АННОТАЦИЯ

В курсовом проекте разработана схема электрическая принципиальная спидометра для велосипеда, а также программа для микроконтроллера PIC16F876, позволяющая обрабатывать данные, получаемые с датчика, и выводить обработанные данные на индикацию.

СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ 2

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ РАБОТЫ СИСТЕМЫ 5

1.1 Описание принципа работы измерителя пульса 5

2. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 6

2.1 Выбор микроконтроллера 6

2.2 Выбор индикатора 6

2.3 Выбор транзисторов 7

2.4 Расчет и выбор резисторов 7

2.5 Выбор конденсаторов 7

2.6 Выбор кварцевого резонатора 7

3. РАСЧЕТ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ 9

4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ 11

4.1 Алгоритм программы 11

5. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 16

Приложение 1. Схема электрическая принципиальная 17

Приложение 2. Перечень элементов.18

Внимание!

Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №3499, цена оригинала 1000 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word.

Оплата. Контакты.

ВВЕДЕНИЕ

Спидометр является путевым велосипедным прибором, позволяющим пока-зывать не только скорость велосипеда, но и пройденный путь. В настоящее время существует множество различных устройств

1. АНАЛИЗ РАБОТЫ СИСТЕМЫ

1.1 Описание принципа работы велосипедного спидометра

Рис. 1. Функциональная схема велосипедного спидометра

2. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

2.1 Выбор микроконтроллера

Для упрощения и удешевления системы целесообразно выбрать в качестве основы устройства программируемый микроконтроллер. С учетом исходных данных контроллер должен иметь количество свободных внешних линий вво-да/вывода, достаточное для приема сигнала с усилителя и вывода конечного результата на световой индикатор. Кроме того, желательно, чтобы для данного типа микроконтроллера имелись доступные средства разработки и отладки управляющей программы.

С учетом вышеизложенного выбираем микроконтроллер PIC16C628 фирмы Microchip. Данный микроконтроллер обладает основными характеристиками (см. таблица 1).

Таблица 1. Характеристики микроконтроллера PIC16F628

Быстродействие Максимальная тактовая

частота (МГц) 20

Память Flash память программ (слов) 2048

Память данных (байт) 224

EEPROM память данных 128

Периферия Таймеры TMR0, TMR1, TMR2

Компараторов 2

Модулей ССР 1

Последовательный интерфейс USART

Дополнительные

характеристики Число источников прерываний 10

Число портов ввода/вывода 16

Напряжение питания (В) 3.0 – 5.5

Детектор пониженного

напряжения питания Есть

Корпус 18-выводный DIP, SOIC

20-выводный SSOP

2.2 Выбор индикатора

В качестве индикатора выбираем семисегментный светодиодный трехразряд-ный индикатор GNT-4031 (рис. 2).

Таблица 5. Характеристики индикатора GNT-4031

Тип Цвет Общий катод или анод Доминантная

длина волны

(nm) Vf(v)

тип, ном. If (mA) Интенсивность

свечения

сегмента (mcd)

мин. тип.

GNT-4031AE GaAsP/GaP Hi.effi крас-ный общий катод 635 2.0 20 9 12

GNT-4031AG GaP зеленый 565 2.1 20 8 11

GNT-4031AY GaAsP/GaP желтый 585 2.0 20 9 12

GNT-4031AS GaAIAs Super крас-ный 660 1.8 20 10 13

2.3 Выбор транзисторов

VT1, VT2, VT3 – транзисторы KT3102BМ (Philips-BC546B/B).

Характеристики данного транзистора: Uкэ 65В, Iк-100mА, hоэ — 100, P-500mВт.

2.4 Расчет и выбор резисторов

R1 – R4=R7 – R9 = . Выбираем резисторы типа МЛТ ряда Е24 – 270 Ом.

R5, R6, R10 = . Выбираем рези-сторы типа МЛТ ряда Е24 – 4,3 кОм.

2.5 Выбор конденсаторов

С4 = С5 = 33 пФ. Выбираем конденсаторы К10-17 П33-33 пФ ± 5%.

2.6 Выбор кварцевого резонатора

Кварцевый резонатор BQ1 4.000 МГц L 1гар. HC-49U.

Таблица 6. Характеристики кварцевого резонатора

Параметр Значение

Резонансная частота,кГц: 4000

Номер гармоники: 1

Точность настройки dF/Fх10-6: 15

Температурный коэффициент, Ктх10-6: 30

Рабочая температура, С: -40…70

Корпус: HC-49U

Длина корпуса L.,мм: 13.5

Диаметр (ширина) корпуса, D(W),мм: 11.5

Производитель: Россия

3. РАСЧЕТ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Необходимо рассчитать источник питания 5 В. Рассчитаем ток потребления схемы.

Для расчета тока потребления датчика A1 выбираем светодиод АЛ107Б с , фотодиод ФД27К с , усилитель MCP604-I/P (фирмы Microchip) с .

Ток потребления микроконтроллера при 4МГц.

Так как в курсовом проекте динамическая индикация, рассчитываем ток по-требления индикатора:

Ток потребления индикации:

Для данной схемы выбираем стабилизатор напряжения KP142EH5А с входным напряжением , выходным напряжением 5 В, по-требляемым током 10 мА. Зададимся .

Определим сопротивление нагрузки:

,

,

. Выбираем К50-68–16 В–1000 мкФ±20%.

= 10 пФ. Выбираем конденсатор К10-17 П33-10 пФ± 5%.

= 0,1 мкФ. Выбираем конденсатор К53-1 10 В — 0,1 мкФ±10%.

Трансформатор необходим для понижения сетевого напряжения до требуемого уровня, а так же для осуществления гальванической развязки между электрической сетью и нагрузкой. Выбираем трансформатор ТПП216-217/220-50 со следующими характеристиками: P=3,25 В, U вт.об.=10 В, I вт.об.max=0,072 А.

Рассчитаем среднее значение выпрямленного напряжения:

— действующее напряжение вторичной обмотки трансформатора

Среднее значение выпрямленного тока:

Средний выпрямленный ток каждого диода:

Исходя из данных, полученных при расчете, выбираем диодный мост КЦ401Г со следующими характеристиками:

4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ

Так как аппаратные средства контроллера недоступны для изменения, и все режимы его работы определяются заложенной программой, то основной частью разработки является написание управляющей программы. Для ее создания воспользуемся пакетом разработки MPLAB IDE, имеющем в своем составе отладчик и компилятор высокоуровневого языка С в коды ассемблера для PIC16C628.

Расчет ТMR0:

,

где: Fosc – тактовая частота внешнего генератора.

Время для прерывания таймера — 5 мс.

Выбираем предделитель 1:32 к TMR0.

256-156 = 100 – заносим в TMR0,

OPTION = 0b 0000 0100 // или 4 (делитель 1:32 к TMR0).

4.1 Алгоритм программы

Внешнее прерывание

5. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ

// программа измеритель пульса

// микроконтроллер PIC 16F628

// тактовая частота 4 МГц

# include <pic.h>

char Puls = 0;

int Time = 0;

char Katod = 0;

 

}

PORTA = K[Katod];

PORTB = Dig [Num[Katod++]];

if(Katod= =3)

Katod = 0;

return;

}

}

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта была разработана схема электрическая принципиальная оптического датчика пульса. Использование в качестве основы устройство современного микроконтроллера компании Microchip позволило создать систему, обеспечивающую компактность, надежность и дешевизну при обеспечении высокой скорости передачи данных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Горячева Г.А., Добромыслов Е.Р. Конденсаторы: Справочник.- М.: Радио и связь, 1984. – 88с., ил. – (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1079).

2. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем.-М.: Мир, 1982,-512с., ил.

3. Тутевич В.Н. «Телемеханика» М., Высшая школа, 1985 г.

4. Резисторы: Справочник/В.В.Дубровский, Д.М.Иванов, Н.Я.Пратусевич и др.; под ред. И.И.Четвертакова и В.М.Терехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1991. – 528с.:ил.

5. PIC16F62X Однокристальные 8-разрядные FLASH CMOS микроконтроллеры компании Microchip Technology Incorporated; перевод с технической документации DS40300В компании Microchip Technology Incorporated, USA. ООО «Микро-Чип», М, 2001.