СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА И ЕЕ ОПИСАНИЕ, Структурная схема, Назначение отдельных функциональных блоков - Микроконтроллерный измеритель частоты оборотов

Структурная схема

После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с одним дешифратором. Структурная схема приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Выбранная структурная схема устройства

Назначение отдельных функциональных блоков

Блок индикации

Блок индикации предназначен для отображения скорости вращения вала. Он состоит из дешифратора разрядов и 5-ти семисегментных светодиодных индикатора и представлен на рис. 2.2. Способ индикации - динамический, т. е. в один определенный момент времени информация отображается только на одном из индикаторов. Но благодаря тому, что смена рабочего разряда происходит очень часто, для разрабатываемого устройства с частотой 36 Гц, и инерционности человеческого глаза создается впечатление, что одновременно светятся все разряды.

Для выбора текущего разряда используются порты ОМК RA2-RA4 которые соединены со входами А0-А2 дешифратора К555ИД10. Так как нет необходимости во всех 10 выходах, вход А3 подключен к общему проводу.

Для управления светодиодами текущего разряда используются порты RB1-RB7 микроконтроллера. Все они соединены непосредственно с соответствующими сегментами индикатора, а преобразование в 7-ричный код выполнено программным способом.

функциональная схема блока индикации

Рисунок 2.2 - Функциональная схема блока индикации

Датчик скорости вращения

При разработке заданного устройства не было задачи конструировать датчик скорости вращения. Однако, необходимо заметить, что конструктивно он выполнен на основе оптопары, которая позволяет избежать возникновение дребезга, который требует принятия мер для его устранения. Количество прорезей в диске закрепленном на валу участвует в расчете настоящей частоты вращения. В нашем случае, на диске присутствует 4 прозрачных сектора. Исходя из этого и будем рассчитывать константы в программе.

Блок звуковой сигнализации

Блок звуковой сигнализации предназначен для подачи акустического колебания с заданными параметрами, а именно: скважность 2, частота 1200Гц.

Было принято решение использовать внешний генератор, так как это освобождало один порт, и позволяло значительно упростить программу. К тому же, если подавать звуковой сигнал используя программную реализацию генератора, устройство перестало бы обновлять цифровую шкалу, пока идет звуковой сигнал.

Для генерации меандра используется простейший генератор на двух элементах 2И-НЕ. Заданная частота определяется емкостью конденсатора С1 и сопротивлением резистора R1.

F=1/3(R1C1)

функциональная схема блока звуковой сигнализации

Рисунок 2.3 - Функциональная схема блока звуковой сигнализации

Блок CPU

Блок содержит однокристальный микроконтроллер, который выполняет функции выработки внутренних управляющих стробов. Применен ОМК типа PIC16F84.

На рисунке 2.4 представлена структурная схема этого микроконтроллера.

Рисунок 2.4 - Структурная схема микроконтроллера

А на рисунке 2.5 изображено условное графическое обозначение.

условное графическое обозначение

Рисунок 2.5 - Условное графическое обозначение

Похожие статьи




СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА И ЕЕ ОПИСАНИЕ, Структурная схема, Назначение отдельных функциональных блоков - Микроконтроллерный измеритель частоты оборотов

Предыдущая | Следующая