Генератор тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

по дисциплине: «Электроника и микропроцессорная техника»

на тему: Генератор тока

Оглавление

Введение

1. Обзор существующих или возможных решений задачи

2. Выбор и обоснование структурной схемы

3. Выбор элементной базы, разработка принципиальной схемы, её описание и расчёт элементов

3.1 Расчёт выходного каскада

3.2 Расчёт дифференциального усилителя по постоянному току

3.3 Расчёт делителя напряжения

3.4 Микросхема 590КН6 (электронный ключ)

3.5 Микроконтроллер ATtiny15L

3.6 Источник питания

4. Разработка алгоритма и его описание

5. Инструкция по проверке схемы

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

При разработке усилительных устройств часто возникает необходимость использования устройств, свойства которых близки к свойствам идеальных источников постоянного тока и напряжения. Следует сразу отметить, что создание устройств, являющихся идеальными источниками тока и напряжения, невозможно. Однако, для некоторого ограниченного диапазона изменения параметров создание устройств, имитирующих такие источники, вполне возможно. При этом могут использоваться как биполярные, так и полевые транзисторы.

Наиболее просто на полупроводниковых приборах реализуются источники постоянного тока. Рассмотрим принципы построения таких устройств на примере биполярных транзисторов. Очевидно, что если биполярный транзистор работает в активном режиме при постоянном значении базового тока, то его выходной ток мало зависит от напряжения между выводами эмиттера и коллектора. Аналогичным свойством обладает и полевой транзистор, работающий в насыщенном режиме при постоянном напряжении на затворе. Именно на этом принципе и строятся все транзисторные схемы источников тока. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся схемы источников постоянного тока.

1. Обзор существующих или возможных решений задачи

В качестве простейшего источника тока хорошо работает обычный биполярный транзистор с резистором в эмиттерной цепи (рисунок 1).

Рисунок 1

Сила тока в нагрузке определяется выражением:

,

где: Iн - ток в нагрузке, Uвх. - входное напряжение, Uбэ - падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора VT1, R1 - сопротивление датчика тока.

Меняя величину Uвх. можно установить требуемый ток нагрузки. Обычно для задания входного напряжения с небольшой точностью используются источники опорного напряжения (ИОН). В этой схеме обратная связь по напряжению с выхода датчика тока R1 на вход регулирующего элемента VT1 в явном виде отсутствует. Вследствие этого сила тока в нагрузке зависит как от сопротивления нагрузки, так и от температуры и параметров транзистора.

Существует значительное количество усложненных схем источников тока, выполненных как на биполярных, так и на полевых транзисторах, позволяющих добиться значительного улучшения характеристик, т.е. приближения их к характеристикам идеального источника тока. Однако, более существенное повышение стабильности источников тока становится возможным при применении операционных усилителей (ОУ).

Широко используется схема источника тока с применением ОУ, приведенная на рисунке 2. В этой классической схеме регулирующий элемент (транзистор VT1) управляется ОУ DA1, который стремится уравнять напряжения на своих входах - инвертирующем и неинвертирующем. При этом, сила тока в нагрузке Rн определяется выражением:

.(1)

Рисунок 2

Для нормальной работы схемы напряжение на нагрузке Uн не должно превышать значения, определяемого выражением:

Uн= Iн Rн < Ucc-Uкэ нас. - IR1;(2)

I ? Iн,

где: Ucc - напряжение источника питания, Uкэ нас. - напряжение насыщения транзистора VT1, R1 - сопротивление датчика. В этой схеме ток в нагрузке Iн отличается от тока I в датчике тока R1 на величину ошибки, определяемую силами токов в цепи обратной связи, а именно, тока базы Iб транзистора VT1 и входного тока Iвх.:

ДI = Iб - Iвх..(3)

Очевидно, что величина ошибки установления требуемого тока в нагрузке тем меньше, чем меньше входной ток ОУ и чем больше коэффициент усиления транзистора VT1. Аналогичными свойствами обладает источник тока, схема которого показана на рисунке 3.

