Выбор электронных компонентов

Рассматривая функциональную схему устройства (рис. 11), можно сделать вывод о количестве необходимых компонентов для реализации цифровой САУ.

Представим список необходимых компонентов:

1) Плата Freeduino;

2) Силовой модуль;

3) датчики (3 типа);

5) ЖКИ - дисплей;

6) Радио модуль.

7.1 Плата.

Для проектируемой ЦСАУ рационально использовать плату Freeduino Through-Hole на базе микропроцессора ATmega168 т.к. она подходит к нашему т.з., простата в использовании, не большая цена.

Технические характеристики:

  Микроконтроллер: ATmega168

 Цифровые порты ввода/вывода: 14 портов (из них 6 с ШИМ-сигналом)

 Аналоговые порты ввода: 6 портов

 ППЗУ 16 K из них 2 К используются загрузчиком

 ОЗУ (SRAM): 1 Кбайт

 ПЗУ (EEPROM): 512 байт

 Тактовая частота: 16 МГц

 Интерфейс с ПК: USB

 Питание от USB, либо от внешнего источника, выбор с помощью перемычки

 

Рис. 26 Freeduino Through-Hole.

Рис. 27 Обозначение элементов

Резистор 10 кОм                                        R1

Резистор 1 кОм                                  R7, R8, R9, R10, R11, R12

Неполярный конденсатор 100 нФ     C1, C4, C5, C8, C9, C10, C12, CRS

Неполярный конденсатор 24 пФ          C2, C3

Полярный конденсатор 47 мкФ               C6, C7

Диод                                                           D1

 Предохранитель                                        F1

 Светодиод красный                                  Pin13, RX

Светодиод желтый                                        TX

Светодиод зеленый                              PWR

 Кварцевый резонатор                              Q1

 Кнопка                                                          RESET

 Вилка штыревая 3x1                                   ICSP

 Вилка штыревая 3x1                                    SV1

Гнездо 6x1                                                     JP1, J2

Гнездо 8x1                                                    J1, J3

 Гнездо USB                                         X2

Гнездо питания                                         DC1

Микроконтроллер                                    ATmega168         

Панель для микроконтроллера               ATMEGA168

Микросхема FT232RL                               IC1 (уже смонтирована)

Стабилизатор 7805D2T                         IC2 (уже смонтирован)

Перемычка (джампер)                        Для выбора источника питания на SV1

Разъем питания                       Для подключения внешнего питания

 

Силовой модуль.

Будем использовать Motor drive – силовой модуль управления двигателями.

Технические характеристики

· напряжение питания на приводы: +4.5...+ 12 В;

· напряжение сигналов управления: 5 В;

· рабочее напряжение:     4.5-12 В;

· количество силовых каналов: 4;

· выходной ток: до 4А;

· возможность реверса каждого двигателя;

· возможность независимого управления каждым каналом;

Рис. 28 силовой модуль Motor drive.

 

 

Датчик наклона

    Будем использовать датчик наклона D6B-2

Рис.29 Датчик наклона D6B-2

Характеристики датчика наклона:

Диапазон величины угла срабатывания 45...75°

Диапазон величины угла сброса 50...20°

Напряжение питания 4...6 В

Потребляемый ток 10 мкА

Выходной сигнал:

высокий уровень (горизонтальное положение)   Uпит 5 В

низкий уровень (наклонное положение)     0,5 В

Выходной ток ± 1 мА

Диапазон рабочих температур: -20...60 °С

Диапазон влажности среды:     10...85% отн. влажн.

 

Датчик тока.

Используем датчик тока ACS714 Sensor Carrier -30 to +30A

                  

                  Рис.30 Датчик тока ACS714 Sensor Carrier -30 to +30A

 

Характеристики датчика наклона:

Размер: 20х17мм

Кратковременная перегрузка   до 5 х

Выходной сигнал: аналоговый, 66 мВ/А

Сопротивление проводников платы: 1,2 Ом

Диапазон рабочих температур: -30...+50°

 

Энкодер.

 

Будем использовать инкрементный энкодер E30S4-3000-6-L-5

компании - AUTONICS (рис. 31).

Рис.31 Инкрементный энкодер E30S4-3000-6-L-5.

 

Характеристики энкодера:

Бренд - AUTONICS

VDC, В 6

Диаметр оси: 4 мм

Рабочая температура: -30…+70 °С

Степень защиты:     IP50

Кабель: 2 м диам.

Масса:   80 гр