схемы, напряжение на входах DD1 будут вычисляться следующим образом:

UPA3 = (UX1*R13)/(R1+R13).

UPA4 = (UX2*R10)/(R2+R10).

UPA5 = (UX3*R6)/(R6+R3).

Для выбранных значений сопротивлений резисторов R1, R2, R3, R6, R10, R13 UPA3 = UPA4 = UPA5.

Контактные точки X1, X2, X3 предназначены не только для ввода информации, но и для ее вывода. Для обеспечения двухсторонней линии передачи данных с внешнего устройства.

Резисторы R1, R2, R3 также предназначены для ограничения тока входного и выходного сигналов с целью обеспечения корректной работы микросхемы DD1.

При записи кодов подается напряжение питания с внешнего устройства к контактной точке X4. Последовательно соединенные резистор R4 и диод VD1 предназначены для ограничения входного тока микросхемы с целью обеспечения корректной работы контроллера. Номинальное значение сопротивления резистора R4 было выбрано равным 220 Ом, исходя из документации на микросхему DD1. Диод VD1 предназначен для обеспечения отсутствия потенциала в точке X4 при включении основного питания.

При подаче основного питания на контактную точку X6 происходит подача потенциала питания на выводы #VCC и? VCC микросхемы DD1 через диод VD2, предназначенный для запрещения подачи питания на основную схему (схемы выходных каскадов) при программировании. Подача потенциала на выводы #VCC и? VCC производится через фильтрующий конденсатор C4 обеспечивающий корректную работу микроконтроллера микросхемы DD1 при нестабильном питании, а так же при наличии внешних помех.

Резисторы R11 и R9 и R5, входящие в состав инвертирующего звена, собранного на базе биполярного n-p-n транзистора VT1, предназначены для обеспечения его корректной работы. Резистор R11 так же предназначен для ограничения тока управляющего сигнала, поступающего на 19 вывод (PD3) микросхемы DD1, в дежурном режиме. Резистор R5 предназначен для ограничения тока базы транзистора VT1 при подаче управляющего сигнала (логическая единица) на контактную точку X7. Задачей резистора R9 является обеспечение рабочей точки транзистора VT1. Расчет R11, R9, R5 был проведен на основании технической документации на транзистор VT1 (2Т665А-9 аАО.339.559 ТУ). Номинальные значения сопротивлений соответственно равны:

R11 = 100кОм.

R9 = 100кОм.

R5 = 10кОм.

Задачей выходных цепей R14- HL1, R15- HL2, R16- HL3, R17- HL4, R18 — HL5, R19- HL6 — является индикация выходных сигналов, формируемых на выводах PC0, PC1, PC2, PD1, PD4, PD5 микросхемы DD1. Резисторы R14 — R19 предназначены для ограничения тока выходных сигналов микросхемы DD1. Номинальные значения сопротивлений были рассчитаны на основании технической документации контроллера DD1(К1887ВЕ1У КФДЛ.1295.047ЭТ) и светодиодов HL1 — HL6(3Л341Б аАО.339.189).

Значения сопротивлений равны: R14 = R15 = R16 = R17 = R18 =R19 = 220Ом Так же в состав схемы электрической принципиальной входит кварцевый резонатор ZQ1 (РК 146*-32,768к-8ДШ аЦО.338.110 ТУ), обеспечивающий частоту тактового сигнала равную 32 768 Гц. Конденсаторы C2 и C3 предназначены для формирования скважности тактового сигнала, необходимой для корректной работы микросхемы DD1. Номинальные значения емкостей были выбраны на основании технической документации контроллера DD1(К1887ВЕ1У КФДЛ.1295.047ЭТ).

Так же в состав схемы электрической принципиальной входит разъем программирования XP1 с обвязкой, включающей в себя резисторы R7 и R12, обеспечивающие корректное программирование микросхемы DD1. Номинальные значения резисторов были выбраны на основании технической документации контроллера DD1(К1887ВЕ1У КФДЛ.1295.047ЭТ).

Для обеспечения корректной работы блока УВИ в схеме электрической принципиальной предусмотрена цепь начального обнуления. При подаче одного из питаний (X4 или X6) на выходе интегрирующей цепи (R8 — C1) формируется выходной сигнал с запаздыванием 0,1мс по отношению к фронту сигнала питания. Исходя из заданной величины запаздывания были, рассчитаны номинальные значения емкости конденсатора C1 и сопротивления резистора R8. Полученные значения составили:

C1 = 1100пФ.

R8 = 51кОм.