Рисунок 3

Это устройство также описывается выражениями (1) - (3) и отличается лишь напряжением тока. Основной недостаток здесь по сравнению с классической схемой заключается в дополнительном ограничении на минимальное напряжение на нагрузке, т.е. должно выполняться условие:

Uн = Uсс - Uвых. оу - Uбэ ? Uсс - Uп.оу,(4)

где: Uсс - напряжение источника питания, Uвых. оу - максимальное выходное напряжение ОУ, Uп.оу - напряжение питания ОУ.

Ещё одним вариантом источника тока является схема с плавающей нагрузкой, приведёная на рисунке 4.

Рисунок 4

Сила тока в нагрузке здесь также определяется выражением (1). Так как нагрузка Rн. включена последовательно с датчиком тока R1, то на ошибку устанавливаемого тока не влияет ток базы транзистора, и она определяется лишь очень малым входным током ОУ:

ДI = Iвх..(5)

Недостатком этой схемы является ограничение на величину максимального напряжения на нагрузке:

Uн < Uвых. оу - Uбэ - IR1,(6)

Кроме того, в ряде применений оказывается неудобным, что оба вывода нагрузки оторваны и от земли и от шин питания.

На схему с плавающей нагрузкой очень похожа схема с заземлённой нагрузкой (рисунок 5).

Рисунок 5

В этой схеме ток нагрузки определяется выражением (1), а ошибка его установления - выражением (3). Наличие возможности заземления нагрузки является существенным преимуществом данного устройства. Однако, за это приходится расплачиваться применением плавающего источника питания Uсс. Максимальное напряжение на нагрузке ограничено:

Uн < Uвых. оу - Uбэ ? Uп.оу.(7)

В качестве регулирующего элемента можно применить полевой транзистор. Это позволит исключить ошибку, которую вносит ток базы в биполярном транзисторе. Такая схема приведена на рисунке 6.

Рисунок 6

Здесь также ток в нагрузке определяется выражением (1), а ошибка установления его значения, определяемая входным током ОУ, выражением (5), так как ток затвора в полевом транзисторе с изолированным затвором отсутствует. Существенный недостаток данной схемы связан с тем, что крутизна полевого транзистора примерно на порядок ниже крутизны биполярного транзистора. Это вынуждает значительно увеличивать управляющее напряжение на затворе регулирующего элемента VT1, которое ограничено выходным напряжением ОУ DA1. Кроме того, применение полевого транзистора существенно уменьшает коэффициент передачи в цепи обратной связи и ухудшает в целом температурную стабильность источника тока, что приводит к увеличению ошибки устанавливаемого тока нагрузки.

2. Выбор и обоснование структурной схемы

Я предлагаю следующую структурную схему генератора тока

Рисунок 7

В данной схеме используется источник стабильного напряжения. Напряжение этого источника делится с помощью резистивного делителя для получения на выходе устройства необходимых значений тока в нагрузке. Снятие напряжения с делителя осуществляется при помощи электронного ключа, которым управляет микроконтроллер. Далее напряжение подаётся на вход дифференциального усилителя, который имеет генератор тока для увеличения стабильности устройства. Усилитель соединён с выходным каскадом, который представляет собой силовой транзистор с датчиком выходного тока.

3. Выбор элементной базы, разработка принципиальной схемы, её

описание и расчёт элементов

3.1 Расчёт выходного каскада

Определим сопротивление датчика тока и выберем тип резистора.

Величина сопротивления R20 должна обеспечивать рабочий диапазон источника тока, т. е. должен сохраняться выходной ток Iн макс. = 10А при изменении сопротивления нагрузки в пределах от 0 до 1 Ом. Для этого требуется, чтобы при Rн = 1 Ом транзистор VT4 не входил в режим насыщения, т. е., чтобы выполнялось условие:

Uкэ > Uкэ нас.

Зададимся требованием Uкэ >= 1В при Rн =1 Ом.

