پروژه طراحی و ساخت کرونومتر دیجیتال

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه52

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

فصل اول : سخت افزار پروژه

1-1- تغدیه مدار

1-1-1- یکسو سازی

1-1- 2- یکسوکننده نیم موج

1-1-3- بازده‌ یک‌سوکننده نیم موج

1-1-4- یکسو‌کننده‌ی تمام موج

الف) یکسوکننده ی تمام موج با ترانس سه سر

شبکه‌ی پل

    1-2-1 خازن‌های صافی نیم موج

2- تعریف رگولاتور ولتاژ سری:

الف- IC رگولاتورهای سری AN78XX

IC رگولاتورهای سری AN79XX:

IC رگولاتورهای سری LMXXX:

1-3- بخش کنترلی مدار:

3-1 معرفی میکروکنترلر:

3-3 مشخصات میکروکنترلر 8051:

3-4 بررسی پایه‌های میکروکنترلر 8051:

3-4-1 درگاه صفر:

3-4-2 درگاه یک:

3-4-3 درگاه دو:

3-4-4 درگاه سه:

دسترسی خارجی (EA):تواناسازذخیره برنامه( : (PSENبازنشان (RST):

چکیده

هدف این پروژه ، طراحی و ساخت کرونومتر دیجیتال با دقت یک صدم ثانیه می باشد.

در این راستا، نقشه مدار چاپی طراحی شد.

ومحل قرار گرفتن المان های مورد نظر بر روی مدار چاپی مشخص گردید.

بر نامه نرم افزاری مربوط با استفاده از زبان اسمبلی طراحی گردید.

کرونومتر ساخته شده دارای سه کلید Start,Stop,Reset می باشد.

ولتاژ ورودی دستگاه طوری طراحی شده است که علاوه بر پذیرش ولتاژ 9-12 DC ،می توان آن را     به ولتاژ

9-12 AC نیز وصل نمود.

می توان دستگاه ساخته شده را با اندک تغییری در روتین برنامه تبدیل به ساعت دیجیتال نمود.

مقدمه

رشد و پیشرفت صنایع امروزی مدیون دستگاه‌ها و ماشین‌های کنترلی می باشد و ساخت چنین دستگاهها‌یی به واسطه‌ی پیدایش و توسعه‌ی ریزپردازنده‌ها و خصوصأ در دو دهه‌ی اخیر میکروکنترلر هاست.

در این پایان نامه به ساخت و طراحی کرونومتر دیجیتال با استفاده از آی‌سی (IC) AT89C51 پرداخته شده است. موضوع پایان‌نامه در فصل های زیرتوضیح داده شده است:

فصل اول با نام سخت‌افزار پروژه که شامل:

بخش تغذیه‌ی مداربخش ورودیبخش نمایشگربخش کنترلی

و فصل دوم با نام نرم افزار پروژه که شامل:

روتین برنامه توضیحات مربوط به روتین برنامه

می باشد.

فصل اول : سخت افزار پروژه

1-1- تغدیه مدار

1-1-1- یکسو سازی

تقریبأ در تمامی دستگاه‌های الکترونیکی که با برق شهر کار می کنند، بخشی به نام منبع تغذیه در داخل و یا در کنار آن وجود دارد که ولتاژ ۲۲۰ولت متناوب برق شهر را به یک یا چند ولتاژ DC مورد نیاز آن دستگاه تبدیل می کند.

در یک منبع ابتدا توسط یک ترانسفورماتور، ولتاژ ۲۲۰ولت را به ولتاژهای مورد نیاز تبدیل نموده و سپس آن را یکسو می نمایند. ولتاژ یکسو شده را پس از عبور از صافی به تنظیم کننده‌ی ولتاژ می دهند. خروجی تنظیم کننده یک ولتاژ DC با درصد تغییرات قابل قبول است. در شکل ۱ بلوک دیاگرام یک منبع تغذیه را ملاحظه می کنید.

شکل 1-

در ادامه‌ی این فصل به بحث پیرامون یکسوکننده نیم موج، یکسو کننده‌ی تمام موج، صافی‌های خازنی و تنظیم‌کننده‌ی ولتاژ خواهیم پرداخت.

1-1- 2- یکسوکننده نیم موج

با استفاده از یکسوکننده‌های نیم موج نیم سیکل‌های مثبت یا منفی یک ولتاژ متناوب را می توان حذف نمود. در شکل ۱ مدار یکسوکننده‌ نیم موج (مثبت) نشان داده شده است.

شکل 2-

ولتاژ ورودی VI معمولاً توسط یک ترانسفورماتور ورودی تامین می شود. چنانچه از ولتاژ آستانه‌ی هدایت دیود صرف‌نظر کنیم، در نیم سیکل مثبت ولتاژ ورودی دیود هدایت نموده و می توان آن را به صورت یک مقاومت کوچک RF در نظر گرفت.

در نیم سیکل‌های منفی ولتاژ ورودی، دیود در حالت قطع است. در صورتی که مقاومت معکوس   Rr دیود را بی‌نهایت فرض کنیم. (Rr >> Rl) ، در این نیم سیکل‌ها جریان مدار و در نتیجه ولتاژ خروجی برابر صفر می‌شود.

1-1-3- بازده‌ یک‌سوکننده نیم موج

نسبت توانDC تحویلی به مقاومت بار به توان متوسط ورودی را می توان به عنوان بازدهی یکسو کننده به صورت زیر تعریف نمود.

(۱)                                     

توان متوسط ورودی یعنی توانی که یک ولتمتر متصل شده به دو سر ورودی نشان می دهد. برای یکسوکننده‌ی نیم موج این توان از فرمول زیر به دست می آید:

(۲)                            

توان DC خروجی را با توجه به شکل ۳از فرمول زیر به دست می آید:

(۳)                               

در نتیجه بازده‌ی یکسوکننده‌ی نیم موج برابر است با:

(۴)                    

بدیهی است در این فرمول Rf << Rc فرض شده است.

1-1-4- یکسو‌کننده‌ی تمام موج

الف) یکسوکننده ی تمام موج با ترانس سه سر

در شکل ۴ مدار یکسوکننده‌ی تمام موج نشان داده شده است. این مدار در حقیقت از دو مدار نیم موج تشکیل شده که هر کدام در یکی از نیم سیکل‌های ولتاژ سینوسی ورودی هدایت می کنند. همان‌طور که در مدار دیده می شود در نیم‌سیکل مثبت ولتاژ ورودی، فقط دیود D1 هدایت نمود و جریان i1 را از مقاومت بار عبور می دهد. در نیم سیکل منفی ولتاژ ورودی، دیود D1 قطع است ولی دیود D2 هدایت می‌کند و جریان i2 به مقاومت بار می رسد.

شکل 3-

برای بررسی کمّی میزان تاثیر مقاومت بار بر روی ولتاژ DC دو سر آن، ضریبی به نام ضریب تنظیم بار به صورت زیر تعریف می شود:

     (۵)                     = ضریب تنظیم بار

این ضریب نشان می دهد که هر چقدر Rf در مقایسه با RL  کوچکتر باشد میزان تاثیر RL بر روی ولتاژ DC خروجی کمتر است و برای دیود ایده‌آل (Rf=0) این تاثیر صفر است. از دیدگاه دیگر هر قدر RL بزرگتر (اثر بارگذاری کمتر ) باشد، ضریب تنظیم بار به صفر نزدیکتر و تغییرات ولتاژ DC دو سر باز کمتر است.

ب) یکسو کننده‌ی تمام موج من با استفاده از شبکه‌ی پل:

قبل از ورود به بحث مبهم است ب