Управление напряжением рентгеноскопической установки (стр. 7 из 13)
Рисунок 3.2 –Обозначение микроконтроллера K1816ВЕ51
3.2.2 Аналогово-цифровой преобразователь K1113ПВ1
Аналогово-цифровые преобразователи применяются в измерительных и измерительно – вычислительных комплексах, связывающих аналоговые источники, измеряющие сигналы, с цифровыми устройствами обработки и представления результатов измерения.
С целью сокращение количества вспомогательных элементов разработалась устройство, функционально законченное, совместимое с микропроцессорами, работающими с TTL-уровнями. АЦП имеет внутренний источник основного напряжения, генератор часов и компаратор напряжения. Металлокерамический корпус типа 238.18-1 с вертикальным расположением выводов.
Данный АЦП относится к классу АЦП последовательного типа, это функционально законченное и объединенное с микропроцессором устройство на уровне TTL-сигналов.
Цель выводов АЦП: АI - аналоговый вход (U = 0 … 10,24 B или-5,12 … 5,12 B); V = 0/1 - выбор, быть - / униполярным способом преобразования; В/С – сброс/старт преобразования; подача "прерывания" - минимум на 2 мкс; N0. N9 – выход 10 –разрядного кода; #DR - сигнал готовности данных ("конец преобразования"). Возможное входное напряжение: 0 … 10, 24 B или-5, 12 … 5, 12 B. Переключение режимов работы делается на входе V: в В=1 диапазон входного напряжения 0-10, 24 B, в V=0 операции конвертера в ,биполярном режиме (Uвх =-5, 12 … 5, 12 В). В этом случае диапазон конвертированного Uвх =-5, 12 … 5, 12 В, V=0.
В этом АЦП процесс конвертирования выполнен в “0” на входе
(блок - преобразование). Для загрузки текущего целевого кода конвертера необходимо представить единицу (минимум на 2 мкс) на входе . После того, как подается “0” на вход начинает новый цикл преобразования. После завершения преобразования на входе 
(Готов) есть сигнал "0". В течение загрузки и преобразования на этой выходной единице поддержанные и информационные выходы АЦП находятся в условии высокого импеданса. После завершения преобразования, одновременно с сигналом готовности информации выхода, установлен код, соответствующий результату преобразования. Цепь включения ЦАП K1113ПВ1 представлена на рис. 3.3. 
Рисунок 3.3 – Обозначение АЦП K1113ПВ1
Интегральная схема имеет устройства выхода с тремя устойчивыми условиями, которые упрощают ее интерфейс на ствол данных микропроцессора. Маленький АЦП может служить одному микропроцессору и напротив. Время преобразования Тtr составляет 30 мкс. Ввиду загрузки / начало и прием данных общий цикл преобразования составляет максимально 50 мкс, следовательно на АЦП такого типа возможно реализовать опрос сигналов с частотой до 20 kГц. Основное преимущество такого АЦП - непосредственно интерфейс с управляющим микропроцессорным блоком
3.2.3 Аналоговый ключ с декодером K590KH3
Интегральная схема представляет восемь каналов (4´2) аналоговый переключатель с декодером. Корпус типа 402.16-18. Вес не больше, чем 1,2 гр.
Цель выводов:
S0 - логический выход 20; V - вход санкции;
- напряжение мощности; Al0_Al3 - аналоговые входы; Out – аналоговые выходы; GND - земля; S1 – логический выход 21. Условное графическое обозначение IC K590KH3 представлено на рис. 3.4. 
Рисунок 3.4 - Условное графическое обозначение K590KH3
Аналоговый переключатель с декодером позволяет делать опрос адреса каналов уровня сигнала на входах S0-S1 для управления передачей аналоговой информации в АЦП. Для операций в системах микропроцессора IC есть вход санкции операции - вывод V.
3.2.4 Цифровой - аналоговый преобразователь K572ПA1
Для операций ЦАП необходимо поместить шинный формирователь K533AП6. Цепь включения ЦАП представлена на рис. 3.5. интегральная схнма представляет 10-ти разрядный умножающий цифровой - аналоговый преобразователь. Он предназначен для преобразования прямого параллельного двоичного кода с 10 разрядами цифровых входов на аналоговые выходы, которые является пропорциональными значениями кода и основного напряжения .Корпус типа 201.16-8, вес не больше, чем 2
Рисунок 3.5 - Цепь включения DAC K572ПA1
Цель выводов: Out2 - аналоговый вход; Out1 - аналоговый выход; земля; N9 - цифровой вход 1 (старшая категория); N8_N1 - цифровые входы 2 … 9; N0 - цифровой вход 10 (младшая категория); Vcc - напряжение мощности; U0 - основное напряжение; ОС - выход резистора обратной связи.
На входе мультиплексора аналоговый сигнал в диапазоне 0 …+ 5B. Управление мультиплексора выполняется подачей сигнала от порта P1 микроконтроллера. Как от порта P1 микроконтроллера управление (начало) через сигнал Старт и сигнал готовности АЦП к операции ГОТОВО делает шаги на порт P1. После этого информация с АЦП идет на порт P0 микроконтроллера, обработанная в нем и через порт P2 усиленная, , и там выход выводится на ЦАП, далее на исполнительное устройство. Кварцевый резонатор устанавливает частоту таймера операции микроконтроллера. В приложении представлена схема цепи вычислителя.
Принципиальная схема управляющего вычислителя, спецификация и сборочный чертеж представлены в приложении А.
3.2 Разработка программного обеспечения на языке ассемблер используемого микропроцессором
Вычислитель на основе микроконтроллера выполняет следующие операции: - прием и обработка информации задающего воздействия, анодного напряжения; - реализация закона управления; - реализация сигнала ШИМ. На рис. 3.6 представлен упрощенный алгоритм операций вычислителя. Управление мультиплексора выполнен через V – разрешение работы мультиплексора и S0, S1 - адреса входов, которые коммутируются с выходом. Сигнал готовности АЦП к операции ГОТОВО на порт P1 микроконтроллера делается от управления микроконтроллера (старт) через сигнал СТАРТ. После этого информация с АЦП переводится на порт P0 микроконтроллера, обрабатывается и через порт P2 выводится на ЦАП.
Рисунок 3.6 – Блок - схема операций вычислителя
Расчет параметров настройки таймеров:
Таймер Т0 работает в режиме 16-ти разрядного таймера, следовательно
Nmax=65535;
. (3.9)Формула для определения стартового числа:
. (3.10)Для вычисления стартового числа разобьем Tdiscr=80 мс на два по 40 мс.
Tdiscr=40 мс, следовательно
. (3.11)Определим время Т0.
(3.12)Если
< Tdiscr , то программа реализуема.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ПЕЧАТНОГО УЗЛА ВЫЧИСЛИТЕЛЯ
Под технологичностью изделия понимают совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте при обеспечении необходимого качества изделия. Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработку конструкции на технологичность на всех стадиях ее создания с помощью показателей технологичности.
Показатель технологичности – качественная или количественная сравнительная оценка того или иного свойства или совокупности свойств объекта, которая используется для принятия управленческого решения по изменению или стабилизации этого свойства или их совокупности.
Исходными данными для анализа технологичности являются: чертеж конструкции изделия (сборочный чертеж), соответствующая ему спецификация, технологические документы.
4.1.1 Качественная оценка технологичности
Качественная оценка технологичности раскрывает конструктивно-технологические особенности изделия к изготовлению по основным видам работ. Она выражается понятиями: "хорошо – плохо", "соответствует – не соответствует", "технологично – не технологично", "допустимо – недопустимо".
- Компоновочные решения: Данная печатная плата имеет прямоугольную форму , является однослойной и односторонней, так как ЭРЭ расположены с одной стороны – технологично, так как упрощает сборку, пайку и позволяет автоматизировать работы.
На плате отсутствуют окна и отверстия большого размера – технологично, упрощает сборку (не будет усложнений при пайке) и позволяет автоматизировать работы;
Элементы расположены со средней плотностью (монтаж на поверхность) – технологично, так как не вызывает трудностей при закреплении элементов на плату; Форма печатной платы из размеров со стандартного ряда – технологично; компоненты платы расположены параллельно либо перпендикулярно сторонам печатной платы, что является технологичным и доступным для автоматизации: