Антиплагиат (1220518), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Когда,вследствие перекрывания дробью луча от источника, фотодиод запираетсяи его сопротивление резко возрастает, из-зачего ток на соответствующ ем входе МК падает, э тому сигналу соответствует логический ноль.Программа МК составлена так, что при получении логического ноля на одной из нож ек, соответствующ их первомудатчику, запускается таймер, переполняющ ийся каж дую миллисекунду и, вызывая прерывание по собственномупереполнению, иниц иализирует увеличение некой переменной на единиц у. В момент установления логического нуля наодном из входов МК, соответствующ их второму датчику, происходит остановка таймера.
Значение переменно, полученноеза время меж ду двумя сигналами будет соответствовать времени, за которое дробь преодолела расстояние меж ду двумядатчиками. Путём проведения математических операц ий с записанным в программу значением базы L, получаем значениескорости, с которой двигалась дробь меж ду датчиками в метрах в секунду.Полученное значение скорости выводится на индикатор, в качестве которого могут выступать ж идкокристаллическиймонитор, многоразрядный семи- или восьмисегментных индикатор, а так ж е матричный индикатор.
Для определения типаиндикатора необходимо установить какого рода информац ию и в каком виде он будет отображ ать. Скоростьдроби вдробемётных и дробеструйных установках, достигает 100 м/с, так как к достиж ению э того уровня необходимо стремитьсядля возмож ности конкурировать с сущ ествующ ими технологиями, минимальное количество отображ аемых разрядов наиндикаторе я равно трём. В использовании четвёртого разряда нет необходимости, так как достичь скорости дробибольше 999 м/с на э кспериментальной установке в настоящ ий момент не представляется возмож ным.
Таким образом,индикатор долж ен обеспечить отображ ение трёх разрядов.Ж идкокристаллический монитор имеет большие габариты, и его параметры являются излишними для разрабатываемогоустройства. Матричный индикатор предназначен для вывода различных символов и знаков, но в данном случаенеобходимо выводить только ц ифры, поэ тому он не подходит. Оптимальным вариантом для использования в датчикескорости является восьмиразрядный индикатор, он позволяет отображ ать ц ифры и точку, используя минимальноеколичество выходов МК.
Сущ ествуют так ж е семисегментные индикаторы, у которых отсутствует возмож ностьотображ ения точки. Такой индикатор изображ ен на рисунке 3.14.Рисунок 3.14 – Семисегментный индикаторВ данном случае нет необходимости определять скоростьдроби с точностью до десятых долей, поэ тому мож ноотказаться от использования точки. Семисегментные индикаторы бывают двух типов, с общ им анодом и общ им катодом,схемы коммутац ии обоих видов представлены на рисунке 3.15.Индикатр с общ им анодом работает при постоянном соединении анода индикатора с анодом ИП.
Включение диодовпроисходит при соединении катода соответствующ его диода с катодом ИП. Индикатор с общ им катодом работает припостоянном соединении катода индикатора с катодом ИП. Включение диодов происходит при соединении анодасоответствующ его диода с анодом ИП. Сущ ественных полож ительных качеств ни одна из схем в сравнении с другой неимеет.Для отображ ения числа состоящ его из трёх разрядов, необходимо использовать три индикатора. Каж дый индикаторимеет восемь входов, соответственно, для управления ими требует резервирование двадц ати одного выхода МК.
Дляуменьшения количества используемых выходов МК используют динамическую индикац ию. При таком реж име работыразряды индикатора работают не одновременно, а по очереди. Переключение разрядов происходит с большойскоростью, благодаря инерц ионности человеческого зрения, глаз человека не замечает, что индикаторы работаютпоочереди.Рисунок 3.15 – Схема индикатораа) с общ им анодом; б) с общ им катодомТак как у светодиодов очень малая инерц ионность, сменяющ иеся разряды сливаются в одно изображ ение.
