1.2 Выбор и обоснование схемы электрической структурной проектируемого устройства

Рисунок 1.2 – схема электрическая структурная

Согласно функциональному назначению устройства и основных его элементов можно выделить следующие функциональные блоки:

а) микроконтроллер – в соответствии с программой управляет работой всех узлов и блоков устройства;

б) блок управления – представлен в виде цифрового потенциометра и энкодера;

в) блок питания – осуществляет питание микроконтроллера и схем;

г) блок индикации – отображает получаемые значения;

д) блок приема – подключает одну из нескольких входных линий к единичной выходной линии с помощью адреса;

е) блок коммутации – осуществляет переключение режимов работы

3. Выбор и обоснование элементной базы

Общие требования к элементной базе: устройство планируется использовать в условиях умеренного климата, диапазон температур от -5 до +20°С, атмосферное давление 650-800 мм. рт. ст., исходя из этого для проектируемого устройства выбираем следующие радиоэлементы:

1) резисторы R1…R4, R7…R9 - постоянные металлопленочные C2-33Н — 0,125:

• номинальная мощность, Вт: 0,125;

• предельное напряжение, В: 200;

• допускаемые отклонения сопротивлений, %: ±1; ±2; ±5; ±10;

• диапазон температур, °С: -60... +70;

• минимальная наработка, ч: 30000;

• срок сохраняемости, лет: 25;

2) резистор R6 - переменный 0904N-A25K:

• номинальная мощность рассеяния, Вт: 0,125;

• пределы номинального сопротивления, Ом: 100÷4,7*10⁶;

• предельное рабочее напряжение, В: 100;

• допускаемое отклонение от номинального, %: ±20,0%;

• диапазон рабочих температур, : от -45 до +70 ;

3) конденсаторы С2, С4 - радиальные электролитические К50-35-16:

• номинальное напряжение, В: 6.3 - 100;

• пределы номинальной ёмкости, мкФ: 0.47 - 15000;

• допускаемое отклонение от номинальной ёмкости, %: ±20,0;

• диапазон рабочих температур, : от -40 до +105;

4) реле K1 - электромагнитное TRIL-12VDC:

• напряжение управления, В: 5;

• коммутируемое напряжение (макс.), В: 220;

• время срабатывания, мс: 0.6;

• время отпускания, мс: 0.5;

• диапазон рабочих температур, : от -30 до +70;

5) транзистор VT1 - кремниевый биполярный КТ815В:

• макс. напр. к-э при заданном сопр. в цепи б-э, В: 40;

• максимально допустимый ток к, А: 1.5;

• статический коэффициент передачи тока, мин: 40;

• граничная частота коэффициента передачи тока, МГц: 3;

• максимальная рассеиваемая мощность к, Вт: 10;

• диапазон рабочих температур, : от -60 до + 125;

• корпус: KT-27

6) микросхема DA1 - стабилизатор напряжения LM7805CT:

• номинальный выходной ток, А: 1.5;

• максимальное входное напряжение, В: 40;

• выходное напряжение, В: 5;

• корпус: TO220;

• диапазон рабочих температур, : от -40 до +125;

Рисунок 1.3 – УГО стабилизатора напряжения

7) микросхема HG1 - жидкокристаллический индикатор WH1602

• рабочий ток, А: 2;

• рабочее напряжение, В: 5;

• угол обзора: 120

• диапазон рабочих температур, : от -20 до +70;

Рисунок 1.4 - УГО жидкокристаллического индикатора WH1602B

8) микросхема DD3 - микроконтроллер ATmega8-16PU

• ядро: AVR;

• разрядность, бит: 8;

• тактовая частота, МГц: 16;

• объем ROM-памяти, Кб: 8;

• объем RAM-памяти, Кб: 1;

• внутренний АЦП, каналы: 23;

• внутренний ЦАП, каналы: 23;

• напряжение питания, В: 4.5…5.5;

• температурный диапазон, : -40…85;

• тип корпуса: DIP28;

Рисунок 1.5 – УГО микроконтроллера ATmega8-16PU

9) микросхема DA3 - аналоговый коммутатор ADG409:

• рабочий ток, А: 2;

• напряжение питания, В: 5;

• диапазон рабочих температур, : от -40 до +85;

• корпус: DIP16

Рисунок 1.6 - УГО аналогового коммутатора ADG409BNZ

10) микросхема DA4 – цифровой потенциометр AD8403

• номинальный выходной ток, А: 1.5;

• напряжение питания, В: 5;

• диапазон рабочих температур, : от -40 до +125;

• тип корпуса: DIP24;

Рисунок 1.7 – УГО цифрового потенциометра AD8403