WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Мікропроцесорна метеостанція - Курсова робота

Мікропроцесорна метеостанція - Курсова робота

AD1674 виготовлений за унікальною технологією BіMOS ІІ компанії Analog Devіces, що дозволяє сполучити висока якість і швидкодія біполярної технології з малим споживанням КМОП технології.

Прилад випускається в п'ятьох різних температурних виконаннях. AD1674J і До виконання призначені для роботи в температурному діапазоні від 0°С до +70°С; А и В виконання призначені для роботи в індустріальному температурному діапазоні від - 40 °С до +85°С; AD1674T виконання призначене для роботи в розширеному температурному діапазоні від -55°С до +125°С. J і До виконання виробляються в 28 вивідних пластикових корпусах DІ і SOІ. А й У виконання випускаються в 28 вивідних герметичних керамічних корпусах DІ і 28 вивідних корпусах SOІ. T виконання випускається в 28 вивідному герметичному корпусі DІ.[6]

3.4 Датчик відносної вологості Модель RL-1HS100

Датчик відносної вологості RL-1HS100 побудований на основі сенсорного елемента HІН-3610-002 фірми Honeywell, виготовленою у виді інтегральної схеми. Сенсор використовує планерний ємнісний полімерний елемент, чуттєвий до вологості повітря. Другий шар полімеру захищає сенсор від бруду, пилу, жиру й інших шкідливих факторів навколишнього середовища. Датчик має калібрований лінеаризований вихід.

Область застосування:

  • теплиці;

  • холодильники;

  • сушарки;

  • метеорологія;

Основні властивості:

  • похибка 2% RH;

  • діапазон виміру 0-100 % RH;

  • лінійність 0.5% RH;

  • гістерезис 1.2% RH;

  • відтворюваність + 0.5% RH;

  • постійна часу 15 сек. ;

  • стабільність 1 % RH за 5 років;

  • температурний діапазон -40 to 85 .

Датчик вологості складається з інтегрального чуттєвого елемента (сенсора), що живиться від вбудованого стабілізатора напруги, і повторювача напруги який необхідний для ослаблення електромагнітних перешкод, виключення впливу опору навантаження і сполучної лінії на результати вимірів.

Датчики вологості калібрують виготовлювачем, у зв'язку з чим кожен датчик вологості має індивідуальні калібровані коефіцієнти. Ці коефіцієнти заносяться в калібрований файл пристрою введення інформації типу RL . При цьому відносна вологість визначається по формулі :

RH=(a1 +a2*Vout)*100%, (3.1)

де: RH - відносна вологість повітря в %; а1 і а2 - калібровані коефіцієнти; Vout - вихідна напруга датчика.[7]

3.5 Датчик атмосферного тиску. Модель RL-1APS115

Датчик атмосферного тиску RL-1APS115 побудований на основі сенсорного елемента МРХА4115A6LJ фірми Motorola, виконаного у виді інтегральної схеми. Датчик має калібрований лінеаризованный вихід.

Область застосування :

  • метеорологія ;

  • барокамери ;

  • теплиці ;

Основні властивості :

  • похибка 1.5% ;

  • діапазон виміру 15-115 кПа ;

  • часу встановлення 0,02 сек. ;

  • температурний діапазон -40 °С to 85 °С.

Датчик атмосферного тиску складається з інтегрального чуттєвого елемента (сенсора), що живиться від вбудованого стабілізатора напруги, і повторювача напруги який необхідний для ослаблення електромагнітних перешкод, виключення впливу опору навантаження і сполучної лінії на результати вимірів. Датчики атмосферного тиску калібрують виготовлювачем, при цьому атмосферний тиск визначається по формулі

Р=а1 + a2*Vout, (3.2)

де: Р - атмосферний тиск у кПа. а1 і а2 - калібровані коефіцієнти.

а1=10,6, а2=21,8 . Vout - вихідна напруга датчика.

Калібровані коефіцієнти вказуються для кожного датчика на зворотній стороні його корпуса. Датчик тиску підключають до одному з пристроїв введення аналогових сигналів RL-8AІ, RL-88АС, RL-40AІ або RL-32RTD. Після підключення датчика й експорту каліброваного файлу. У програму відображення даних RLDataVіew на екрані монітора комп'ютера будується графік залежності тиску від часу, що обновляється в міру надходження даних. Дані можуть бути збережені у файлі, роздруковані або експортовані в іншу програму, як, наприклад, MS Excel.

Граничні режими :

  • Атмосферний тиск400 кПа ;

  • Температура збереження+5...+40 °С ;

  • Напруга живлення+22 В ;

  • Відносна вологість, не більш... 100% ;

  • Тік навантаження5 мА. [7]

3.6 Датчик температури. Модель LM94022

Компанія Natіonal Semі-conductor представила перші аналогові датчики температури, що здатні працювати при напругі живлення 1,5 В и характеризуються можливістю вибору коефіцієнта передачі. Дані особливості дозволяють поліпшити експлуатаційні характеристики пристроїв температурного контролю і керування з низьковольтним живленям. LM94021 і LM94022 підтримують чотири обираних користувачі коефіцієнта передачі і контролюють температуру в діапазоні -50°С...+ 150°С. Широкий діапазон контрольованих температур, гнучкість і економічність роблять дані датчики чудовим вибором для низьковольтних систем з батарейним живленям, таких, як стільникові телефони, персональні цифрові пристрої, Мрз-плееры і цифрові камери.