В э том реж имев каж дый момент времени работает только один разряд. Разряды включаются по очереди, начиная с первого заканчиваяпоследним, затем все начинается сначала.Для удобства использования индикаторы объединяют в блоки по два, три, четыре и более индикатора. При э том входыиндикаторов, являющ иеся общ ими катодами или общ ими анодами, остаются разделёнными, а входы отвечающ ие заиндикац ию того или иного сегмента объединяются, как э то показано на рисунке 3.16. Проц есс работы трёхразрядногосемисегментного индикатора мож но описать следующ им образом.
Для вывода на индикатор трёхзначного числа, на вывод3 подаётся сигнал, позволяющ ий при подаче на выводы a-g определённой комбинац ии сигналов, заж ечь сегментысоответствующ ие ц ифре первого разряда выводимого числа. Далее сигнал на вывод 3 перестаёт поступать и в тож евремя начинает поступать на вывод 2 позволяя вывести ц ифру второго разряда числа ни соответствующ ий индикатор.
Вдальнейшем, аналогичный проц есс происходит с третьим и всеми последующ имиразрядами, входящ ими в составиндикатора.Рисунок 3.16 – Схема трёхразрядного семисегментного индикатораВ качестве индикатора для датчика скорости выбран трёхразрядный семисегментный индикатор с общ им катодом ВС0411SURKWA.
Его параметры приведены в таблиц е 3.3.Таблиц а 3.3 – Фотометрические и э лектрические параметры индикатора ВС04-11SURKWAМаксимальная длина волны мах, нм627Основная длина волны min, нм625Спектральный диапазон ∆/2, нм45Ёмкость при UF = 10 В и f = 50 МГц , С, пФ15Прямое напряж ение, ULED, В2,5Прямой ток, ILED, мА30Так как светодиоды индикатора рассчитаны на меньшее напряж ение, чем то, которое выдаёт ИП, необходимоhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.12976309&repNumb=115/2026.05.2015Антиплагиатиспользовать ограничивающ ие ток резисторы.
Поскольку возмож но как одновременное включение всех сегментов одногоразряда, так и включение всего одного из них, ток через общ ий вывод индикатора будет меняться в зависимости отколичества включенных сегментов. Поэ тому необходимо чтобы значение токоограничивающ его резистора менялосьвместе с количеством включенных сегментов. Схема с использованием одного резистора, подключенного к общ ему выводу,не обеспечивает э то условие, следовательно,необходимо использовать резисторы на каж дый вывод сегмента. Расчётрезистора производится по формуле, (3.4)где - напряж ение источника питания, В, = 4,5 В; – значение прямого напряж ения, В, согласно таблиц е 3.3, = 2,5 В; –рабочий ток светодиодов, А, согласно таблиц е 3.3, =0,03 А.Подставив численные значения в формулу (3.4), найдём номинал резистораВыбираем ближ айшее большее значение стандартного ряда номинальных значений сопротивлений и получаем R2 = 68Ом.Частота смены разряда индикатора, а так ж е число или символы, выводимые на индикатор, определяются программой МК.Выбор микроконтроллера производится с учетом необходимого количества портов ввода вывода, достаточным дляобеспечения надёж ной работы датчика скорости.
Так как количество фотодиодов подсоединённых к входам МК длякаж дого датчика составляет 6 штук, то общ ее число зарезервированных портов равно двенадц ать. Для корректнойработы сенсорного блока МК долж ен обладать таймером. Трёхразрядный семисегментный индикатор требует для своейработы десять портов, а так ж е наличие встроенного в МК таймера. Параметры э лектропитания МК долж ны обеспечиватьего работу при напряж ении питания = 4,5В.Наиболее подходящ им под установленные требования и вместе с тем достаточно доступным является микроконтроллерATmega8.
Количество портов входа выхода доступных для подключения фото- и светодиодов у э того МК равно двадц атидвум, что точно соответствует необходимому количеству. Так ж е МК оснащ ен необходимым количеством восьмиразрядныхтаймеров, позволяющ их в полной мере обеспечить работу индикатора и сенсорного блока.Следующ ими э тапами разработки датчика скорости является написание программы для МК, а так ж е моделированиесхемы. Для получения представления о назначении портов МК соответствующ им периферийным устройствам, проводитсямоделирование схемы в программе Proteus.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
