ŘÃdicà systém pro ovládánà klimatizace a vytápÄ›nà železniÄnÃch vozů
ŘÃdicà systém pro ovládánà klimatizace a vytápÄ›nà železniÄnÃch vozů ŘÃdicà systém pro ovládánà klimatizace a vytápÄ›nà železniÄnÃch vozů
Kapitola 3. Návrh hardwaruAnalogové vstupySběr analogových veličin je realizován pomocí dvou druhů čidel. Tlaková čidlauzavírají standardní proudovou smyčku 4 – 20 mA. Teplotní čidla jsou typu NTC1000,která mění svůj odpor v závislosti na teplotě. Je nutné napájet je zdrojem konstantníhoproudu a následně na nich měřit úbytek napětí. Na obr. 3.12 je schéma analogovéhovstupu pro proudovou smyčku.Obr. 3.12: Analogové měření proudové smyčky 4 - 20mAProud protéká rezistorem R60 o hodnotě 100Ω, na kterém vytváří úbytek napětípodle Ohmova zákona 0,4 – 2V. Toto napětí je přivedeno na vstup diferenčníhozesilovače v zapojení s operačním zesilovačem. Má-li diferenční zesilovač skutečnězesilovat jen rozdílové napětí, musí se dodržet následující podmínka[7]:R1=R3 ,R2=R zp ,kde v našem případě R1 = R61 + R63, R3 = R62 + R64, R2 = R66, Rzp = R65Výstupní napětí zesilovače je pak dáno vztahem:U 0= R zpR 1(U 2−U 1)Zesílení našeho diferenčního zesilovače je nastaveno na hodnotu 1,2. Proud4 – 20 mA vytváří na vstupu AD převodníku procesoru napětí 0,48 – 2,4V.26
Kapitola 3. Návrh hardwaruNa dalším obrázku 3.13 je schéma zapojení pro měření teploty. Podle výrobce jedoporučená hodnota proudu čidlem 0,3 mA. To zajišťuje proudový zdroj zapojenýpomocí operačního zesilovače a PNP tranzistoru. Princip činnosti tohoto zdroje spočíváv tom, že na invertující vstup zesilovače je přiveden úbytek napětí na rezistoru R94a na neinvertující vstup je přivedeno referenční napětí 1,5V. Odpor rezistoru je určentak, aby na něm při proudu 0,32mA vznikal úbytek napětí 3,3V – 1,5V = 1,8V. Snahouoperačního zesilovače je tedy otevírat tranzistor takovým způsobem, aby na tomtorezistoru byl úbytek napětí právě 1,8V. Úbytek napětí na termistoru je prostřednictvímsledovače napětí opět přiveden na vstup diferenčního zesilovače. Jeho princip činnostije stejný, jako u měření proudové smyčky. Zesílení je zde nastaveno na hodnotu 12.Protože pro náš požadovaný rozsah měřených teplot (-40°C až 100°C) má čidlo odpor vrozmezí 800 – 1600Ω (úbytek napětí není nulový u spodní hranice rozsahu teplot), jenutné stejnosměrné posunutí měřeného napětí na rozdílovém zesilovači, abychomvyužili celé pásmo AD převodníku v procesoru. To zajišťuje dělič napětí R253 a R254.Obr. 3.13: Analogové měření teploty z čidel NTC1000Pro zajištění požadovaných funkcí klimatizačního agregátu potřebujememonitorovat také všechna napájecí napětí. (24V, 5V, 3,3V). K tomu slouží zapojenína obr. 3.14. Měřené napětí je přivedeno přes dělič se správně nastaveným poměremrezistorů na sledovač napětí. Jeho výstup je přímo zapojen na vstup AD převodníkuprocesoru. Zenerova dioda slouží jako ochrana proti přepětí.27
- Page 10 and 11: Kapitola 2. Popis řešeného probl
- Page 12 and 13: Kapitola 2. Popis řešeného probl
- Page 14 and 15: Kapitola 2. Popis řešeného probl
- Page 16 and 17: Kapitola 2. Popis řešeného probl
- Page 18 and 19: Kapitola 2. Popis řešeného probl
- Page 20 and 21: Kapitola 3. Návrh hardwaru• Dohl
- Page 22 and 23: Kapitola 3. Návrh hardwaruTeplota
- Page 24 and 25: Kapitola 3. Návrh hardwaru3.2 Hlav
- Page 26 and 27: Kapitola 3. Návrh hardwaruProcesor
- Page 28 and 29: Kapitola 3. Návrh hardwarunapěťo
- Page 30 and 31: Kapitola 3. Návrh hardwaruse prov
- Page 32 and 33: Kapitola 3. Návrh hardwaruLogické
- Page 36 and 37: Kapitola 3. Návrh hardwaruObr. 3.1
- Page 38 and 39: Kapitola 3. Návrh hardwaruRS485Pos
- Page 40 and 41: Kapitola 3. Návrh hardwaru• Tepl
- Page 42 and 43: Kapitola 4. Komunikace4.2 Sběrnice
- Page 44 and 45: Kapitola 4. Komunikace4.2.3 Formát
- Page 46 and 47: Kapitola 4. Komunikace4.4.1 Fyzick
- Page 48 and 49: Kapitola 4. Komunikace4.5 Sběrnice
- Page 50 and 51: Kapitola 4. Komunikaceže master ne
- Page 52 and 53: Kapitola 4. Komunikace• Čtyřvod
- Page 54 and 55: Kapitola 4. KomunikaceKřídlová z
- Page 56 and 57: Kapitola 4. KomunikaceAdresa (1 byt
- Page 58 and 59: Kapitola 4. Komunikace• Teplota v
- Page 60 and 61: Kapitola 5. Návrh softwaru• Ří
- Page 62 and 63: Kapitola 5. Návrh softwaruStavový
- Page 64 and 65: Kapitola 5. Návrh softwaruCommVrst
- Page 66 and 67: Kapitola 5. Návrh softwaruneexistu
- Page 68 and 69: Kapitola 5. Návrh softwarubool get
- Page 70 and 71: Kapitola 5. Návrh softwaruModul re
- Page 72 and 73: Kapitola 5. Návrh softwaru5.2 Jedn
- Page 74 and 75: Kapitola 5. Návrh softwarujiž nen
- Page 76 and 77: Kapitola 5. Návrh softwaruInterfac
- Page 78 and 79: Kapitola 6. TestováníTestování
- Page 80 and 81: Kapitola 7. Závěr7 ZávěrCílem
- Page 82 and 83: Kapitola 8. Seznam použité litera
Kapitola 3. Návrh hardwaruAnalogové vstupySběr analogových veličin je realizován pomocí dvou druhů čidel. Tlaková čidlauzavírají standardní <strong>pro</strong>udovou smyčku 4 – 20 mA. Teplotní čidla jsou typu NTC1000,která mění svůj odpor v závislosti na teplotě. Je nutné napájet je zdrojem konstantního<strong>pro</strong>udu a následně na nich měřit úbytek napětí. Na obr. 3.12 je schéma analogovéhovstupu <strong>pro</strong> <strong>pro</strong>udovou smyčku.Obr. 3.12: Analogové měření <strong>pro</strong>udové smyčky 4 - 20mAProud <strong>pro</strong>téká rezistorem R60 o hodnotě 100Ω, na kterém vytváří úbytek napětípodle Ohmova zákona 0,4 – 2V. Toto napětí je přivedeno na vstup diferenčníhozesilovače v zapojení s operačním zesilovačem. Má-li diferenční zesilovač skutečnězesilovat jen rozdílové napětí, musí se dodržet následující podmínka[7]:R1=R3 ,R2=R zp ,kde v našem případě R1 = R61 + R63, R3 = R62 + R64, R2 = R66, Rzp = R65Výstupní napětí zesilovače je pak dáno vztahem:U 0= R zpR 1(U 2−U 1)Zesílení našeho diferenčního zesilovače je nastaveno na hodnotu 1,2. Proud4 – 20 mA vytváří na vstupu AD převodníku <strong>pro</strong>cesoru napětí 0,48 – 2,4V.26
Change language