Навигация
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
28340
знаков
0
таблиц
7
изображений
3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
3.1. Источник питания.
Для большинства цифровых устройств необходим источник питания. При большом потреблении мощности использование как источника гальванических батарей неэкономично. В этом случае постоянное напряжение получают путём трансформирования и выпрямления напряжения сети. Для этой цели в данной приборе используем (см. приложение ФИРЭ.ИИТ.КП602916/с.003) двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора.
К достоинствам можно отнести - используются обе половины переменного напряжения. При этом вырабатывается пульсирующее колебание, в котором отсутствующие в однополупериодной схеме полуволны инвертируются и появляются между положительными полуволнами. Коэффициент пульсации составляет 0,67, для сравнения коэффициент пульсации однополупериодного выпрямителя 1,57.
Чтобы уменьшить пульсации, на выходе выпрямителя, в схему включаем сглаживающий Г - образный RC - фильтр.
Коэффициент сглаживания показывает, во сколько раз фильтр уменьшает пульсации выпрямленного напряжения.
,
где 
,
,
,
- коэффициенты пульсаций и амплитудные значения напряжения на входе и выходе фильтра.
Схемы стабилизации используются во многих, но не во всех источниках питания. Для обеспечения устойчивости выходного напряжения постоянного тока в условиях изменяющейся нагрузки, колебаниях напряжения в сети используем стабилизатор в виде интегральной микросхемы.
Включим в схему резистор R1 являющимся датчиком тока в схеме защиты от перегрузок.
На выходе схемы установим конденсатор С2, служащий для снижения уровня пульсаций выходного напряжения, а так же повышения устойчивости стабилизатора.
С помощью переменного резистора R5 можно будет производить более точную регулировку выходного напряжения.
3.2. Кодово-сенсорный замок
Для приведения в действие исполнительного механизма замка достаточно в определенной последовательности дотронуться пальцем сенсоров Е2...Е5. При этом необходимо касаться во время набора кода сенсора Е1 либо пар сенсоров: Е2, Е1; ЕЗ, Е1; Е4, Е1; Е5, Е1. При касании сенсоров Е2, Е1 положительное напряжение через цепь Rl, VD1, сопротивление кожи, VD2, R2 поступит на вход элемента DD1.1. В результате триггер DD3.1 установится в «единичное» состояние и подготовит элемент DD5.2. В связи с этим после касания сенсоров ЕЗ, Е1 триггер DD3.2 также установится в «единичное» состояние.
Аналогично касание сенсоров El, E4 и El, E5 приведет к установке в «единичное» состояние соответственно триггеры DD4.1 и DD4.2. Уровень логической 1 на прямом выходе триггера DD4.2 открывает ключ VT1, и реле К1 своими контакторами включает исполнительный механизм замка. В данном устройстве элементы DD6.1...DD6.3 служат для сброса всех триггеров при нарушении последовательности набора. Для этой же цели служат сенсоры Е6...Е10, при касании к любому из них все триггеры обнуляются.
Цепь R12, С6 играет двойную роль. Она предотвращает ложное срабатывание замка при включении питания (устанавливает триггеры в «нулевое» состояние) и обеспечивает включение исполнительного механизма на определенное время, задаваемое постоянной времени цепи R12, Сб. Этого времени должно быть достаточно для того, чтобы засов замка, связанный с сердечником электромагнита, приготовился защелкнуться. Помещение закрывают, захлопывая двери, аналогично некоторым типам механических замков. Цепь Rl3, C7 предотвращает возможный сброс триггера DD4.2 при включении электромагнита, поскольку замок и электромагнит имеют общее питание.
Устройство собрано на микросхемах КМОП структуры, поэтому характеризуется малым потреблением электроэнергии. В проектируемом кодовом замке используем микросхемы К561ЛА7, К561ЛА9, К561ЛЕ5, К561ТМ2.
В основе всех цифровых микросхем КМОП находятся элементы И, И, ИЛИ и коммутативный ключ. С помощью КК реализуются выходы с третьим состоянии очень большого выходного импеданса Z (практически разомкнуто). Полевые транзисторы можно соединять последовательно «столбиком», поэтому элементы И, ИЛИ строятся по разным схемам.
Для КМОП принято, чтобы 1 отображалась высоким уровнем, а 0 – низким.
Один двухвходовый канал И из микросхемы К561ЛА7 (см. рис. 3.2.) содержит четыре разноканальных полевых транзистора: VT1 и VT2 – n, а VT3, VT4 – p –канальные. На эквивалентной ключевой схеме выходы А и В получают четыре возможных логических сигнала от переключателей S1 и S2.
Рис. 3.2. Принцип действия микросхемы К561ЛА7
Если последовательно перебрать все комбинации напряжений высоких и низких уровней, поступающих на входы А и В от S1 и S2, и рассмотреть уровни на выходе Q, получим таблицу состояний инвертора И. Когда от S1 и S2 на входы А и В поданы напряжения высокого уровня В, n – каналы транзисторов VT1 и VT2 будут замкнуты, а каналы VT3 и VT4 разомкнуты. На выходе Q окажется напряжение низкого уровня Н. Если на вход А или В поступает хотя бы один низкий уровень, один из каналов VT3 или VT4 оказывается замкнутым и на выходе Q появляется напряжение высокого уровня. В результате вертикальная колонка данных на выходе соответствует функции И. Если на входы А и В подать два положительных импульса, сигнал на выходе Q будет соответствовать площади их совпадения (но с инверсией).
Устройство базового элемента ИЛИ (это один канал микросхемы К561ЛЕ5), как бы обратное по сравнению с элементом И: здесь параллельно соединены n – канальные и последовательно p – канальные транзисторы. На эквивалентной схеме (см. рис.) только совпадение низких входных уровней на входах А и В даст высокий уровень на выходе Q, так как в этот момент замыкаются оба верхних p – канальных транзистора VT1 и VT2. Присутствие хотя бы одного высокого уровня В на входах А, В означает замыкание одного из параллельных n – канальных транзисторов VT3, VT4.
Рис. 3.3. Устройство микросхемы К561ЛЕ5.
Состояние выхода Q в зависимости от уровней, последовательно поступающих от переключателей S1 и S2, дают столбик данных, соответствующих функции ИЛИ. Осциллограмма отклика на выходе ИЛИ показывает, что длительность действия инвертированного сигнала на выходе Q соответствует времени действия обоих входных сигналов.
Кроме указанных на схеме микросхем можно также применить ИМС серий К564, К561. Конденсаторы С1...С5 типа KM, C6...C8 типа К5О-16, , резисторы - МЛТ-0,25.
В качестве реле К1 используется реле РЭС59 (паспорт ХП4.500.021.01) с характеристиками Rном = 130 Ом, Iср = 11 мА, Iош = 1 мА, Uраб = 2.1…2.7 В и временными параметрами tср = 20 мс и tот = 12 мс.
Кодонабиратель представляет собой прямоугольную пластину из изолирующего материала, на которой размещены 10 сенсоров. Если длина соединительных проводов между кодонабирателем и корпусом замка имеет значительную длину (более 300 мм), то для повышения помехоустойчивости их желательно экранировать.
Собранный замок практически не требует налаживания. Может лишь возникнуть необходимость в более точном подборе величин резисторов R12, R13. Для смены кода кодонабиратель соединяют с замком через переключатель.
Похожие работы
... рисунков в формате А0-А1 со скоростью 10-30 мм/с. Фотонаборный аппарат Фотонаборный аппарат можно увидеть только в солидной полиграфической фирме. Он отличается своим высоким разрешением. Для обработки информации фотонаборный аппарат оборудуется процессором растрового изображения RIP, который функционирует как интерпретатор PostScript в растровое изображение. В отличие от лазерного принтера в ...
... идет дешифровка полученных сообщений. Все это становится значимым только в акте коммуникации и приводит к непониманию и напряженности, трудности и невозможности общения. Наконец, межкультурная коммуникация основывается на процессе символического взаимодействия между индивидуумами и группами, культурные различия которых можно распознать.; восприятие и отношение к этим различиям влияют на вид, ...
... , Тайваня, США. Телефон-трубка собрана на семи транзисторах. Питание схемы снимается с диодного моста VD4 — VD7 через герконовый (или другого типа) переключатель SA1. На транзисторах VT1, VT2, VT3 собраны дифференциальная схема и электронный ключ для набора номера. Питание разговорной части схемы снимается с делителя R5, R8 и зависит от номинала резистора R8, (150 — 200 Ом). На транзисторе VT4 ...
... : трудового и коллективного; —правила внутреннего трудового распорядка организации, ответственность за нарушение этих правил; —организацию работы по управлению охраной труда; —контроль и надзор за соблюдением требований охраны труда в организации; —основные опасные и вредные производственные факторы, характерные для данного производства; —СИЗ, порядок и нормы выдачи их и сроки носки; — ...
0 комментариев