Устройство и принцип действия ультразвукового измерителя расстояния

Рис 1. Схема электрическая принципиальная

Основным элементом устройства является микроконтроллер ATmega128. ATmega128 - маломощный 8-разр. КМОП микроконтроллер, основанный на расширенной AVR RISC-архитектуре. За счет выполнения большинства инструкций за один машинный цикл ATmega128 достигает производительности 1 млн. операций в секунду/МГц, что позволяет проектировщикам систем оптимизировать соотношение энергопотребления и быстродействия.

Согласно принципиальной схеме, для подключения элементов используются: альтернативные функции портов A, C, D, E микроконтроллера, выходы RESET, XTAL1, XTAL2, Vcc - напряжение цифровых элементов, GND - общий.

Жидкокристаллический индикатор - обладает следующими техническими характеристиками:

¾ напряжение питания - +5 В;

¾ потребляемая мощность - 10 - 15 мВт ;

¾ встроенный контроллер - KS0066 или HD44780 (аналог);

¾ встроенные фонты - англ. или англ./рус., спецсимволы;

¾ Диапазон раб. температур - 20 .+50°С;

¾ Способ подсветки - LED - светодиодный.

Схема подключения питания индикатора предполагает наличие переменной нагрузки. В данном случае переменного резистора 3266.

Основные параметры переменного резистора 3266 :

¾ мощность - 1Вт;

¾ максимальное напряжение - 350В;

¾ погрешность - ±1%;

¾ диапазон рабочих температур - -40…+70 °С.

Для передачи и приема данных к микроконтроллеру подключена микросхема MAX202. MAX202 - интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 20 м. Основные технические характеристики MAX202:

¾ скорость передачи данных - 120 кбит/с;

¾ количество приемников - 2;

¾ количество передатчиков - 2;

¾ напряжение питания - 5В;

¾ ток потребления без нагрузки - 2 мА.

Для обеспечения функционирования микросхемы MAX202 дополнительно в схему включается комплект конденсаторов CSMD100P0805C (100пФ).

На выводы порта Е микроконтроллера, выполняющих альтернативные функции источников внешнего прерывания, единичные сигналы подаются при замыкании ключей SW1 и SW2 соответственно через триггеры Шмидта. Каждая схема триггера Шмидта представляет собой две последовательно соединенных элемента "2И - НЕ" микросхемы К555ЛА3.

В качестве дополнительной нагрузки на микросхему К555ЛА3 используются резисторы SMD 0,125.

В качестве SW1 и SW2 выбраны кнопки PB6142FL - 4, имеющие следующие параметры:

¾ напряжение питания - 5В;

¾ максимальное сопротивление контактов - 100мОм;

¾ минимальное сопротивление изоляции - 100МОм;

¾ электрическая прочность - 300 000 переключений;

¾ рабочая температура - - 20 …+70;

¾ сила нажатия - 1,6 ± 0,5 Н;

¾ ход кнопки - 0,25 ± 0,1 мм.

На вывод RES для мониторинга напряжений питания подключается интегральный супервизор питания MAX 809. Вывод 3 ИС подключается к источнику питания +5В. ИС обеспечивают высокую надежность систем при низкой стоимости, благодаря исключению необходимости подключения внешних элементов и регулировок. Низкий потребляемый ток делает ИС MAX809 идеальными для применения в портативном оборудовании.

Прочитайте еще и эти статьи:

Расчет многокаскадного усилителя
Характерной особенностью современных электронных усилителей является исключительное многообразие схем, по которым они могут быть построены. Усилители различаются по характеру усиливаемых сигналов: усилители гармонических сигналов, импульсные ...

Имитационное и аналитическое моделирование преобразователя частоты
Преобразователь частоты применяется, главным образом, в супергетеродинных радиоприёмниках, а также в различных радиоизмерительных приборах - селективных вольтметрах, анализаторах спектра, модулометрах и девиометрах, установках для измерения ...