Доклад
по разработке курсового проекта
для устройства «Выключатель для подсобного помещения»
На основании задания на курсовое проектирование был разработан Выключатель для подсобного помещения. Предлагаемое устройство предназначено для автоматического включения освещения на заданное время и выключении его при уходе из подсобного помещения. Применение этого устройства будет целесообразным для снижения существенной доли бесполезного потребления электроэнергии осветительными приборами, установленными в небольших подсобных помещениях, таких как кладовки, туалетные, ванные комнаты, погреба, сараи, гаражи и др.
Основные технические условия и требования, предъявляемые к проектируемому устройству:
- интервал срабатывания таймера, сек………………………... 20;
- мощность нагрузки, Вт………………....................................100;
- расстояние от датчика до излучателя, м, не более,............... 1,5;
- питание устройства, В……………………………………..…220;
- питание микросхем, В………………..………………………..+10;
- потребляемый ток, мА, не более ………………………………10;
- рабочая температура, 0С ………………….……. .от +15 до +25;
- устройство должно работать при влажности воздуха, % …...70;
- атмосферное давление, мм рт. ст…………………………740-750;
- прибор должен быть электробезопасным.
Был произведен обзор аналогов проектируемого устройства. К недостаткам аналогов можно отнести то, что их таймеры не рассчитаны на работу в помещениях, в которых вы можете находиться значительное время. Поэтому, если нужно чтобы свет горел долго, его нужно периодически перезапускать. Выключатели, работающие от дверных датчиков, будут ошибаться каждый раз, когда вы войдете в помещение и не закроете за собой дверь. По сравнению с аналогами предлагаемое устройство имеет датчик контроля присутствия человека в помещении, что позволяет поддерживать свет включенным на все время нахождения человека внутри помещения.
В соответствии с техническим заданием была разработана схема электрическая структурная, представленная на чертеже КП11.02.143160101Э1. Схема включает в себя датчик оптический с генератором импульсов, датчик запуска контактный, генератор задающий, счетчик, ключ электронный, регулятор мощности, лампу осветительную, мост выпрямительный и стабилизатор напряжения.
На основании структурной схемы была разработана схема электрическая принципиальная, представленная на чертеже ДП11.02.143160101Э3. Схемотехническая реализация функциональных узлов, составляющих схему электрическую структурную, выполнена в схеме электрической принципиальной следующим образом:
- датчик оптический реализован на фотоприемнике BF1 и светодиоде HL1;
- датчик запуска контактный реализован на переключателе SА1;
- генератор задающий реализован на логических элементах 2ИЛИ-НЕ микросхемы DD2.1, DD2.2;
- генератор импульсов реализован на логических элементах 2ИЛИ-НЕ микросхемы DD2.3, DD2.4;
- счетчик реализован на основе двух четырехразрядных двоичных счетчиках DD1.1, DD1.2;
- ключ электронный реализован на транзисторе VT1;
- регулятор мощности реализован на транзисторе VT2;
- лампа осветительная реализована на лампе EL1;
- мост выпрямительный реализован на диодах VD2-VD5;
- стабилизатор напряжения реализован на стабилитроне VD1.
Рассмотрим принцип работы разрабатываемого устройства по схеме структурной. Устройство «выключатель» работает следующим образом. При входе в подсобное помещение срабатывает датчик запуска контактный, установленный в дверном проеме. При открывании двери датчик запуска контактный обнуляет счетчик. При этом нулевым потенциалом с выхода счетчика запускается генератор задающий и открывается ключ электронный. Счетчик и генератор задающий составляют таймер с интервалом времени 20 секунд. Ключ электронный через регулятор мощности подключает лампу осветительную к выходу выпрямительного моста. Свет включится и будет гореть все время, пока дверь открыта, плюс еще 20 секунд (время на подсчет счетчиком 128-и импульсов от генератора импульсов).
Если же вы вошли в помещение и закрыли за собой дверь, то попадаете под действие датчика оптического. Теперь вы будете удерживать счетчик в нулевом состоянии уже не датчиком запуска контактным, а датчиком оптическим, так как, находясь внутри помещения, вы перекрываете своим телом луч между светодиодом и фотоприемником, что равносильно срабатыванию датчика запуска контактного. В состав датчика оптического входят фотоприемник и светодиод, расположенные так, чтобы они были направлены друг на друга, и так, чтобы находясь в помещении, вы обязательно пересекали прямую линию между ними. Генератор импульсов модулирует излучение светодиода, обеспечивая точную работу датчика оптического на расстоянии менее 1,5 м между светодиодом и фотоприемником. Свет будет гореть все время, пока вы будете находиться в поле действия датчика оптического. Разрабатываемое устройство питается от сети
220 В, а узлы «выключателя» от стабилизатора напряжения +10 В.
В соответствие с техническим заданием был осуществлен расчет генератора импульсов на микросхеме К561ЛЕ5.
При проектировании устройства Выключатель для подсобного помещения был осуществлен выбор используемой элементной базы. Выбор элементной базы проводился на основе схемы электрической принципиальной с учетом требований изложенных в техническом задании.
В разделе «Техника безопасности при эксплуатации устройства» освещены вопросы безопасной эксплуатации разрабатываемого изделия на основе существующих государственных стандартов (ГОСТ) и правил технической эксплуатации электронного и электротехнического оборудования.
Доклад окончен.
|
Скачать 26.83 Kb.