Описание схемы электрической принципиальной.

Разработка технического задания.

Техническое задание.

1.1Наименование и область применения.

Узел 2-х развязанных дискретных входов - MCX51-9.5

Используется в устройствах автоматизации технологических процессов.

1.2. Основания для разработки.

Задание на курсовое проектирование по дисциплине «конструирование измерительных приборов» выданное кафедрой ПР 6.

1.3. Аналог разработки.

MCX51-9.x Узел 2-х силовых выходов / Узел 2-х развязанных дискретных входов, производство ООО «Фрактал».

1.4. По результатам конструирования представить.

1.4.1. Пояснительную записку объемом в 25-35ст.

1.4.2. Комплект конструкторской документации.

- Схема электрическая функциональная - 1

- Схема электрическая принципиальная - 1

- Сборочный чертеж функциональной ячейки 1-2

- Чертеж корпуса – 1

- Перечень элементов.

- Спецификацию

- Презентацию доклада к защите (необязательные документы).

1.5.Технические и эксплуатационные характеристики разрабатываемого «Узла 2-х развязанных дискретных входов - MCX51-9.5»

Группа эксплуатации – 2.

P (от 3000ч). =< 0.97

Быстродействие - 8 Млн.команд/с (8 МГц * 4 PLL)
Скорость работы интерфейса - 9600…460800 бод
Число команд интерфейса - 10
FLASH память программ для пользователя - 24 кБайта
EEPROM память данных для пользователя - 248 Байт
RAM память данных для пользователя - 1232 Байт
Буфер приема / передачи интерфейса - 256 Байт
Простая загрузка программ пользователя во FLASH через - RS485
Добавление пользователем своих команд при обработке команд MODBUS
Число силовых выходов -2
Гальваническая развязка силовых выходов от интерфейса - индивидуальная, не хуже 2.5 кВ
Число входов 0...5В - 2
Из них АЦП 10 бит - 2
Светодиодная индикация - Питание, Выход 0, Выход 1
Питание - DC 9...40В
Температурный рабочий диапазон индустриального исполнения - -40…+85 град.
Габариты узла - 35x86x57 мм

 

Выбор элементной базы и описание схемы электрической принципиальной

Разработка схемы электрической функциональной.

Схема электрическая функциональная представлена на рис. 1.1.

Функциональная схема) Блок сюда.!!!!!!!!!

Рис 1.1. Схема электрическая функциональная.

Схема электрическая функциональная содержит следующие элементы…

Работает следующим образом.

 

Выбор и конструкторский анализ элементной базы.

Конструкторские и эксплуатационные параметры выбраных радио электронных компонентов используемых в схеме электрической принципиальной представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Конструкторские и эксплуатационные параметры ЭРИ.

Наименование ЭРИ	Количество, шт.	Конструктивные параметры	Допустимые условия эксплуатации
масса, г	установочная площадь,м2∙10-6	Ном. интенсивность отказов,λ0∙10-6 1/ч	Диапазон температур, ºС	Вибрации	ударные перегрузки,g
частота, Гц	перегрузки, g
Микросхемы PIC24FJ64GA004 FM25L256 AT26DF161A ADuM1402 74HC1G08 FT232AL SIP7 ST485BD		16.0 4.0 4.0 5.0 3.0 7.0 3.0 3.0	76,8 2,8 52,5 96,25	0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0,01 0.017	-40…+80 -40…+80 -40…+80 -40…+80 -40…+80 -40…+80 -40…+80 -40…+80	1-500 1-500 1-500 1-500 1-500 1-500 1-500 1-500
Резисторы		0.5	3,75	0.01	-60…+125	1-5000
Джамперы		1.5	10,2	0.001	-40…+100	1-500
Разъёмы PLD-20R (20 конт.) PLS-5 (5 конт.) miniUSB-B (5конт.)		7.5 7.5	51,2 57,8	0.001 0.001 0.001	-40…+100 -40…+100 - 55… + 85	1-600 1-600 1-600
Конденсаторы		0.8 1.5	1,28 1,7	0.01 0.015	-55…+125 -55…+85	1-800 1-800
Диоды SOD57 BAV99 АЛ307КМ		0,2 0,2 0,25	12,4 5,8	0.1 0.1 0,2	-65…+175 -65…+150 -60…+70	1-600 1-600 1-600
Печатная плата		55,54	1935,48	0.7	-40…+80	1-500
Кв. резонаторы HC-49SM		0,5		0,02	-40…+85	1-600
Резисторы CR0805-JX		1,5		0,01	-55…+125	1-500
Джамперы MJ-O-2		1,0		0,1	-40…+100	1-500
Разъёмы PLD-20R PLD-20 PLD-16		4,2 3,8 1,9	50,6	0,02 0,02 0,02	-40…+100 -40…+100 -40…+100	1-600 1-600 1-600
Конденсаторы SMD0603 К50-35		0,1 1,5	32,4 23,7	0,01 0,015	-55…+125 -55…+85	1-800 1-800
Диоды SM5819		0,2	26,1	0,01	-55…+85	1-600
Элемент питания ЭП 0,1-76(Т) 0,7 Вт		8,0		0,02	-40…+100	1-800
Транзистор BC857C		5,0		0,02	-65...+150	1-500
Индуктивность КИГ 0,1 6800 мкГ		2,0		0,02	-40…+85	1-500

Описание схемы электрической принципиальной.

Схему электрическую принципиальную получим путем типового включения микропроцессорного комплекта PIC18……. схема электрическая принципиальная показана на рис. 1.2.

 

Рис 1.2. Схема электрическая принципиальная.

