Смекни!
smekni.com

Система управления микроволновой печью (стр. 2 из 3)

Рис.2

При реализации клавиатуры и индикации были применены дешифраторы К155ИД13 и два индикатора: трехсегментный E1-3040APR3 и четырехсегментный E3-4040APR2. При питании схемы использовался стабилизатор напряжения КР142ЕН5А. Все характеристики этих элементов приведены ниже.

Логическая блок-схема приведена на рисунках 3, 4, 5, 6.

Рис.3

Прерывание по таймеру 0

Рис. 4


Прерывание по таймеру 1

Рис.5

5. Спецификация элементов системы

Спецификация элементов используемых в системе приведена в таблице 3.

Таблица 3

Обозначение элемента Название элемента Тип элемента
DD0,DD1 Дешифратор К155ИД13
HG0 Трехсегментный индикатор Е1-3040APR3
HG1 Четырехсегментный индикатор Е3-4040APR2
R3…R9 Резистор 3 кОм
R2 Резистор 5 кОм
R0,R1 Резистор 1.5 кОм
R10 Резистор 5.1 кОм
DA1 Стабилизатор КР142ЕН5А
SW1…SW5 Ключи
K0,K1 Реле РЭС-6
VT0, VT1 Транзистор КТ315Б
VT2…VT8 Транзистор КТ361Б
VD0,VD1,VD3, VD4 Диод VD522
VD2, VD5 Стабилитрон 1N5240C
C0, C1 Конденсатор 0,33 мкФ
C3, C4 Конденсатор 30 пФ
С5 Конденсатор 10мФ
С2 Конденсатор 100мФ
ZQ Кварцевый резонатор 12 МГц

6. Характеристики элементов

6.1 Стабилизатор фиксированного напряжения 5 вольт КР142ЕН5А

Микросхема КР142ЕН5А трехвыводной стабилизатор с фиксированным выходным напряжением 5 вольт могут найти применение в широком спектре радиоэлектронных устройств в качестве источниках питания логических систем, измерительной технике, устройств высококачественного воспроизведения и других радиоэлектронных устройств. Внешние компоненты могут быть использованы для ускорения переходных процессов. Входной конденсатор необходим только в том случае, если регулятор находиться на расстоянии более 5 см от фильтрующего конденсатора источника питания.

Существует четыре разновидности таких приборов - на это указывают буквы в конце маркировки: А, Б, В или Г. Чтобы обеспечить нормальную работу чипа, параллельно его входу подключают конденсатор не менее 1 мкФ, а параллельно выходу не менее 2,2 мкФ. Выходное стабилизированное напряжение для чипа с маркировкой А составляет 5±0,1 В, Б - 6±0,12 В, В - 5±0,18 В, Г - 6±0,21 В.

Номинальное входное напряжение - 15 В, минимальное для КР142ЕН5(А, В) - 7,5 В, для КР142ЕН5(Б, Г) - 8,5 В. Максимальный выходной ток для чипов с индексами А и Б - 3 А, для В и Г - 2 А. Собственный потребляемый ток - 10 мА. Рассеиваемая теплоотводом мощность - 10 Вт. Температура окружающей среды, при которых чипы сохраняют работоспособность - от -45°С до +100°С. [4], [5].

Основные характеристикиДопустимый выходной ток 1АНе требуются внешние компонентыВнутренняя термозащитаЗащита выходного транзистораВнутреннее ограничение тока КЗ
Рис. 6
Расположение выводов1 Вход2 Земля3 Выход

Электрические характеристики

Все параметры преведены в таблице 4 при Vin=10В, Iout=500mA, 0°C<Tj<125°C, Cin=0.33mF, Cout=0.1mF если не оговорено другое.

Таблица 4

Наименование Обозначение Условия измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Выходное напряжение Vout Tj=25°C 4.9 5.0 5.1 B
7B<Vin<20B5mA<Iout<1.0APt<15Вт 4.75 - 5.25 B
Нестабильность повходному напряжению Voline Tj=25°C 7B<Vin<25B - 3 100 mB
8B<Vin<12B - 1 50 mB
Нестабильность потоку нагрузки Voload Tj=25°C 5mA<Iout<1.5A - 15 100 mB
250mA<Iout<750mA - 5 50 mB
Ток покоя Iq Tj=25°C,Iout=0 - 4.2 8.0 mA
Нестабильность тока покоя Iq 7B<Vin<25B - - 1.3 mA
5mA<Iout<1.0A - - 0.5 mA
Выходное напряжение шума Vn Ta=25°C, 10Гц<f<100кГц - 40 - mkB
Коэффициент подавления пульсации Rrej f=120Гц 62 78 - дБ
Падение напряжения Vdrop Iout=1.0A, Tj=25°C - 2.0 - B
Выходное сопротивление Rout f=1 кГц - 17 - мОм
Ток КЗ Ios Tj=25°C - 750 - mA
Максимальный выходной ток Io peak Tj=25°C - 2.2 - A
Температурная нестабильностьвыходного напряжения VoutTj Iout=5mA, 0°C<Tj<125°C - 1.1 - мВ/°C

Типовая схема включения

Рис. 7

Чертёж корпуса

Рис. 8Таблица 5

6.2 Дешифратор К155ИД13

Микросхема представляет собой дешифратор на 3 входа и 8 выходов для управления шкалой со сдвигом двух точек. Содержит 119 интегральных элементов. Корпус К155ИД13 типа 238.16-1, КМ155ИД13 типа 201.16-5. [4], [5].


Корпус ИМС К155ИД13

Рис. 9

Условное графическое обозначение ИМС К155ИД13

Рис. 10 1 - выход 7;2 - выход 6;3 - выход 5;4 - выход 4;5 - выход 3;6 - выход 2; 7 - выход 1;8 - общий;9 - выход 0;10 - "перенос";11 - вход 1;12 - вход 2; 13 - вход 3;14 - вход "запрет";15 - вход "перенос";16 - напряжение питания;

Электрические параметры

Параметры представлены в таблице 6.


Таблица 6

1 Номинальное напряжение питания 5 В
5 %
2 Выходное напряжение низкого уровня не более 0,4 В
3 Выходное напряжение высокого уровня 1,4...2,2 В
4 Входной ток низкого уровня не более -1,6 мА
5 Входной ток высокого уровня не более 0,04 мА
6 Напряжение на антизвонном диоде не менее -1,5 В
7 Ток потребления не более 70 мА
8 Входной пробивной ток не более 1 мА
9 Ток утечки на выходе не более -0,3 мА
10 Потребляемая статическая мощность не более 367,5 мВт

6.3 Индикаторы

Трехсигментный индикатор E1-3040APR3. [4]

10.16 мм, 3 разряда. Характеристики в таблице 7.

Таблица 7

Цвет свечения Кристалл Vf(V) Сила света Iv (ucd)
Материал Длина волны (nm) Раб. Макс. Мин. Раб.
Красный GaP 700 5.0 5.2 360 600

Четырехсигментный индикатор E3-4040APR2. [4]

10.16 мм, 4разряда. Характеристики в таблице 8.

Таблица 8

Цвет свечения Кристалл Vf(V) Сила света Iv (ucd)
Материал Длина волны (nm) Раб. Макс. Мин. Раб.
Красный GaP 700 5.0 5.2 360 600

7. Программа

7.1 Структура программы

Написание и отладка программы производились в программе ProView фирмы Franklin Software Inc.

ProView фирмы Franklin Software Inc. – интегрированная среда разработки программного обеспечения для однокристальных микроконтроллеров семейства Intel 8051 и его клонов. Она включает в себя всё, что нужно для создания, редактирования, компиляции, трансляции, компоновки, загрузки и отладки программ:

- стандартный интерфейс Windows,

- полнофункциональный редактор исходных текстов с выделением синтаксических элементов цветом,

- организатор проекта,

- транслятор с языка C,

- ассемблер,

- отладчик,

- встроенную справочную систему.

Среда разработки подобна Visual C++ Microsoft и Borland C++ для Windows.

ProView объединяет все этапы разработки прикладной программы в единый рекурсивный процесс, когда в любой момент времени возможен быстрый возврат к любому предыдущему этапу.

Программу можно поделить на 4 блока:

1. Инициализация данных.

2. Основной бесконечный цикл.

3. Обработка прерывания по таймеру Т/С 0.

4. Обработка прерывания по таймеру Т/С 1.

В 1-м блоке инициализируются данные и запускается таймер Т/С 0, отвечающий за обновление индикаторов и опрос клавиатуры.

Основной бесконечный цикл отвечает за обновление 3-х байтов, в которых содержится визуальное значение мощности.

Главная же часть программы содержится в 3-м блоке. Прерывание вызывается с частотой 700 Гц, чтобы обеспечить своевременное обновление значений на 7-ми индикаторах (3 индикатора отвечают за мощность, остальные отображают время), не заметное для человеческого глаза.

Параллельно с обновлением значений производится опрос клавиатуры. Если клавиша была нажата, то определяется, какая и допустимо ли действие, которое должно быть вызвано нажатием данной кнопки (например, нельзя увеличить максимальную мощность). Если действие допустимо, то оно производится. Возможные действия: увеличение/уменьшение мощности, увеличение времени, включение микроволновой печи, выключение, сброс времени. В случае включения печи, происходит запуск таймера Т/С 1, который отвечает за обратный отсчет времени, в течение работы микроволновой печи.