2.3 Состав и назначение принципиальной схемы

Рис. 2.3 Принципиальная схема.

Состав принципиальной схемы: Вход (XT1, XT2), Индикатор (HG1), Делитель напряжения (R1-R9), Стабилизатор напряжения (DA1), Микроконтроллер (DD1), Усилитель (VT1), Кнопки (SB1, SB2), Нагревающий элемент (ЕК1), Терморезистор (RK1), Программатор (XT5-XT8), Фильтр (C1), Конденсаторы (C2, C3), Резисторы (R10 - R13).

Назначение элементов принципиальной схемы:

1. XT1, XT2 - предназначен для подачи напряжения.

2. HL1 - предназначен для отображения изменения какого-либо параметра контролируемого процесса или состояния объекта.

3. R1-R9 - предназначен для получения разных напряжений от одного источника питания.

4. DA1 - предназначен для поддержания выходного напряжения в узких пределах.

5. DD1 - предназначен для управления работой всей схемы.

6. VT1 - предназначен для увеличения мощности сигнала за счёт энергии источника питания.

7. SB1, SB2 - предназначены для включения или выключения устройства.

8. ЕК1 - предназначен для нагрева деталей.

9. RK1 - предназначен для изменения сопротивления при нагреве.

10. XT5-XT8 - предназначен для записи / считывания информаций в ПЗУ.

11. C1 - предназначен для сглаживания пульсации напряжения.

12. C2, C3 - предназначены для накопления заряда и энергии электрического поля.

13. R10 - R13 - предназначены для перераспределения и регулирования электрической энергии между элементами схемы.

Выбор управляющего микроконтроллера был сделан в пользу ATmega8L-8PU, 10-разрядного Atmelмикроконтроллера с 1 Кбайт Flashпамятью с поддержкой внутрисистемного программирования. Данный микроконтроллер предназначен для создания управляющих сигналов, необходимых для нормальной работы микроконтроллера.

Рис.2.4 Микроконтроллер ATmega8L-8PU.

Характеристики микроконтроллера ATmega8L-8PU:

процессор - AVR;

размер ядра - 8 бит;

скорость - 8 МГц;

число вводов/выводов - 23;

размер программируемой памяти - 8 Кб;

тип программируемой памяти - Flash;

EEPROMSize - 512 x 8;

Размер памяти - 1 Кб х 8;

Рабочая температура - от - 40 до 85 С;

Корпус - 28-DIP.

Работа принципиальной схемы: напряжение 15 В поступает на стабилизатор напряжения на микросхеме DA1, питающий напряжением 5 В цифровую часть устройства: микроконтроллер DD1, настроенный на работу от внутреннего RC-генератора частотой 8 МГц, и индикатор HG1. Делитель напряжения, образованный резистором R2 и терморезистором паяльника, формирует напряжение, которое увеличивается с ростом температуры паяльника. Оно поступает на вывод РС0 микроконтроллера, служащий входом его встроенного АЦП. На основе полученного от АЦП значения программа микроконтроллера вычисляет текущую температуру нагревателя. В зависимости от отличия текущей температуры от желаемой таймер-счётчик 2 микроконтроллера, работая в режиме ШИМ (PWM), формирует на выводе РВ1 импульсы переменной скважности. Они открывают транзистор VT1, подключающий нагревательный элемент ЕК1 к источнику питания. Чем выше скважность импульсов, тем меньший процент времени работает нагреватель и меньше средняя скорость нагрева. Информация на индикатор HG1 выводится в динамическом режиме. Вывод РС5 микроконтроллера DD1 остаётся неподключенным.