Устройство сбора данных. Надёжность средств измерения и информационно–измерительных систем. Измерение, средства измерений, страница 6

Выбираем R1=980Ом

Выбираем VD1   ФД28КП                      U_пит=12В

                                                                   U_пр=4В

I_пр.=1мА

R2=(U_пит-U_пр.)/I_пр.=(12-4)/1·10^-3=8кОм

Выбираем R2=8.2кОм

Выбираем VT1   КТ3102Д                       b=200…500

U_kmax=30B

I_kmax=100мА

P_kmax=250мВт

R3=(U_пит-U_бэ)/I=(12-0.7)/10·10^-3=330Ом

Выбираем R3=330Ом

Выбираем VТ2   КТ3107Д                       b=180…460

U_kmax=-25B

I_kmax=100мА

P_kmax=300мВт

R4=(U_пит-U_бэ)/I=(12-0.7)/10·10^-3=1.13кОм

Выбираем R4=1.1кОм

Рис 3.3. Схема  оптронно-гальванической развязки .

R5=(12-5.1)/10·10^-3=690Ом

Выбираем R5=720Ом

R6=(12-1.5)/10·10^-3=105Ом

Выбираем R6=100Ом

Выбираем R7=1МОм

Выбираем оптрон    АОТ 110А

U_вх=2B

I_вх=25мА

R7=1МОм

U_{вых.ост}=1.5В

I_{вых.ном}=10мА

I_вых.max=200мА

Рис 3.4. Общая схема.

3.3 Модуль сбора информации с датчиков расхода электроэнергии.

Рис. 3.5.  Модуль сбора информации.

Микросхемы К561ИЕ10 (DD1), содержат два независимых 4-х разрядных двоичных счетчика с паралельным выходом. Для повышения быстродействия в ИС применен паралельный перенос во все разряды. Подача счетных импульсов может производиться либо в положительной полярности (высоким уровнем) на вход С, либо в отрицательной полярности на вход V. В первом случае разрешение счета устанавливается высоким уровнем на входе V, а во втором случае – низким уровнем на входе С.

При построении многоразрядных счетчиков с числом разрядов более четырех соединение между собой ИС ИЕ10 может, производиться с последовательным или параллельным формированием переноса. В первом случае на выход С (вывод 1) следующего каскада счетчика подается высокий уровень с выхода Q4 (вывод 6) предыдущего каскада. В нашем случае используется схема соединения каскадов счетчика с параллельным переносом.

Выходы счетчиков оборотов подсоединены к регистру КР1533ИР22 (DD5), который используется как порт ввода.

Сигналом выбора датчика SC мы снимаем Z-состояние с регистра, защелкиваем байт данных соответствующий показанию счетчиков в выходном каскаде регистра и через задержку равную 0.05 ms обеспечиваемую цепочкой RC обнуляем счетчики. Затем считываем информацию в память микропроцессора и выдаем управляющий сигнал, устанавливающий регистр в Z-состояние и запускающий счетчики на новый 20-ти секундный цикл измерения.

3.4 Система выбора датчиков.

В данном курсовом проекте необходимо обеспечить последовательное считывание информации  с 16 датчиков расхода электроэнергии, то есть нам необходимо обеспечить поочередное подключение к шине данных всех датчиков. Для этого применим дешифратор-де мультиплексор 533ИД3.

Рис 3.6.  Дешифратор-де мультиплексор 533ИД3 (DD52).

Дешифратор позволяет преобразователь четырехразрядный двоичный код поступивший на входы А0…А3 в напряжение низкого уровня на одном из 16 выходов, которое активизирует датчик подключенный к данному выходу.

Е0, Е1 – входы разрешения дешифрации, если хотя бы на одном из них установить высокий уровень, то на всех выходах будет высокий уровень напряжения независимо от того, какой код подан на входы А0…А3.

3.5. Блок индикации.

После проведенных измерений полученное количество оборотов эквивалентное определенному расходу электроэнергии необходимо вывести на дисплей. Эту функцию выполняет микросхема КР580ВД79.

 Микросхема КР580ВД79 представляет собой универсальное программируемое устройство сопряжения с клавиатурой и дисплеем на основе семисигментных светодиодных индикаторов

Дисплейная часть обеспечивает работу с дисплеем на семисегментных индикаторах (их может быть до 32 шт.). Имеется ОЗУ на 16 байт, организованное в виде двух массивов 16X4 бита. Память дисплея может быть загружена из МК и прочитана им. И в том и в другом случае возможно автоинкрементирование адреса ОЗУ дисплея. Таким образом, ККД освобождает микроконтроллер от постоянного сканирования клавиатуры и поддержания изображения на дисплее.