LM94021 і LM94022 - прецизійні аналогові датчики температури, виконані за технологією КМОП і здатні працювати від джерела харчування напругою 1,5...5,5 В. Вихідна напруга цих датчиків назад пропорційно обмірюваній температурі для досягнення більш високої чутливості при підвищених температурах.

Користувачам пропонується вибрати один з чотирьох коефіцієнтів передачі:

-5,5 мВ/ , -8,2 мВ/, -10,9 мВ/, -13,6 мВ/.

LM94021 і LM94022 характеризуються малим споживаним струмом: 9 мкА і 5,4 мкА, відповідно. Дані датчики випускаються у мініатюрному корпусі SC70, а посадкове місце сумісне зі стандартним датчиком температури LM20.

Відмінні риси:

  • Робота при напрузі живлення 1,5 В ;

  • Двотактний вихід з навантажувальною здатністю 50 мкА (LM9402) ;

  • Чотири обираємих користувачем коефіцієнти передачі ;

  • Висока точність контролю в широкому температурному діапазоні 50......+150 ;

  • Малий споживаний струм ;

  • Захист виходу від короткого замикання ;

  • мініатюрний корпус SC70 ;

  • Сумісність посадкового місця зі стандартним датчиком температури LM20 ;

Основні характеристики:

  • Напруга живлення 1,5-5.5 В ;

  • Споживаний струм 9 мкА (типове значення) ;

  • Навантажувальна здатність 50 мкА ;

  • Точність контролю температури:

1,5(20- 40) ;

1,8 (-50...70) ;

2,1 (-50- 90) ;

2,7 (-50- 150) ;

  • Робітник температурний діапазон: -50-150 ;

Області застосування:

  • телефони ;

  • Радіочастотні передавачі ;

  • Керування батарейним джерелом ;

  • Автомобільна електроніка ;

  • Драйвери дисків ;

  • Ігрові пристрої ;

  • Побутові прилади. [7]

3.7 Розробка електричної принципової схеми мікропроцесорної метеостанції

Поєднавши перераховані вище компоненти схеми, розроблена електрична функціональна схема приладу, представлена в додатку А. Працює вона таким чином.

Три датчики, які показані на схемі трьома розйомами XS1, XS2, XS3. Проводять вимірювання трьох фізичних величин таких як відносна вологість, атмосферний тиск і температура. Вихідний сигнал цих датчиків аналогова величина, яка поступає через аналоговий мультиплексор на 12 розрядний АЦП АD1674, який перетворює аналогову величину в цифровий код . Після цього цей цифровий код поступає на мікроконтролер AT90S8515. Після цього на порти персонального комп'ютера, які показані на схемі розйомами XS4. Сигнал між мікроконтролером AT90S8515 і персонального комп'ютером передається через інтерфейс RS-232. Який складається з гальванічної розв'язки і перетворювача рівнів MAX232. Гальванічна розв'язка побудована на основі двох оптронів 4N35 і мікросхеми МС7805.

4. Електричні розрахунки найголовніших вузлів електричної принципової схеми

Здійснимо електричний розрахунок елементів принципової схеми мікропроцесорної метеостанції

Розрахуємо значення резисторів за формулою:

, (4.1)

де - мінімальне значення напруги для рівня логічної одиниці. - спад напруги на світлодіоді. - струм на світлодіоді.

Підставивши значення, отримаємо:

(kОм)

Розрахуємо значення резисторів за формулою:

. (4.2)

З документації на оптрон 4N32 визначаємо струм , . Отже IC= IE=100, UE=0.5B.

Підставивши значення, отримаємо:

(Ом)

Розрахуємо значення резисторів за формулою:

, (4.3)

де - вихідна напруга мікросхеми MC7805

Підставивши значення, отримаємо:

(Ом)

Оберемо значення резисторів кОм.

З документації на мікросхему AD780 визначаємо номінали конденсаторів С2, С1 . Отже, обираємо конденсатори С2 =С1= 100 .

До портів мікроконтролера ХТAL1 та ХТAL2 під'єднано конденсатори та , між якими розташований кварцовий резонатор ZQ, призначений для того, щоб задавати такт роботи мікроконтролера. Його частота f=1 МГц. Візьмемо пФ.

З документації на мікросхему MAX232 визначаємо номінали конденсаторів С9, С10, С11, С12 . Отже, обираємо конденсатори С9= С10= С11= С12 =1 .

З документації на мікросхему MC7805 визначаємо номінали конденсаторів С5, С6, С7, С8. Отже, обираємо конденсатори С5= С6=С7=С8= 220

Обираємо діоди VD1,VD2. VD1,VD2 - діоди напівпровідникові імпульсні 1N4148 Мають такі характеристики, які наведені в таблиці 2, 3 [9]

Loading...

 
 

Цікаве