Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Омский государственный технический университет"

Кафедра "Автоматизированные системы обработки информации и управления"

Курсовой проект

на тему «Таймер для управления бытовыми элекроустройствами»

по дисциплине «Электротехника и электроника»

студента Ковалева Ивана Юрьевича группы АС-223

Пояснительная записка

Шифр проекта КП – 2068998-43-AC223-9 ПЗ

Специальность 230182

Преподаватель А.В. Никонов

Студент И.Ю. Ковалев

Омск 2005

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 15 с., 5 рис., 2 табл., 11 источников, 2 л. графического материала.

КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, РЕГИСТР, СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, МУЛЬТИПЛЕКСОР, ТРИГГЕР, РЕЛЕ, ТРАНЗИСТОР, МИКРОСХЕМА, ТАЙМЕР

Объектом выполненной работы является таймер для управления бытовыми электроустройствами.

Цель работы – ознакомление с устройством и принципом работы генератора секундных и минутных импульсов, изучение работы интегральных микросхем в учебных целях; проектирование таймера для управления бытовыми электроустройствами .

В процессе работы проводились расчеты на структурном уровне, выбор элементов и разработка принципиальной электрической схемы.

В результате был спроектирован таймер для управления бытовыми электроустройствами, соответствующий требованиям технического задания.

Основные технико-эксплуатационные показатели: высокая точность таймера, малое энергопотребление.

Степень внедрения – учебное проектирование.

Эффективность таймера определяется его малым влиянием на ход внутренних процессов управляемых устройств.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 6

1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 7

2 РАСЧЕТ НА СТРУКТУРНОМ УРОВНЕ 8

3 ВЫБОР И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 11

3.1 Генератор секундных и минутных импульсов 11

3.2 Счетчики импульсов 11

3.3 Регистр 11

3.4 Мультиплексор 12

3.5 Коммутатор нагрузки 12

3.6 Источник питания 12

4 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 14

5 АНАЛИЗ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

ВВЕДЕНИЕ

Таймер для управления бытовыми электроустройствами применяется для создания управляющих сигналов типа «включено/выключено» для бытового устройства.

Таймер для управления является важным узлом современной бытовой техники. Он может обеспечивать автоматическое управление таких бытовых устройств, как стиральные и посудомоечные машины, электрические и микроволновые печи, и т.п., обеспечивая сокращение участия человека в процессе работы того или иного устройства и экономию электроэнргии. Основные технические требования, предъявляемые к таймерам управления, это простота использования, универсальность и малое энергопотребление.

В данной работе рассмотрена реализация таймера для управления бытовыми электроустройствами. Приводятся функциональная и принципиальная схемы таймера, описываются его основные характеристики, принцип работы и построения.

1 Выбор и обоснование направления проектирования

При проектировании таймера для управления бытовыми электроустройствами был проведен обзор и анализ литературы. Помимо исходной рекомендуемой литературы были использованы другие радиотехнические издания и собственные радиолюбительские наработки. При обзоре были выбраны основные блоки устройства и элементы блоков, позволяющие реализовать требования проекта.

На основе аналитического обзора были выделены устройства аналоги, реализующие схожие функции, но не позволяющие выполнить требования технического задания, а также устройства-прототипы, наиболее близко подходящие к заданию.

В качестве аналогов рассматривались электронные часы с календарем и будильником [1], часы-таймер [2], автоматический передатчик с таймером [3], таймер-автомат [4], многофункциональный таймер [5], блок временных интервалов [6].

В ходе обзора литературы было найдено два устройства-прототипа. Первый - это простой таймер, предназначенный для оповещения звуковым сигналом о прошествии заданного времени [7]. Данный таймер использовал аналоговый способ задание временного промежутка от 0 до 99 мин. с дискретностью задания выдержки 1 мин.

Для составления схемы перехода от рабочего напряжения микросхем к сетевому напряжению прототипом был выбран автомат управления стиральной машиной [8].

Для соответствия требованиям технического задания была разработана схема установки временных промежутков, тем самым была достигнута функция управления с ЭВМ. Также, путем добавления дополнительных счетчиков была достигнута необходимая дискретность – 0,5 мин.