Блок автоматизированного управления связью (стр. 2 из 19)
Вывод: при анализе научно-технической информации по данной теме были изучены существующие способы построения систем управления и контроля связи в приемопередающих комплексах. Патентный поиск дал полное представление о состоянии исследуемого вопроса. В результате проведенного патентного поиска установлена степень новизны разрабатываемой системы управления.
2. Проектирование блока
2.1 Описание схемы электрической структурной
В блок автоматизированного управления связью входят следующие составные части:
— стабилизатор напряжения;
— стабилизатор;
— микроконтроллер управления;
— устройство передачи и приема команд управления;
— модем:
— преобразователь;
— формирователь частоты
— плата расширения интерфейса микропроцессора;
— коммутатор направлений;
— коммутатор приемных цепей.
Блок автоматизированного управления связью обеспечивает:
— обмен информацией по стыку интерфейса радиального последовательного (ИРПС);
— обмен информацией с оконечной аппаратурой (ОА), с возможностью дистанционного управления ОА;
— прием информации с трех радиоприемных устройств, управление ими по ИРПС;
— выдача информации в радиопередающее устройство (РПДУ) с дистанционным управлением им по системе телеуправления – телесигнализации (ТУ-ТС);
— взаимодействие с блоком часов электронных БЧЭ-2;
— контроль исправности и индикация состояния технических средств.
Стабилизатор напряжений предназначен для получения стабилизированных напряжений для питания ячеек блока автоматизированного управления связью. Входное напряжение — (
) В. Он выполнен на основе стабилизирующих унифицированных вторичных источников питания типа МП ЖБКП.436434.002 ТУ с защитой от перегрузок и короткого замыкания. Источники питания размещены на радиаторе. Электрические соединения ячейки с блоком осуществляется с помощью соединителя типа ГРПМШ-1.Стабилизатор, предназначен для получения двух стабилизированных источников 20В. Он состоит из двух функциональных узлов: задающего генератора и двух стабилизаторов тока.
Микроконтроллер управления предназначен для программной обработки информации с возможностью обмена данными по стыкам ИРПС и в параллельном коде.
Устройство передачи и приема команд управления (УППКУ) обеспечивает:
- обмен с БАУС содержанием передаваемых и принимаемых команд управления корреспондентом;
- формирование, передачу, прием, декодирование команд управления (КУ) корреспондентом.
Модем осуществляет модулирование и демодулирование сигналов.
Преобразователь предназначен для преобразования аналоговых сигналов выходов автоматического радиоуправления радиопередающего устройства (АРУ РПУ) в цифровую форму, формирования сигналов управления, приема и коррекции кода времени с последующей передачей в шину данных.
Формирователь частоты предназначен для формирования сигнала частотой 576 кГц с фазой, совпадающей с фазой принимаемой информации, демодуляции сигналов РПУ, запоминания сигналов прерывания от ячеек УППКУ и коммутации информационных сигналов.
Плата расширения интерфейса микропроцессора предназначена для расширения интерфейса ячейки процессора.
Коммутатор направлений предназначен для коммутации девяти сигналов на восемь направлений.
Коммутатор приемных цепей предназначен для коммутации информационных цепей, приема и формирования сигналов управления в блоке БАУС.
Плата индикации предназначена для отображения буквенно-цифровой информации.
2.2 Разработка схемы электрической принципиальной
Схема электрическая принципиальная ТГТУ.468323.043 Э3 и перечень элементов ТГТУ.468323.043 ПЭ3 приведены в пояснительной записке к дипломному проекту ТГТУ.468323.043 ПЗ.
Напряжение питания постоянного тока через соединитель Х18 и фильтр, выполненный на элементах С1 - С8, L1, L2, Z1 - Z8, поступает на тумблер включения питания S1. Далее напряжение через вставки плавкие F1 и F2 поступает для питания цепей КРУ ОА и на стабилизатор напряжения для формирования вторичного питания блока. Индикация напряжений осуществляется светодиодами Н9 - Н14.
По включению питания или нажатию кнопки S2 микроконтроллер управления проводит проверку работоспособности блока, индицирующуюся светодиодом Н18. Плата расширения интерфейса микропроцессора производит дешифрацию сигналов управления для остальных ячеек блока. Коммутация информационных цепей для проверки осуществляется коммутатором приемных цепей. При положительных результатах проверки загорается светодиод Н17, в противном случае - Н19.