При IR1 ? Iн справедливо выражение:

Ucc = Iн Rн + Uкэ + Iн R20,

откуда можно найти максимально возможное значение R20 для Ucc = 12В, Iн = 10 А, Rн = 1 Ом, Uкэ min. = 1B.

R20max. = = = 0,1 Ом.

При R20 = 0,1 Ом на инвертирующем входе дифференциального усилителя действует напряжение Uвх. = Iн R20 = 10*0,1 Ом = 1 В. Таким образом, получили, что Uвх. - достаточно мало, и его снижение нецелесообразно из соображений роста ошибки смещения входа дифференциального усилителя. Поэтому окончательно принимаем величину сопротивления R20 = 0,1 Ом.

На R20 выделяется мощность

PR20 = R20 = 102*0,1 = 10 Вт.

Выбираем в качестве R20 резистор типа С2-29 номинальной мощностью 10 Вт, номинальным сопротивлением 0,1 Ом и допуском +(-) 0,1%. Необходимыми характеристиками для данного устройства обладает транзистор КТ818АМ (I к макс.=15 А).

Для подсчёта величин напряжений, необходимых для задания выходных токов в диапазоне от 1 до 10 А, воспользуемся формулой:

.

Напряжение питания Uп примем равным 12 В.

Uвх=Uп-R*Iн;

Uвх1=12- 0,1*1=11,9В;

Uвх2=12- 0,1*2=11,8В;

Uвх3=12- 0,1*3=11,7В;

Uвх4=12- 0,1*4=11,6В;

Uвх5=12- 0,1*5=11,5В;

Uвх6=12- 0,1*6=11,4В;

Uвх7=12- 0,1*7=11,3В;

Uвх8=12- 0,1*8=11,2В;

Uвх9=12- 0,1*9=11,1В;

Uвх10=12- 0,1*10=11,0В.

3.2 Расчёт дифференциального усилителя по постоянному току

Напряжение питания каскада Еп 6 В (выбор Еп обосновывается позже).

Изменение входного переменного тока каскада Iвх 20 мкА

Так как каскад дифференциальный, то его можно разделить на две части:

Рисунок 8

Каскад 2 будет зеркальным отображением каскада 1 поэтому достаточно рассчитать каскад 1, но с учётом того, что на коллектор VT2 поступает удвоенный ток эмиттера VT1.

Выбираем тип транзистора VT1. Для нормального режима работы транзистора необходимо выполнение условий:

Uкэ макс > Еп

Iб = (1,5…2) Iвх

Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы при изменении входного тока транзистор не входил в режим запирания.

Pк макс > Pк0,

где: Uкэ макс - максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером;

Iб - ток базы в отсутствии сигнала;

Pк макс - максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора;

Pк0 - мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора в рабочей точке.

Этим условиям соответствует транзистор КТ315А со следующими параметрами:

Uкэ макс = 25 В

6 В < 25 В

Pк макс =150 мВт

(все условия проверяются позже).

Входная и выходная статистические характеристики транзистора КТ315А приведены на рисунке 9. На семействе выходных статистических характеристик проводим линии Uкэ макс, Iк макс и Pк макс, ограничивающие область нормальной работы транзистора.

Определяем величину тока базы (с учётом того, чтобы при изменении входного сигнала транзистор не попадал в режим отсечки)

Iб = 2•¦Iвх¦ = 40 мкА

Для определения положения рабочей точки на семействе выходных статистических характеристик нужно задать Uкэ01. Разумно брать Uкэ01 минимальным т.к. тогда затраты на работу усилителя минимальны. Т.к. брать Uкэ01 < 1 В бессмысленно, при таком напряжении транзистор находится в нестабильной области, а мы ещё и имеем изменение входного тока. Поэтому возьмём Uкэ01 равным 2 В.

Uкэ01 = 2 В

Рисунок 9

Тогда

Iк01 = 1,9 мА Iэ1 = Iк01 + Iб1 = 1,9 мА + 0,08 мА = 1,98 мА

Ток коллектора транзистора VT2 (рисунок 10) будет равен удвоенному току эмиттера VT1.

Iк2 = 2•Iэ1 = 2·1,98 мА = 3,96 мА

Рисунок 10

Напряжение между эмиттером и землёй транзистора VT1 рекомендовано считать (0,3…0,4) Епт. Возьмём его равным 0,4 Епт.

Теперь следует выбрать Еп. Оно должно быть как можно меньше, чтобы не рассевалась лишняя мощность. Минимальное подходящее стандартное Еп=6В т.к. если взять Еп=5 В то 5·0,4 = 2 В и падение напряжения на резисторе R4 равно нулю т.к. 0,4·Еп - Uкэ02 = 2 В - 2 В = 0 В

Uэз = 6•0,4 = 2,4 В

Тогда точка на прямой Uкэ (рисунок 9) будет равна падению напряжения на VT1 и R3, а так как мы знаем Uэз то:

Uк1' = Еп - Uэз = 6 В - 2,4 В = 3,6 В

Iк' < Iк макс (по графику нагрузочной прямой рисунок 9)

Из графика видно, что при любом заданном изменении входного тока транзистор не выходит за эксплуатационные пределы.

Падение напряжения на резисторе R3 равно:

UR3 = Eпт - Uэз - Uкэ = 6 В - 2,4 В - 2 В = 1,6 В

Соответственно R3 = UR3/IK0 = 1,6 В/(1,9•10-3) А= 842 Ом

Так же рекомендовано взять ток делителя равный пяти токам базы:

Iб1 = 40 мкА

IR1 = 6•Iб1 = 0,24•10-3 А IR2 = 5·Iб1 = 0,2·10-3 А

Напряжение на резисторе R2 равно:

UR2 = Uэз + Uэб1 =2,4 В + 0,28 В = 2,68 В

т.к. Uэб1 = 0,28 В (по графику рисунок 9)

Тогда R2 = UR2/IR2 = 2,68 В/0,2·10-3 А = 13,4 кОм

R1 =(Eпт - UR2)/IR1= (6 В - 2,68 В)/0,24·10-3 А = 13,8 кОм

Напряжение на резисторе R4 равно:

UR4 = 0,4·Eпт - Uкэ2 = 2,4 В - 2 В = 0,4 В

Iб2 = 0,08 мА (по графику рисунок 10)

Iэ2 = Iк2 + Iб2 = 3,96 мА + 0.08 мА = 4,04 мА

R4 = UR4/ Iэ2 = 0,4 В/4,04·10-3 А = 100 Ом

По графику входных статистических характеристик:

Iб2 = 80 мкА IR8 = Iб2 = 80 мкА

Напряжение на резисторе R8 равно:

UR8 = Eпт - Uбэ2 - UR4 = 6 В - 0,3 В - 0,4 В = 5,3 В

R8 = UR8/Iб2 = 5,3 В/80·10-6 В = 66 кОм

Расчёт мощностей используемых элементов.

Мощность транзистора VT1 в рабочей точке:

Pк0 = Iк0•Uк0 = 3,8 мВт

Условие Pк макс > Pк0 выполняется.

Мощность транзистора VT1 в рабочей точке:

Pк0 = Iк0•Uк0 = 7,92 мВт

Условие Pк макс > Pк0 выполняется.

Мощности резисторов:

PR1 = IR1•UR1 = 0,8 мВт

PR2 = IR2•UR2 = 0,54 мВт

PR3 = IR3•UR3 = 0,42 мВт

PR4 = IR4•UR4 = 1,62 мВт

PR8 = IR8•UR8 = 0,42 мВт

Потребляемая мощность равна

PП = IП•EП = (IR1+ IR3+ IR5+ IR6+ IR8)•EП = 26,2 мВт

Рисунок 11

Так как элементы R1 и R2, R3 и R5, VT1 и VT3 соответственно равны, то равны и все их параметры.

Рассчитанный в данной работе дифференциальный усилитель имеет ряд преимуществ. Более стабильный источник тока т.к. ток подаётся через транзистор VT2. Наличие делителя тока делает усилитель стабильным при высоких и низких температурах. И вместе со всеми преимуществами усилитель потребляет сравнительно малую мощность что позволяет использовать маломощные элементы.

Увеличим напряжение питания дифференциального усилителя в 2 раза и соответственно увеличим номиналы входящих в него резисторов.

3.3 Расчёт делителя напряжения

Падение напряжения на резисторе R11 должно быть равным:

U R11= Uвх10= 11В.

	Нам необходимо получить следующий ряд напряжений: Uвх1=11,9В; Uвх2=11,8В; Uвх3=11,7В; Uвх4=11,6В; Uвх5=11,5В; Uвх6=11,4В; Uвх7=11,3В; Uвх8=11,2В; Uвх9=11,1В; Uвх10=11,0В;

Рисунок 12

Сила тока в делителе определяется выражением:

Умножив это выражение на сопротивление резистора R11 получим напряжение на нём.

Примем опорное напряжение равным 12В.

Подставим числовые значения:

Преобразуя это выражение получаем:

Примем значение сопротивления резистора R11 равным 1,1 кОм.

Отсюда следует, что

Чтобы поделить напряжение на равные значения разделим полученное сопротивление суммы резисторов на их количество. Мы получим:

.

Таким образом, мы получили значения сопротивлений резисторов входящих в делитель:

;

.

3.4 Микросхема 590КН6 (электронный ключ)

Рисунок 13

Аналоговый мультиплексор 8 линий в одну.

Назначение выводов:

10-17 - аналоговые входы (выходы)

Out - аналоговый выход (вход)

A,B,C - адрес (выбор соединения)

En - разрешение: En=L - выход изолирован от входов; En=H - выход соединен с адресуемым входом.

E+ положительное напряжение питания (+15 в)

E- отрицательное напряжение питания (-15 в)

Gnd- общий вывод (цифровая земля)

Технические характеристики аналогового мультиплексора 590КН6:

- Время включения и выключения не более 300 нс

- Ток утечки в закрытом состоянии не более 70 нА

- Сопротивление канала в открытом состоянии не более 300 Ом

- Двухполярное питание +/-15 В

3.5 Микроконтроллер ATtiny15L

Фирма «Atmel» сделала действительно полезную вещь: микроконтроллеры AVR отличаются размерами, функциями и количеством ножек. Самая маленькая модель - Attiny12L - имеет всего несколько выводов, но мощный процессор и ничтожные габариты (3х4х2 мм) позволяют использовать ее, например, в радиоуправляемых вертолетах. Устроены все AVR одинаково.

Как и все микроконтроллеры AVR фирмы «Atmel», микроконтроллеры семейства Tiny являются 8-разрядными микроконтроллерами, предназначенными для встраиваемых приложений. Они изготавливаются по малопотребляющей КМОП-технологии, которая, в сочетании с усовершенствованной RISC-архитектурой, позволяет достичь наилучшего соотношения быстродействие/энергопотребление. Удельное быстродействие этих микроконтроллеров может достигать значения 1 MIPS/МГц (1 миллион операций в секунду на 1 МГц тактовой частоты). Микроконтроллеры описываемого семейства предназначены в первую очередь для низкостоимостных («бюджетных») приложений и соответственно являются самыми дешевыми из всех микроконтроллеров AVR. Важной особенностью этих микроконтроллеров является эффективное использование выводов кристалла, например, в 8-выводном корпусе все выводы (кроме, разумеется, выводов питания) могут использоваться в качестве линий ввода/вывода.

Основными особенностями микроконтроллеров семейства Tiny являются:

* возможность вычислений со скоростью до 1 MIPS/МГц;

* FLASH-память программ объемом 1...2 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее 1000);

* оперативная память (статическое ОЗУ) объемом 1...2 Кбайт;

Память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объемом до 64 байт (число циклов стирания/записи не менее 100000);

Возможность защиты от внешнего чтения и модификации памяти программ и данных (EEPROM);

Возможность программирования непосредственно в системе через последовательный интерфейс;

Различные способы синхронизации; встроенный генератор с внутренней или внешней времязадающей RC-цепочкой; встроенный генератор с внешним резонатором; внешний сигнал синхронизации;

Наличие двух или трех режимов пониженного энергопотребления;

Некоторые модели микроконтроллеров могут работать при пониженном до 1,8 В напряжении питания.

Периферийные устройства. Набор периферийных устройств, имеющихся в составе того или иного микроконтроллера, зависит от конкретной модели и может быть определен по сводной таблице. Вообще же в составе микроконтроллеров семейства встречаются следующие периферийные устройства:

* 8-разрядный таймер/счетчик с предделителем (таймер ТО);

* второй 8-разрядный таймер/счетчик с предделителем (таймер Т1);

* сторожевой таймер WDT*;

* одноканальный генератор сигнала с ШИМ разрядностью 8 бит (один из режимов работы таймера Т1);

* аналоговый компаратор;

* 10-разрядный АЦП (4 канала);

* аппаратный модулятор.

Архитектура ядра

Ядро микроконтроллеров AVR семейства Tiny выполнено по усовершенствованной RISC (enhanced RISC) архитектуре (рисунок 15), в которой используется ряд решений, направленных на повышение быстродействия микроконтроллеров.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее все вычисления, подключено непосредственно к 32-м рабочим регистрам, объединенным в регистровый файл. Благодаря этому АЛУ выполняет одну операцию (чтение содержимого регистров, выполнение операции и запись результата обратно в регистровый файл) за один машинный цикл. Кроме того, в микроконтроллерах семейства Тinу каждая из команд занимает только одну ячейку памяти программ.

В микроконтроллерах AVR реализована Гарвардская архитектура, которая характеризуется раздельной памятью программ и данных, каждая из которых имеет собственные шины доступа к ним. Такая организация позволяет одновременно работать как с памятью программ, так и с памятью данных. Разделение шин доступа позволяет использовать для каждого типа памяти шины различной разрядности, а также реализовать конвейеризацию. Конвейеризация заключается в том, что во время исполнения текущей команды производится выборка из памяти и дешифрация кода следующей команды.

В отличие от RISC-микроконтроллеров других фирм, в микроконтроллерах AVR используется 2-уровневый конвейер, а длительность машинного цикла составляет всего один период кварцевого резонатора.

В результате, при более низкой тактовой частоте они могут обеспечивать туже производительность, что и RISC-микроконтроллеры других фирм. Отличительные особенности: ATtiny15L имеет FLASH-память программ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 64 байт. Максимальное количество контактов ввода/вывода равно 6.

Рисунок 14 Архитектура ядра микроконтроллеров AVR

Рисунок 15 Расположение выводов (вид сверху) модели ATtiny15L

Таблица 1 Основные параметры микроконтроллера.

обозначение	Память программ (FLASH) [Кбайт]	Память данных (EEPROM) [байт]	Количество линий ввода/вывода	Напряжение питания [В]	Тактовая частота [МГц]	Тип корпуса
ATtiny15L	-	64	6	2.7...5.5	0...1.2	DIP-8 S0IC-8

Таблица 2 Описание выводов микроконтроллера ATtiny15L

Обозначение	Номер вывода	Тип вывода	Описание
PB0(AIN0/AREF/MISO)	5	I/O	0-разряд порта B(Положительный вход компаратора/вход опорного напряжения для АЦП/вход данных при программировании)
PB1(AIN1/OCIA/MISO)	6	I/O	1-разряд порта B(Отрицательный вход компаратора/выход таймера/счетчика Т1(режимы Compare, PWM)/выход данных при программировании)
PB2(ADCI/T0/INT0/SCK)	7	I/O	2-разряд порта B(Вход АЦП/вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т0/вход внешнего прерывания/вход тактового сигнала при программировании)
PB3(ADC2)	3	I/O	3-разряд порта В (Вход АЦП)
PB4(ADC3)	2	I/O	4-разряд порта В (Вход АЦП)
PB5(ADC0/RESET)	1	I/O	5-разряд порта В (Вход АЦП/вход сброса)
GND	4	P	Общий вывод
Vcc	8	P	Вывод источника питания

3.6 Источник питания

Для питания данного генератора тока необходим источник питания, имеющий 6 выводов следующего назначения:

1. Опорное стабильное напряжение + 12 В

2. Питание +5 В;

3. Питание +15 В;

4. Питание -15 В;

5. Питание +12 В;

6. Заземление.

В результате мной предложена следующая принципиальная схема генератора тока.

4. Разработка алгоритма и его описание



5. Инструкция по проверке схемы

Работа схемы: сигнал с микроконтроллера поступает на цифровые входы двух электронных ключей. С помощью них в схему подаются опорные напряжения, снимаемые с различных ступеней резистивного делителя напряжения. С помощью этого делителя задаётся генерируемый ток.

Для проверки схемы к ней необходимо подключить следующие устройства:

Источник питания с 6 выводами.

Амперметр.

Нагрузка.

Подключаем последовательно с нагрузкой амперметр и выставляем требуемый диапазон измерения тока (сопротивление нагрузки не должно превышать 1 Ом).

Подключаем источник питания к схеме. Задаём с помощью микроконтроллера последовательно значения тока от 1 до 10 А. Наблюдаем как изменяются показания амперметра.

Заключение

В данном курсовом проекте был разработан программируемый генератор тока. Представлены возможные способы реализации поставленной задачи, принципиальная, функциональная и структурная схемы устройства, а так же схема по проверке правильности работы. Также в данной работе предложен чертёж печатной платы с расположением элементов и габаритными размерами и программа на языке ассемблер для микроконтроллера ATtiny15L.

Список использованных источников

1. Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров Аналоговая и цифровая электроника, Москва «Горячая линия - Телеком», 2000г.

2. А.В. Евстифеев Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы «ATMEL», Москва Издательский дом «Додэка - ХХI», 2004г.

3. П. Иванов, С. Семушин Источники стабильного тока и их применение в радиоаппаратуре. -М.: ДОСААФ, 1989г.

4. Г.С. Остапенко Усилительные устройства: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1989г.

5. О.Н. Лебедев Изделия электронной техники. Цифровые микросхемы, 1994г.

транзистор схема усилитель напряжение алгоритм

Приложения

Приложение 1

.INCLUDE "tn15def.inc" ;подключение заголовочного файла для ATtiny15L

.CSEG ;начало кодового сегмента

;_____________________________________________________________

Time10: ;отсюда вызывается процедура Time10

ldi r10,0b000110 ;запись 000110 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;запись 111111 в регистр r11

out PORTB,r10 ;запись значения r10 в регистр данных порта В

out DDRB,r11 ;запись значения r11 в регистр направления порта В -

;порт В работает как выход

nop ;ожидание равное одному машинному циклу для синхронизации

ret ;возврат из процедуры

Time20: ;отсюда вызывается процедура Time20

ldi r10,0b000101 ;запись 000101 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time30: ;отсюда вызывается процедура Time30

ldi r10,0b000100 ;запись 000100 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time40: ;отсюда вызывается процедура Time40

ldi r10,0b000011 ;запись 000011 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time50: ;отсюда вызывается процедура Time50

ldi r10,0b000010 ;запись 000010 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time60: ;отсюда вызывается процедура Time60

ldi r10,0b000001 ;запись 000001 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time70: ;отсюда вызывается процедура Time70

ldi r10,0b000000 ;запись 000000 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time80: ;отсюда вызывается процедура Time80

ldi r10,0b011111 ;запись 011111 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time90: ;отсюда вызывается процедура Time90

ldi r10,0b010111 ;запись 010111 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

Time100: ;отсюда вызывается процедура Time100

ldi r10,0b001111 ;запись 001111 в регистр r10

ldi r11,0b111111 ;

out PORTB,r10 ;

out DDRB,r11 ;

nop ;

ret ;

END

Приложение 2

Размещено на Allbest.ru