Контрольна робота
з дисципліни «Цифрова електроніка»
на тему «Розробка звукового вимикача»
ЗМІСТ
Введення
Обгрунтування схеми
Вибір елементної бази
Розрахунок собівартості
Висновок
Література
Додаток
ВСТУП
У цій роботі необхідно розробити вмикач освітлення, що реагує на звуковий сигнал і автоматично відключається через 30 секунд. Розроблений вимикач має два режими:
перший режим: бавовна - включається тьмяне світло (режим неповного освітлення);
другий режим: бавовна (другий за рахунком) включається яскраве світло (режим повного висвітлення);
третій режим: автоматичне відключення через 30 секунд.
Напруга живлення 220В при частоті мережі 50Гц.
Розроблюваний звуковий вмикач освітлення має реалізовуватися на логічних елементах.
ОБГРУНТУВАННЯ СХЕМИ
За завдання розроблюваний вимикач реагує на звук, тому в схемі необхідний мікрофон, сигнал з якого після фільтрації надходить на компаратор, де відбувається порівняння з опорною напругою. Якщо опорна напруга перевищує входять напруга після фільтра, то на виході виходить логічна одиниця, якщо навпаки, то на виході логічний нуль. Далі сигнал надходить на лічильник, де ведеться рахунок входять імпульсам. Ключ необхідний для включення навантаження. Структурна схема представлена ??на малюнку 1.
Рисунок 1 - Структурна схема звукового вимикача
ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЙБАЗИ
Розглянемо елементи схеми і виберемо необхідні елементи, які б відповідали вимогам схеми.
. Блок мікрофон (додаток А).
Мікрофон виберемо ECM - 10. Він володіє наступними характеристиками:
Імпеданс? низький
Напруга живлення? 1.5V
Діапазон робочої напруги? 1.5V - 10V
Споживаний струм? 0.5mA MAX
Відношення сигнал/шум? від 40 dB
Граничне звуковий тиск? 120 dB
. Блок ФНЧ (фільтра низької частоти).
В основі ФНЧ лежить RC ланцюжок. Розрахуємо її параметри.
Основна частина енергії бавовни зосереджена в діапазоні від 200 до 700 Гц (чорний колір на спектрограмі). Спектр потужності звуку в цьому діапазоні показаний на малюнку 3. Реально при бавовні в залі створюється звукова хвиля в 500 Гц з періодом, рівним 2 мс, і тривалістю трьох-чотирьох періодів, приблизно рівною 6 ... 8 мс. [# Laquo; 167 src= doc_zip2.jpg / gt;
Малюнок 2 Зовнішній вигляд перетворювача
звуковий вимикач клеммник
Для подачі вхідної напруги на перетворювач використовуємо клеммник 300021 12.
Малюнок 3 - зовнішній вигляд клемника
Технічні параметри 300-021-12
Функціональне назначеніеклеммнік вінтовойШаг контактов5Рабочій струм, А16Колічество контактов2Серія3xxМаксімальное перетин затискається дроти, AWG22 ... 14Матеріал ізолятораполібутіленЦвет ізоляторасінійСопротівленіе ізолятора не менш, МОм5Матеріал контактовмедьПокритіе контактовмедь-нікель-оловоМатеріал вінтовсталь покрита цинком і хромомРабочее напругу, В250Предельное напругу не менше, В1500 У перем.тока протягом 1 мін.Способ монтажапайка в отвори платиРабочая температура, ° С - 30 ... 120Максімальное перетин затискається дроти, кв.мм2.5
РОЗРАХУНОК СОБІВАРТОСТІ
Розрахуємо попередню вартість розробки звукового вимикача.
Назва обозначеніеКол-воЦенаЦена общаяМікрофонECM - 10177КомпараторLM111QML14141Счетчик54LS16911616И-НЕNL17SH0011212Конденсатор 10 мкФ144Резістор3,3кОм122Конденсатор 0,1мкФ326Резістор 1кОМ224Діод1N484121020ТранзісторBC36812121Резістор 510 Ом224Клеммнік300 021 1211818ПреобразовательHL30A - 230WS512114001400 Таблиця 1. Вартість елементів
У підсумку виходить, що ціна компонентів розроблюваного устрою становить 1555 російських рублів, що за курсом нацбанку Білорусі на 5.06.11г. становить 277 790 рублів. Варто відзначити, що дві третини даної вартості становить перетворювач напруг, який перетворює з змінної напруги два постійні 5В і 12В.
ВИСНОВОК
У цій роботі розроблений звуковий вимикач. Розроблений вимикач має три режими:
перший режим -
Бавовна включається тьмяне світло (режим неповного освітлення);