Узел MCX51-9.x представляет собой устройство c 2-мя универсальными входами и 2-мя силовыми выходами в 35-мм DIN конструктиве.
MCX51-9.x может работать как узел в сети RS485, работающей по протоколу MODBUS, так и как самостоятельное устройство работающее по собственной программе.
Прошивка узла является базовой прошивкой Фирмы Фрактал для модулей и узлов на базе PIC18Fxxxx.
Программа позволяет пользователю полностью управлять ресурсами модуля по RS485, а также записывать через RS485 собственные программы в узел.

Узел имеет:
- 2 универсальных входа(выхода) работающих как:
- дискретный вход 0...5В
- вход "сухой контакт" 3мА с устранением дребезга
- 16-бит счетчик импульсов с устранением дребезга
- 16-бит измеритель частоты
- вход АЦП 10-бит 0...5В
- вход АЦП 10-бит 0...20мА
- линия MicroLan для автоматической работы с термодатчиками DS18x20 с возможностью питания датчика от линии
- логический выход
- 10 бит ШИМ выход
- возможность установки на входе резистивного делителя
- 2 силовых выхода(входа) с индивидуальной гальванической развязкой и светодиодной индикацией
- вариант выхода реле AC/DC (AC)250V/8A
- вариант с бистабильным реле AC/DC (AC)250V/8A(10А)
- вариант выхода оптореле AC/DC (DC)50V/1A
- вариант гальванически развязанного дискретного входа
- интерфейс RS485
- модуль питания с импульсным стабилизатором

Питание узла: DC 9…40В. Питание подается на X3(+), X4(-)
Все узлы изготавливаются в корпусах размером 35x86x58мм с возможностью установки на DIN–рейку.

Краткие характеристики

Микроконтроллер - PIC18F2520 Быстродействие - 8 Млн.команд/с (8 МГц * 4 PLL) Тип интерфейса - RS485 Скорость работы интерфейса - 9600…460800 бод Число команд интерфейса - 10 FLASH память программ для пользователя - 24 кБайта EEPROM память данных для пользователя - 248 Байт RAM память данных для пользователя - 1232 Байт Буфер приема / передачи интерфейса - 256 Байт Простая загрузка программ пользователя во FLASH через - RS485 Добавление пользователем своих команд при обработке команд MODBUS Число силовых выходов -2 Гальваническая развязка силовых выходов от интерфейса - индивидуальная, не хуже 2.5 кВ Число входов 0...5В - 2 Из них АЦП 10 бит - 2 Светодиодная индикация - Питание, Выход 0, Выход 1 Питание - DC 9...40В Температурный рабочий диапазон индустриального исполнения - -40…+85 град. Габариты узла - 35x86x57 мм

Описание базовой прошивки для модулей / узлов на базе PIC18Fxxxx. Версия 4.47

Основные принципы работы

Базовая прошивка для модулей и узлов на основе PIC18Fxxxx создана, как универсальная платформа,

позволяющая получить полный доступ по последовательным каналам ко всем ресурсам микроконтроллеров

PIC18Fxxxx и независимо и прозрачно от этого загружать и выполнять программы пользователя.

В зависимости от типа, модуль/узел может иметь один или несколько последовательных интерфейсов.

Доступ к ресурсам микроконтроллера поддерживается через UART (RS232 / RS485 / RS422 / USB) и I2C.

Также прошивка поддерживает последовательные интерфейсы SPI и MicroLan в режиме мастера.

Прошивка обеспечивает транзитный доступ через UART (-ы) ко всем доступным другим интерфейсам и

следовательно ко всем узлам/модулям к ним подключенным. Наличие одновременно нескольких интерфейсов

дает возможность создавать древовидную сетевую структуру из многих узлов/модулей и многих уровней.

В случае, когда узел/модуль имеет два UART-а, обеспечивается симметричный взаимный доступ одного к

другому. При работе с UART используется протокол MODBUS.

Кроме работы с интерфейсами, прошивка обеспечивает взаимодействие системы с программой пользователя.

Имеется набор пользовательских векторов, которые позволяют передавать управление к соответствующим

обработчикам событий: сброс, прерывания высокое и низкое, время, получение по MODBUS неизвестной

команды. Также имеется набор подпрограмм, позволяющих пользователю из своей программы обращаться к

имеющимся интерфейсам для доступа в другие узлы.

Из вышесказанного видно, что есть три основные возможности использования узла/модуля с описываемой

прошивкой.

Первый путь - это использование одного из интерфейсов для полного доступа к ресурсам микроконтроллера.

Пользователь может напрямую обращаться к портам ввода-вывода и узлам микроконтроллера(АЦП, ШИМ,

таймерам, компараторам и т.д.). При этом, он вначале настраивает режимы нужных узлов, а потом просто

опрашивает их состояние. Этот путь, также, обеспечивает и просто транзитный режим, для полного доступа к

ресурсам узлов/модулей подключенных к смежным интерфейсам транзитного узла.

Второй путь - это использование прошивки для загрузки программы пользователя, для последующего ее

монопольного выполнения. При этом прошивка фактически является программатором, а пользовательская

программа полностью управляет узлом/модулем.

Третий путь - это комбинация доступа ко всем ресурсам через последовательный интерфейс с работой

загруженной программы пользователя. При этом загруженная программа полностью управляет работой

узла/модуля, а через интерфейсы прозрачно обеспечивается доставка параметров / данных и доступ в другие

узлы/модули.

Для работы с базовой прошивкой, разработаны оболочка и DLL работающие под Windows.

Оболочка обеспечивает полный доступ к ресурсам узлов / модулей подключенных через UART и узлов /

модулей подключенных к предыдущим через смежные интерфейсы.

Также она позволяет легко заносить программы пользователя во FLASH память любого из подключенных

узлов / модулей, включая модули подключенные через смежные интерфейсы.

DLL позволяет создавать собственные программы под Windows для взаимодействия с объектами

управления/сбора данных.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: