Схема. Прибор для измерения времени реакции человека
В этом приборе микроконтроллер выполняет все основные функции, а именно, подаёт тестовые сигналы, измеряет время реакции, выводит информацию на буквенно-цифровой индикатор и хранит её в своей энергонезависимой памяти (EEPROM). Прибором управляют с помощью одной кнопки, нажатиями на которую последовательно переключают режимы работы. Нажатие сопровождается звуковым сигналом.
Схема прибора показана на рис. 1. Тактовая частота микроконтроллера стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Его частота (4,096 МГц) выбрана так, чтобы было удобно использовать её для измерения временных интервалов. К линии порта RA0 (вывод 17) микроконтроллера через токоограничивающий резистор R3 подключена кнопка SB1. Если её контакты разомкнуты, на этой линии порта присутствует низкий уровень, если замкнуты — высокий. Для отображения информации применён ЖКИ HG1 со встроенным контроллером. Он отображает две строки по шестнадцать символов в каждой и снабжён светодиодной подсветкой.
Управление индикатором осуществляет микроконтроллер DD1 по линиям RB0, RB1 и RB4—RB7, загрузка данных происходит полубайтами. Подборкой резистора R7 устанавливают желаемую контрастность изображения. На линии порта RB2 формируется сигнал управления полевым транзистором VT1, который включает (выключает) подсветку ЖКИ, резистор R6 — токоограничивающий. На линии порта RB3 формируется импульсный сигнал частотой 4 кГц, который через резистор R4 поступает на акустический излучатель НА1.
Питают устройство от внешнего источника постоянного или переменного напряжения 8… 12 В, потребляемый ток не превышает 130 мА. Диодный мост VD1 выпрямляет переменное напряжение или подводит постоянное напряжение к элементам устройства в требуемой полярности. Напряжение питания микроконтроллера и ЖКИ стабилизировано интегральным стабилизатором DA1, конденсаторы С1—СЗ, С6, С7 — сглаживающие. После подачи питающего напряжения происходит считывание данных из EEPROM микроконтроллера. Звучит короткий однократный звуковой сигнал и включается подсветка индикатора HG1.
До нажатия кнопки SB1 происходит генерация значения длительности предстартовой паузы. Она составляет от 1 до 8,2 с и носит случайный характер. После нажатия на кнопку SB1 и её отпускания начнётся отсчёт предстартовой паузы, сброс информации ЖКИ, отключение его подсветки. Затем акустический излучатель подаёт однократный звуковой сигнал. По истечении паузы наступает момент старта — включается подсветка ЖКИ, звучит звуковой сигнал (раздражители, на которые реагирует испытуемый) и начинается отсчёт времени. Прибор измеряет время реакции в интервале 0.001 …9,999 с шагом 0,001 с.
Если испытуемый не нажимает на кнопку в течение 9,999 с, звуковой сигнал прекращается и прибор переходит в исходное состояние когда отображаются лучшие результаты.
Элементы устройства монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 4. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — импортные, остальные — К10-17.
ЖКИ подойдёт любой из серии Wh2602x со светодиодной подсветкой, но следует учесть, что нумерация выводов светодиодов подсветки может быть другой. Стабилизатор L7805ABV заменим стабилизатором 7805 или КР142ЕН5А. При напряжении питания более 10 В он может сильно разогреваться, если это так, его необходимо установить на теплоотвод площадью несколько квадратных сантиметров. Акустический излучатель — пьезокерамический РКМ22ЕРР-40 или аналогичный с резонансной частотой 4 кГц. Диодный мост можно заменить любым из серии 2Wxx, гнездо питания — DS-261B, кнопка — любая с самовозвратом, например, TS-A6PS-130, ПКн159, её устанавливают на отдельную печатную плату или крепят на корпусе устройства. ЖКИ крепят к плате втулками и винтами с гайками МЗ. Соединения проводят с помощью отрезков изолированных проводов. Налаживание устройства сводится к установке требуемой контрастности ЖКИ.
Прилагаемые файлы: reaction.zip
А. КОВАЛЕВ, г, Надым, Ямало-Ненецкий АО
«Радио» №3 2012г.
Post Views: 1 198
Прибор для определения тока насыщения катушек индуктивности с магнитопроводами часть 2
В автоматический режим измерений прибор переводится выключателем SA2.
Измерения производятся вторым АЦП микроконтроллера, который подключён к выводу RA1.
Рис. 8. Информация на экране ЖК-дисплея
Рис. 9. Информация на экране ЖК-дисплея
Измерения запускаются при нажатии на кнопку SB1 и прибор начинает подавать импульсы напряжения на проверяемую катушку. Каждый последующий импульс, начиная с длительности 5 мкс, больше предыдущего на 5 мкс. Период следования импульсов — 300 мс. На экран ЖК-дисплея сначала выводится значение временного интервала, который сканируется, например «45-85 мкс» (рис. 8), а затем разность приращений тока в уровнях квантования dUn (рис. 9):
dU1 =U1 — U0;
dU2 = U2 — U1;
dU3 = U3 — U2;
dU4 = U4 — U3;
dU5 = U5 — U4;
dU6 = U6 — U5;
dU7 = U7 — U6;
dU8 = U8 — U7.
Рис. 10. Информация на экране ЖК-дисплея
Далее программа по этим данным анализирует скорость нарастания тока, учитывает возможные ошибки измерения, и если скорость, которая определяется как dUN/dt = dUN/5мкс, не превышает тангенс угла наклона, равный соотношению 5/1, т.
е. 78 градусов, значение которого выбрано эмпирически, то делается вывод, что ток нарастает линейно. Тогда программа переходит к анализу следующего временного интервала, т. е. «485-525 мкс» (рис. 10) и т. д. При насыщении магнитопровода скорость нарастания напряжения на датчике тока резко увеличивается. По результатам измерения делается вывод, что если не менее трёх раз подряд измерения превысили допустимые значения, т. е. скорость нарастания тока стала больше, значит, магнитопровод на этом интервале входит в режим насыщения. Тогда дальнейшее сканирование останавливаются и от длительности третьего по счёту импульса, при котором произошло насыщение, вычитается выражение Wx5 мкс, где W — число шагов, сделанных программой от момента обнаружения импульса первого, при котором произошло насыщение, до момента обнаружения третьего. После этого в течение 5 с на экран выводится полученное значение максимально допустимой длительности импульса амплитудой 12 В, например 495 мкс (рис. 11). После этого программа производит перерасчёт максимально допустимых значений длительности выпрямленных импульсов для сетевого напряжений 230 В (амплитуда — 325 В) и на случай повышения напряжения в сети до 250 В (амплитуда — 356 В).
Результаты измерений и расчётов выводятся на экран ЖК-дисплея (рис. 12). Максимально допустимая длительность импульса — 18 мкс для сетевого напряжения 230 В и 16 мкс — для повышенного сетевого напряжения в 250 В. При повторном измерении в автоматическом режиме провода подключения обмотки к прибору рекомендуется поменять местами.
Рис. 11. Информация на экране ЖК-дисплея
Рис. 12. Информация на экране ЖК-дисплея
Если сравнить результаты измерений для трансформатора, изображённого на рис. 3, выполненных в ручном режиме с помощью осциллографа, и в автоматическом режиме, в первом случае насыщение наступает при длительности импульса около 460 мкс (см. рис. 6, цена деления развёртки по оси Х — 100 мкс), а в автоматическом режиме длительность импульса — 495 мкс, т. е. разница небольшая.
Рис. 13. Чертеж печатной платы устройства
Рис. 14. Расположение элементов на плате
Конструкция и детали. Все детали смонтированы на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, её чертёж показан на рис.
13, а расположение элементов на плате — на рис. 14. Применены постоянные резисторы серии МЛТ, С2-23, CF-25, подстроечный резистор R3 — СП3-38Б или RM065, резистор R7 — 3362W-1-103LP или PV36W502. На месте диода VD3 рекомендуется использовать импульсный диод серии FR801 или FFPF10P20STU. Конденсаторы С1 и С2 — оксидные серии ECAP, транзистор IRFZ44N можно заменить транзистором IRFZ48N, AUIRFZ44Z. Для этого транзистора был применён ребристый теплоотвод размерами 30×18 мм в основании и высотой 40 мм. ЖК-дисплей Wh2602B-YYH-CTK1 можно заменить аналогичным на базе контроллера HD44780. Вместо микросхемы КР142ЕН5А можно применить микросхемы L4940V5, L7805ABV.
Налаживание прибора сводится к определению допустимой длительности импульса с помощью осциллографа, а затем в автоматическом режиме нужно выбрать оптимальное приращение времени, в течение которого производится измерение скорости нарастания тока и выбрать допустимую скорость нарастания тока. Испытания надо произвести для разных магнитопроводов с различными воздушными зазорами магнитопровода.
Если измерения, произведённые в ручном и автоматическом режимах, совпадают с незначительными погрешностями, можно сделать вывод, что налаживание прибора произведено. В этом приборе в результате испытаний был сделан вывод, что при приращении длительности на 5 мкс разность уровней не должна превысить 25 единиц. В противном случае магнитопровод начинает входить в насыщение.
Программы и файлы для программирования микроконтроллера, а также чертёж печатной платы находятся здесь.
Литература
1.Мартин М. Инсайдерское руководство по STM32. — URL: https://clck.ru/32FYh3 (05.10.22).
2.Гумеров Ю., Зуев А. Определение тока насыщения катушек индуктивности с магнитопроводами. — Радио, 2007, № 8, с. 36, 37.
Автор: С. Мироненко, г. Ейск Краснодарского края
STMicroelectronics L7805ABV, 1 линейное напряжение, регулятор напряжения 1A, 5 В, 3 контакта, TO-220
Посмотреть все Регуляторы напряжения
3450 В наличии — БЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий рабочий день
200 доступно из Европы для доставки в течение 1 рабочие дни).
Tickadded
View Basket
Цена каждая (в упаковке 25)
£ 0,564
(Exc. PAN0025
25- RS Артикул №:
- 686-9820
- Произв. Part No.:
- L7805ABV
- Brand:
- STMicroelectronics
Technical Reference
- docPdfDatasheet
- docPdfESD Control Selection Guide V1
- docZipSchematic Symbol & PCB Footprint
Legislation and Compliance
Подробная информация о продукте
Линейный регулятор напряжения серии L78, STMicroelectronics
STMicroelectronics Серия стабилизаторов напряжения с фиксированным выходом L78 используется в самых разных областях электронной промышленности.
Положительные линейные регуляторы напряжения с тремя выводами могут устранить проблемы, связанные с одноточечным регулированием, путем обеспечения локального регулирования на плате. ИС регулятора ST может выдавать до 1,5 А при фиксированном выходном напряжении, которое может варьироваться от 5 В до 24 В. Регулятор напряжения обеспечивает защиту безопасной зоны с добавлением внутреннего теплового отключения и ограничения тока.
Характеристики и преимущества
Выходной ток до 1,5 А
Защита от тепловой перегрузки
Выходной переходный предохранитель SOA
Выходной ток до 1,5 А
Выходное напряжение 5; 6; 8; 8,5; 9; 12; 15; 18;
24 V
Приложения
Управление питанием
Регуляторы линейного напряжения, Stmicroelectronics
| 9 | 49 9099
STMicroelectronics L7805ABV, 1 линейное напряжение, регулятор напряжения 1 А, 5 В, 3 контакта, TO-220Изображение, представляющее модельный ряд Просмотреть все регуляторы напряжения 3450 Доступно из Великобритании/Европы в течение 4–6 рабочих дней для самовывоза или доставки в крупные города (за исключением тяжелых, опасных или литиевых продуктов. Применяются условия доставки) В корзинуНедоступно для премиум доставки tickAdded Посмотреть корзину Цена (без НДС) Шт.
Technical data sheets
Legislation and ComplianceProduct DetailsL78 Series Linear Voltage Regulator, STMicroelectronics Стабилизаторы напряжения STMicroelectronics серии L78 с фиксированным выходным напряжением используются в самых разных областях электронной промышленности. Характеристики и преимущества Выходной ток до 1,5 А ПриложенияУправление питанием Регуляторы линейного напряжения, STMICROELECTRONIC .
3450 Доступно из Великобритании/Европы в течение 4–6 рабочих дней для сбора или доставки в крупные города (за исключением тяжелых, опасных или литиевых продуктов. Применяются условия доставки) Добавить в корзинуНедоступно для доставки премиум-класса Tickadded View Basket Цена (исключение НДС) каждый (в упаковке 25) R 11.661 (Exc. PAT) R 13,41 (INC.) Per unit | Per Pack* | 25 — 25 | R 11. |   | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3mA
15mm
inc. VAT)
587
Положительные линейные регуляторы напряжения с тремя выводами могут устранить проблемы, связанные с одноточечным регулированием, путем обеспечения локального регулирования на плате. ИС регулятора ST может выдавать до 1,5 А при фиксированном выходном напряжении, которое может варьироваться от 5 В до 24 В. Регулятор напряжения обеспечивает защиту безопасной зоны с добавлением внутреннего теплового отключения и ограничения тока. 
3mA
6mm