Приёмник для радиоуправляемой игрушки (стр. 1 из 4)

Введение

Сегодня электронная автоматика оказывает огромное влияние на различные стороны жизни и деятельности человека.

С электронной автоматикой мы имеем дело практически на каждом шагу. В наших домах она управляет электронагревательными приборами, холодильниками аудио - и видеоаппаратурой, телефонными аппаратами, телевизорами и многими другими устройствами бытового назначения. Электронные и электронно-механические часы, калькуляторы и персональные компьютеры прочно вошли в наш быт. В универсамах электронные автоматы быстро и точно взвешивают и оценивают покупки, на перекрёстках городских улиц они управляют движением транспортных средств, включают освещение в вечерние время суток и выключают его с наступлением рассвета. Электронные автоматы выполняют ответственную работу на земле, в воздухе в космосе – управляют сложнейшими производственными процессами, реакторами атомных электростанций, бортовой аппаратуры современных самолётов, орбитальных и межпланетных станций.

О сущности электронной автоматики и многообразии её применения можно узнать из многочисленных популярных и специальных изданий.

Благодаря широкому развитию радиоэлектронной аппаратуры, стало возможным роботизировать производство. Электронные автоматы и станки с программным управлением значительно облегчают и ускоряют производство. К тому же они не устают и всегда точны в своей работе, человеку остаётся лишь дать команду машине и она будет её выполнять.

Значительную часть электронных автоматов образуют три взаимосвязанных компонента: датчик, усилитель и исполнительное устройство. Если автомат должен реагировать, скажем, на свет его датчиком может быть, например фотодиод, преобразующий свет или его интенсивность в электрически сигнал. Усилитель, функцию которого может выполнять, например транзистор или интегральная схема усиливает сигнал датчика до определённого, заранее обусловленного уровня, при котором срабатывает исполнительное устройство, включающее ту или иную внешнюю нагрузку.

Существует множество различных электронных устройств, используемых нами в повседневной жизни, пользуясь которыми мы часто недооцениваем их роль в нашей жизни, а просто используем их, не задумываясь о том, как они устроены.

Можно с уверенностью сказать, что в настоящее время современному человеку нельзя обойтись без электронной аппаратуры.

1. Общая часть

1.1. Анализ технического задания

Приёмники имеющихся в продажи радиоуправляемых игрушек азиатского производства не отличаются хорошими характеристиками и высокой надёжностью.

Между тем применяемые в таких игрушках специализированные микросхемы кодирования и декодирования команд обладают неплохим качеством и удобным алгоритмом работы.

Воспользовавшись подобной микросхемой, извлечённой из неисправного игрушечного автомобиля, можно изготовить на её основе значительно более надёжный в работе приёмник, оставшийся совместимым с фирменным передатчиком команд радиоуправления. Приёмник можно использовать как вместо отказавшего, так и для управления движущимися моделями собственной конструкции.

1.2. Описание схемы электрической принципиальной приёмника для радиоуправляемой игрушки

Сигнал с частотой 27,12 МГц принимает сверхрегенеративный детектор с принудительным гашением колебаний на транзисторе VT1. Генератор частоты гашения собран на КМОП микросхеме DD1. Она представляет собой экономичный мультивибратор с дополнительным D-триггером, делящим на два частоту колебаний мультивибратора, заданную элементами R1 и С2.

Далее следует декодер DA1, включённый по типовой схеме. Его чувствительность к сигналу, поданного на вход основного элемента DA1.2. (выход 3), равна 300 мВ. Усилитель DA1.1. и DA1.3. повышают её до 0,15 мВ. Тактовая частота декодера, которую устанавливают подборкой резистора R11, не должна отличаться от такой же частоты кодера более чем на 25%.

Вместо транзисторных усилителей тока для управления ходовым и рулевым электродвигателями применены специализированные микросхемы DA2 и DA3. Их максимальный выходной ток 0,7 А вполне достаточен для работы большинства электродвигателей, применяемых в игрушках.

2. Расчётная часть

2.1. Расчёт надёжности приёмника для радиоуправляемой игрушки

Расчёт надёжности производится на этапе проектирования. Для расчёта задаются ориентировочные данные. В качестве температуры окружающей среды может быть принято среднее значение температуры внутри блока. Для большинства маломощных полупроводниковых устройств она не превышает 40`C.

Для различных элементов при расчётах надёжности служат различные параметры. Для резисторов и транзисторов это допустимая мощность рассеивания, для конденсаторов допустимое напряжение, для диодов прямой ток.

Коэффициенты нагрузок для элементов каждого типа могут быть определены по величине напряжения источника питания. Так для конденсаторов номинальное напряжение рекомендуется брать в 1,5 – 2 раза выше напряжения источника питания. Рекомендуемые коэффициенты приведены в таблице № 1.

Таблица № 1.

Наименование элемента Контролируемые параметры Импульсный режим Статический режим
Транзисторы Ркдопkн = Рф/Ркдоп 0,5 0,2
Диоды Iпрmaxkн = Iф/Iпрт 0,5 0,2
Конденсаторы Uобклkн = Uф/Uобкл 0,7 0,5
Резисторы Ртрасkн = Рф/Рдоп 0,6 0,5
Трансформаторы Iнkн = Iф/Iндоп 0,9 0,7
Соединители Iконтактаkн = Iф/Iкдоп 0,8 0,5
Микросхемы Imax_вх /Imax_вых - -

Допустимую мощность рассеивания резисторов можно определить по принятым обозначениям на схеме.


Номинальная мощность (Вт) 0,05 0,125 0,25 0,5 1 2 5 10
Обозначение на схеме

Допустимую мощность рассеивания следует брать в качестве номинального параметра. Фактическое значение параметра надо брать в половину меньше согласно таблице №1.

Для конденсаторов номинальным параметром в расчёте надежности считаются допустимые напряжения на обкладках конденсатора. В большинстве схем этот параметр не указывается. Его следует выбирать исходя из напряжения источника питания. Uн, для конденсатора следует брать в два раза больше (в полтора) напряжения источника питания. При этом следует учитывать, что согласно ГОСТу конденсаторы выпускаются на допустимое напряжение (в вольтах) 1; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 350.

Конденсаторы на более высокое допустимое напряжение на обкладках, в схемах курсового и дипломного проектирования практически не применяются.

Фактическое значение (Uф) для конденсаторов в расчёте надежности следует брать в половину меньше выбранного.


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.