По нажатию кнопки S3 производится контроль технических средств, результаты которого индицируются микроконтроллером управления на светодиодном табло ячейки платы индикации. Кнопки S4 и S5 служат для управления индикацией светодиодного табло и выбора режимов работы блока. Взаимодействие с ОА обеспечивает микроконтроллер управления через модем, коммутаторы формирователя частоты и коммутатора направлений и соединитель Х5. Индикация состояния цепей КРУ ОА осуществляется светодиодами Н4 - Н8 с помощью коммутатора приемных цепей.
Взаимодействие с РПДУ по системе ТУ-ТС через соединитель Х7 и коммутатор приемных цепей и модем обеспечивает микроконтроллер управления. Индикация сеансов ТУ-ТС и ДУ ОА осуществляется светодиодами Н20 - Н23. Прием и передачу команд управления обеспечивают устройства приема и передачи команд управления, дистанционное управление РПУ – плата расширения интерфейса микропроцессора и микроконтроллер управления, взаимодействие с блоком часов электронных – преобразователь.
2.3 Выбор элементной базы и проверка на соответствие условиям эксплуатации
Элементная база не должна эксплуатироваться в режимах и условиях, более тяжелых по сравнению с оговоренными в технической документации на эти элементы. Условия эксплуатации радиоэлементов приведены в таблице1.
Таблица 2.1 – Характеристики радиоэлементов
| Конструкционные параметры | Параметры внешних воздествий | ||||||||
| Кол., | Вибрация | ||||||||
| Наименование | шт. | Масса, г | Устано-вочная площадь  | Интенси-вность отказов, 1/ч | Диапа-зон тем- ператур, °C | Часто-та, Гц | Перег-рузка, g | Удар-ные перег-рузки, g | Линей-ные ус-коре- ния, g |
| 564ТМ2 | 1 | 1 | 65 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1500 | 50 |
| 564ИЕ11 | 1 | 1,5 | 234 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1500 | 50 |
| 564ЛН2 | 1 | 1,5 | 65 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1500 | 50 |
| 564ЛА9 | 1 | 2 | 65 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1500 | 50 |
| 533ИД7 | 1 | 2 | 110 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1500 | 50 |
| 564ЛП2 | 2 | 2 | 65 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1500 | 50 |
| 561ИР6 | 1 | 2 | 472,5 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| 561ЛА7 | 1 | 2 | 146 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| 561ЛЕ5 | 2 | 2 | 146 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| 1561ЛИ2 | 1 | 2 | 146 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| М1821ВИ54 | 1 | 4,5 | 465 | 1·10-8 | -60...+85 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| М1821ВМ85А | 1 | 6 | 772,5 | 1·10-8 | -60...+85 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| М1821ВН59 | 1 | 4,5 | 540 | 1·10-8 | -60...+85 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| М1821ВВ51 | 1 | 4,5 | 198,7 | 1,8·10-7 | -60...+125 | 1-600 | 10 | 75 | 25 |
| КР588ВА1 | 2 | 5 | 525 | 1·10-8 | -60...+85 | 1-2000 | 10 | 75 | 15 |
| КР588ИР1 | 1 | 5 | 525 | 1,8·10-7 | -60...+85 | 1-2000 | 10 | 75 | 15 |
| К10-17а-8,2 пФ | 1 | 0,5 | 31,3 | 1,5·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1000 | 500 |
| К10-17а-0,1 мкФ | 11 | 0,5 | 31,3 | 1,5·10-7 | -60...+125 | 1-5000 | 40 | 1000 | 500 |
| К50-29-47 мкФ | 1 | 1,5 | 102 | 1·10-7 | -60...+85 | 1-3000 | 20 | 1000 | 200 |
| С2-33-0,125 | 8 | 0,15 | 17,6 | 2·10-8 | -60...+125 | 1-5000 | 15 | 1000 | 50 |
| 2Д510А | 1 | 0,1 | 11 | 1·10-6 | -60...+85 | 10-600 | 10 | 75 | 25 |
| ГРПМ1-61 | 1 | 25 | 1550 | 1·10-6 | -60...+85 | 1-600 | 40 | 1000 | 500 |
| СНО51 | 1 | 18 | 1360 | 1·10-6 | -60...+85 | 1-600 | 40 | 1000 | 500 |
| К1-4ДС | 1 | 5 | 160 | 1·10-7 | -60...+125 | 1-3000 | 15 | 1000 | 50 |
Перечень примененных в блоке автоматизированного управления связью элементов приведен в таблице 1.2. Здесь же приведены их основные конструкционные и эксплуатационные параметры. В соответствии с допустимыми внешними воздействиями и данными таблицы 1.2 элементная база соответствует условиям эксплуатации и может применятся без дополнительных мер защиты, что в дальнейшем позволит снизить массу, а следовательно и себестоимость изделия.