Реферати українською » Коммуникации и связь » Цифровий кухонний таймер


Реферат Цифровий кухонний таймер

Страница 1 из 2 | Следующая страница

федеральне агентство за освітою

державне освітнє установа вищого професійної освіти

«тюменський державний нафтогазовий університет»

ІНСТИТУТ НАФТИ І ГАЗУ

КафедраКибернетических систем

 

Контрольна робота

тема: Цифровим кухонний таймер

 

Тюмень 2008


1. Принципове опис цифрового кухонного таймера

Людина проводить кухні дуже багато часу. Більша частина його забирають приготування їжі. На цьому процесі дуже важливо ознайомитися з часом варіння, смаження тощо. Також часто підводить людський чинник. Господиня може відволіктися, забути, що вона включена духовка чи плита. У розв'язання проблеми може допомогти кухонний таймер. Одне з його видів наведено тут.

Основне гідність запропонованого кухонного таймера - зручність користування. Поки мережна виделкавставлена в розетку 220 У, прилад готовий до роботи, досить натиснути кнопку. На індикаторах будь-якої миті помітні, скільки часу залишилося до закінчення витримки. З її закінченні пролунає звуковий сигнал плавно наростаючою гучності, після чого таймер автоматичновиключится, очікуючи нової команди. Мережевий виделка може бути включеної в розетку постійно, позаяк у пасивному стані (на початок витримки й по закінченні звукового сигналу) майже всі вузли таймера знеструмлено. Від мережі тим часом споживається лише струм холостого ходу трансформатора харчування.

>Входним сигналом спершу роботи є підставою подача напруги через натискання кнопок установки часу таймера.

Цифровим кухонний таймер входить у мережу змінного напруги220В. Постійне напругаснимаемое з трансформатора12-18В.Потребляемая потужність 3 Вт.

Інформація таймера виводиться на електронні індикатори. Збереження інформацієютаймере не передбачено. Щоразу треба вводити тимчасової інтервал наново.

>Тактовий генератор зібрано по типовий схемою мікросхеміК176ИЕ12 (>DD2) з кварцовим резонаторомZQ1 частотою 32768 гц. Його імпульси (з періодом 1 з чи 1 хв залежно від становища перемикача SA1) надходять на вузол відліку часу - лічильникиDD3 іDD4К561ИЕ14. Вони включені в такий спосіб, що працює «на віднімання», тому установка витримки й часовідлік йдуть у бік зниження. ЕлементиDD5,DD6,HG1,HG2 призначені длядешифрации і індикації залишку часу.

До виходам перенесення лічильниківDD3 іDD4 підключений елемент збіги з діодівVD11,VD12 і резистораR24. Низький логічний рівень їхньому виході служить сигналом закінчення витримки.Дифференцирующая ланцюгR1C1 і граничний елемент - тригерШмиттaDD1.1 -формують імпульс, протягом якого включений звуковий сигнал.

ЕлементDD1.3 - генератор сигналу звуковий частоти, транзисторVT5 - його підсилювач. Частота звукупромоду-лирована імпульсами трикутною форми, які надходять через резисторR19 з генератора на елементіDD1.2-Это надає сигналу більш помітний, вібруючий характер.ПодстроечнимрезисторомR20 частоту «>вибрато» можна змінити.

Завдяки ланцюгаR23R27VD13C11 в останній момент спрацьовування таймера сигнал звучить зі зниженою гучністю, яка принаймні зарядки конденсатораС11 плавно наростає.ПеременнимрезисторомR26 встановлюють максимальну гучність сигналу.

Основою вузла харчування таймера служить трансформаторТ1. Напруга з його обмотки II,випрямленноедиодним мостомVD6, надходить на стабілізатор (транзисториVT3,VT4). Падіння напруги насветодиодеHL1 ідиодеVD5, якими у напрямку протікає струм навантаження випрямляча, збільшує на 2,3...2,6 У різницю потенціалів між катодами іанодами індикаторівHG1 іHG2, що зумовлює помітному зростанню яскравості формованих цифр.

>Переменное напруга напруження індикаторів йде від обмотки III трансформатораТ1. Коли таймер перебуває у пасивному стані, електронний ключ на транзисторахVT1 іVT2 розриває ланцюг напруження. Падіння змінного напруги на відкритому під час витримки ключі вбирається у 0,15...0,2 У. Тому, за номінальному для індикаторівИВ-6 напрузі напруження 1 У напруга на обмотці III трансформатораТ1 має бути одно 1,2 У.

Коли таймер входить у мережу, але перебуває у пасивному режимі, із усіх його вузлів працює лише ректифікатор надиодном мостуVD6.Образцового напруги з урахуванням транзистораVT3 немає, тому транзисториVT3 іVT4 заплющені і напруження як у ланцюга +9 У відсутня. КлючVT1VT2 розімкнений, оскільки для відкривання транзисторів необхідно, щоб напруження у ланцюга +9 У перевищила напруга стабілізаціїстабилитронаVD10.

При натисканні кожній із кнопок SB2 «>Устан. одиниць» чи SB3 «>Устан. десятків» напруга з конденсатораСЗ фільтра випрямляча через резисторR8 надходить настабилитронVD8, що обмежує її лише на рівні приблизно 9 У. По ланцюгаVD3R3 напруга подається на базу транзистораVT3, відкриває його й наводить стабілізатор на дію. Напруга +9 У надходить попри всі вузли таймера, а ключVT1VT2 включає розпал індикаторів.

Надалі (після відпускання кнопок SB2, SB3) напруження як у ланцюга формування зразкового напруги стабілізатора присутній завдякидиодамVD1 іVD4. Їх аноди з'єднані з цими точками таймера, що протягом всієї витримки й звучання сигналу напруга хоча в а такою має високий логічний рівень. Після закінчення витримки й сигналу рівні в обох точках стають низькими, зразкове напруга з урахуванням транзистораVT3 знижується майже нуля і таймер перетворюється на пасивне стан. Під час витримки можна примусово викликати в нього цей стан, натиснувши на кнопку SB1 «>Викл.».

У час включення напруги +9 У ланцюгC9R15 формує короткий імпульс, який записує в лічильник одиницьDD3 код цифри 9 (він заданий відповідним підключенням входівD1-D8), а лічильник десятківDD4 - код нуля. Сюди є індикаторах, і якщо натиснуту кнопку негайно відпустити, таймер відпрацює витримку о 9-й хвилин чи секунд (залежно від становища перемикача SA1). Але якщо кнопку SB2 чи SB3 утримувати натиснутій, імпульси частотою 2 гц надходять на тактовий вхід відповідного лічильника (>DD3 чиDD4), зменшуючи з його вміст з кожним імпульсом.

Щоб виведенні 10 мікросхемиDD2 імпульс почалася рівно через 60 з по закінченні установки часу (відпускання кнопок), робота лічильника секунд мікросхемиDD2 заблоковано високим логічним рівнем, що надходять їхньому висновок 9 зістабилитронаVD8, поки хоч одне з кнопок натиснута.

Після відпускання кнопок тактовий вхід лічильникаDD3 через перемикач SA1 виявляється сполученим після виходу хвилинних чи секундних імпульсів мікросхемиDD2, а тактовий вхід лічильникаDD4 - після виходу перенесення лічильникаDD3. Йде часовідлік витримки. За його закінченні вміст обох лічильників стане нульовим, з їхньої виходах перенесення (висновках 7) одночасно з'явиться низький рівень, діодиVD11,VD12 буде закрито й розпочнеться зарядка конденсатора С1 по ланцюгаR1R2R24. Високий рівень не вдома елементаDD1.1 дозволить роботу генератора звукового сигналу. Приблизно через 5 з конденсатор С1зарядится рівня перемикання елементаDD1.1, високий рівень не вдома якого зміниться низьким, що припинить звуковий сигнал і переведе таймер в пасивне стан. Сигнал із виходу елементаDD1.1 надходить і висновок 5 мікросхемиDD2, забороняючи її роботу. Інакше «секундному» інтервалі витягів лічильникиDD3,DD4 можуть невпізнанно змінити стан під час звучання сигналу, що сприятиме збою.

>Печатная плата таймера, виготовлено зодностороннефольгированногостеклотекстолита. Висновки і корпусдвижкового перемикачаПД-9 (SA1)припаивают безпосередньо до контактним майданчикам. Постійнірезистори -МЛТ,С2-33 чи імпортні зазначеної на схемою потужності.Подстроечний резисторR20 -СПЗ-16,СПЗ-38а чиСПЗ-38в, замість неї встановити попередньо підібраний постійний резистор.Переменний резисторR26 -СП4-1 чиСПЗ-ба. Його зміцнюють наП-образном кронштейні з листовий латуні чи стали завтовшки 0,5...0,8 мм. Якщо потреби у регулюванню гучності немає, перемінний резисторR26 теж замінити підібраним постійним.

Усіоксидние конденсатори -К50-6,К50-16,К53-35 чиК53-1а, інші - керамічні КМ, КБ чи імпортні.ДиодиКД521А усунути наКД522 із кожним буквеним індексом. Два-три аналогічних діода, з'єднаних послідовно, замінять світлодіодHL1.

>ТранзисториVT1,VT2 -КТ817 із кожним буквеним індексом і коефіцієнтомп21Э щонайменше 80.ТранзисториVT3,VT4 повинен матип21Э щонайменше 60 (тут згодяться й транзистори серійКТ315,КТ361). Складовою транзисторКТ972А усунути звичайнимКТ503 із кожним буквеним індексом (>п21Э - щонайменше 100), причому у ланцюг йогоемиттера необхідно включити у напрямку діод серіїКД521 чиКД522.

>Трансформатор харчуванняТ1 -ТП-321. Використовуючи досить великий зазор між його вторинної (II відповідно до схемою таймера) обмоткою імагнитопроводом, тому ж каркасі додатково намотують обмотку III - 38 витків дротиПЭЛШО 0,25...0,31 мм. Якщо роліHG1,HG2 застосовані неИВ-6, іншісемиелементние люмінесцентні індикатори (>ИВ-3,ИВ-За,ИВ-22), число витків обмотки III треба міняти в такий спосіб, щоб отримати необхідне напруга напруження. Замість вищезазначеного трансформатора можна використовувати інші, підходящі по габаритнішою потужності (щонайменше 3 Вт) зі вторинними обмотками на 12...18 У (II) і 1,2 У (III) чи дозволяють намотати такі обмотки.Трансформатор бажано вибирати у складі мають окрему ізольовану секцію каркаса для вторинних обмоток. Це забезпечить необхіднуелектробезопасность таймера.

>РезисторR5 зменшує струм холостого ходу постійно включеного до мережі трансформатора, знижує його нагрівання і підвищує надійність [1]. Зазначені на схемою рис. 1 номінал і потужність резистора оптимальні для трансформатораТП-321, струм холостого ходу якого перевищує 5.. .7мА. З трансформатором, струм холостого ходу якого становить понад 10мА, можна використовувати резисторМЛТ-2 номіналом 1,2...1,5кОм, але - реактивнебалластное опір, що зменшить виділення тепла. І тому добре підходять обмотки релеРСМ,РЭС6,РЭС22 на робоче напруга 24 У. Якір реле необхідно зафіксувати впритянутом

Першими рекомендується монтувати трансформаторТ1, діодний містVD6, конденсаторСЗ і деталі стабілізатора напруги. Для перевірки до виходу стабілізатора тимчасово підключають еквівалент навантаження - резисторМЛТ-1 опором 470...560Ом, а між базою транзистораVT3 і позитивним висновком конденсатораСЗ - резисторМЛТ-0,25 номіналом 15... 18кОм.Виходное напруга стабілізатора мусить знаходитися межах 9...9,5 У. За необхідності може бути трохи змінити, встановлюючи інші екземпляристабилитроновVD7 іVD9.

До першого включення таймера до мережі непогано закріпити з його плати трансформатораТ1 із боку друкованих провідників пластину з ізоляційного матеріалу розмірами47x35 мм (наприклад, притиснувши її гвинтами кріплення трансформатора).Пластина повинна закрити все провідники і деякі висновки елементів, пов'язані з мережею 220 У.РезисторR5 і плавку вставкуFU1 теж бажано добре ізолювати. Це дозволить перевіряти і налагоджувати таймер, не побоюючись поразки електричним струмом.

Перевіривши роботу стабілізатора, можна видалити тимчасово встановленірезистори та продовжити монтаж. Краще почати з дротяних перемичок, оскільки окремі надалі виявляться під мікросхемами. Один із перемичок, виділена на рис. 2 жирною лінією, служить як з'єднувальним дротом, а й елементом кріплення індикаторівИВ-6. Її розміри, обрані з урахуванням висоти трансформатораТП-321 і діаметра балонів індикаторів. Цю перемичку краще змонтувати після мікросхемиDD1, але до установки індикаторів. Їх мають паралельно платі в такий спосіб, щоб верхню частина балонів можна було прикріпити до перемичці з допомогою ниток і клею.

Установивши всі деталі і візуально перевіривши правильність монтажу, переконаєтеся за відсутності замикань в ланцюгах харчування, «продзвонивши» їхомметром. Правильно зібраний таймер починає працювати відразу після включення до мережу і натискання одній з кнопок SB2 чи SB3 - світяться цифри на індикаторів, йде зворотний часовідлік. Інакше доведеться перевірити напруга харчування мікросхем (9 У) і змінне напруга напруження індикаторів (0,95...1,05 У). Якщо за включеномутаймере відсутні імпульси на виходах мікросхемиDD2 або частота їх прямування відрізняється номінальної, найчастіша причина - несправність кварцевого резонатора.

>Таймер придатний як на шляху подання звукового сигналу, але й включення на заданий час будь-якої навантаження, наприклад, нагрівача чи вентилятора. Звісно, цього доведеться електронний ключ чи реле відповідної потужності. Виходом управляючого ключем сигналу послужить точка А (див. рис. 1). На жаль,нагрузочная здатність цього виходу невелика. Більше потужний сигнал - напруга 9 У безпосередньо із виходу стабілізатора. Але на увазі, його тривалість більше заданої витримки тимчасово звучання звукового сигналу.

Зверніть увагу, що у друкованої платі (див. рис. 2) входинеиспользуемого елемента мікросхемиDD1 з'єднані до точки А. Тому на згадуваній виході згаданого елемента (виведення 11DD1) під час відліку витримки - лот. 0, під час звукового сигналу - лот. 1, а пасивному стані таймера він перебуває увисокоимпедансном стані.

Встановлюють витримку так. При натисканні кожну з кнопок SB2 чи SB3 таймер включається (якщо, звісно, мережна виделкавставлена в розетку) і вкриваю його індикаторах висвічується число 09. При утриманні натиснутої, наприклад, кнопки SB2 цифра є в розряді одиниць двічі на секунду зменшується на 1 (9, 8, 7,..., 1, 0, 9,...). При натиснутій кнопці «>Устан. десятків» з тією ж частотою змінюються цифри в розряді десятків (9, 0, 18, 9, 0...).

Отже, можна поставити будь-яку витримку в інтервалі 0-99 хвилин чи секунд.Единицу відліку вибирають з допомогою перемикача SA1. Автоматичний відлік витримки йде з відпускання кнопок.

>Запоминание обраного значення витримки не передбачено. Тому її щоразу задають наново. Черговість натискання кнопок установки здебільшого байдужа. Однак у запобігання збоїв категорично не рекомендується натискати кнопку SB3 «>Устан».

2. Функціональне опис роботи цифрового кухонного таймера

 

>Трансформатор перетворює напруження у14.5В для харчування таймера.

>Диодний міст випростує напруга, перетворюючи його з змінного на уряд. Ця напруга живить всю схему.

На тактовий генератор подається напруга при замиканні кнопки включення і він починає виробляти сигнали певної частоти.

Лічильники у яких заздалегідь виставлено час , починають вважати сигналитактового генератора.Установленное час іде зменшення.

>Дешифратори перетворять сигнали лічильників і надсилають їх у індикатори.

Коли лічильник припинить відлік імпульсів, позивається сигнал на блок включення звуку. Поки сигнал надходить звучить звуковий сигнал. Блок включення звуку дозволяє роботу генератору звуковий частоти.

>Генератор звуковий частоти виробляє сигнал.

>Усилитель цей сигнал пропускає і посилає його на звуковий випромінювач.

3. Опис роботитактового генератора

>МикросхемаК176ИЕ12 (>DD2), розроблена від використання в електронних годиннику, має дуже широкі функціональні можливості. До її складу входять генератор, розрахований роботи з зовнішнім кварцовим резонатором на частоту 32 768 гц (висновки 12 і 13), і двоє дільника частоти з коефіцієнтами розподілу 2^15= 32768 і 60 (висновки 4, 7, 10). Отже, на виходах мікросхеми формуються секундні і хвилинні імпульси.Микросхема дозволяє реалізовувати та інших функції, пов'язані з її застосуванням в електронних годиннику. У вихідне стан мікросхему встановлюють подачею напруги високого рівня на входи R (висновки 5, 9).

>Эпюри напруг що на деяких висновках мікросхемиК176ИЕ12 представлені на рис. 1.

>Рис. 1

Особливість мікросхемиК176ИЕ12 у цьому, перший спад не вдома хвилинних імпульсів М з'являється через 59 з після подачі напруги низького рівня на вхід скидання R. Це треба враховувати при експлуатації пристроїв, зібраних на мікросхемі.

Розглянемо роботу реле часу (контакти вимикача харчуванняSA5 замкнуті). Обрання потрібної витримки часу здійснюють перемикачами SA1

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація