ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
«СПЕКТРОСКОПИЯ ОПТИКА И ЛАЗЕРЫ – АВАНГАРДНЫЕ РАЗРАБОТКИ
ПЛАТА УПРАВЛЕНИЯ.
Инструкция по наладке и ремонту.
СОЛ 6.120.157 И2
Начальник отдела
исследований и разработок
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
МИНСК
1. Документация.
· Спецификация СОЛ 6.120.157
· Сборочный чертеж СОЛ 6.120.157 СБ
· Схема электрическая принципиальная СОЛ 6.120.157 ЭЗ
· Перечень элементов СОЛ 6.120.157 ПЭЗ
2. Оборудование
à источники питания 0-30V (1A) типа Б5-44А (или аналогичные) - 2 шт.
à источники питания 0-10V (1A) типа Б5-43А (или аналогичный) - 1 шт.
à вольтметр типа В7-40 (или аналогичный) - 1 шт.
à осциллограф С1-83 (или аналогичный) - 1 шт.
3. Принцип действия.
3.1 Ток фотоприемников опорного и измерительного каналов протекает через контакты разъемов Х2 и Х1 соответственно и поступает на вход преобразователей “ток-напряжение”, собранных на элементах:
опорный канал – С5, С7, С9, C11, D10, R7, R9, R11;
измерительный канал – С4, С6, С8, C10, D9, R6, R8, R10.
Измерение выходного напряжения преобразователей осуществляется последовательно, поэтому они переключаются элементом D11.1.
3.2 Измеряемый сигнал усиливается с помощью усилителя с переменным коэффициентом усиления, собранным на элементах D12, D13, D14, D11.2, D15, C12…C17, R14…R17.
Коэффициент усиления задается логическими уровнями на входах D13 и D11.2 и может изменяться от 1 до 256.
Коэффициент усиления задается микропроцессором в соответствии с алгоритмом работы.
3.3 Элементы R12, R13 задают необходимое начальное смещение усилителя, которое требуется для получения гарантированно положительного напряжения на входе АЦП (аналого-цифрового преобразователя) – D16.
АЦП преобразует аналоговый сигнал в цифровой код, который поступает на вход микросхемы D18, откуда считывается микропроцессором.
3.4 В соответствии с алгоритмом работы необходимо измерение максимального уровня сигнала, поступающего на вход АЦП. Это осуществляется элементами D17, R20, R21, R23, C20, C21.
3.5 Собственно микропроцессорное устройство собрано на следующих элементах:
D2 – центральный процессор с системой команд Z80; D3 – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); D5 – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); дешифратор адреса D4.
Необходимо отметить, что все периферийные устройства процессора адресованы как элементы памяти.
Тактовый генератор процессора (D1.1, D1.2, D1.3, D1.4, R1, R2, R4, R5, C1, C2, ZQ1) задает тактовую частоту, необходимую для нормальной работы процессора и других элементов схемы.
Сигнал сброса процессора при включении питания формируется элементами D1.5, D1.6, VD1, R3, C3.
3.6 Таймер D6 используется для формирования задающей частоты последовательного приемо-передатчика D7 (канал 1 таймера) – f = 153 600 Гц.
Канал 2 таймера формирует частоту синхронизации магнитной мешалки – f = 200 Гц. Магнитная мешалка может подключаться к разъему Х9.
Канал 0 таймера используется для подсчета временных интервалов.
3.7 Формирователь сигналов, необходимых для работы жидкокристаллического индикатора индикатора выполнен на микросхеме D23 и элементах R52, C68.
Фильтр питания индикатора – C69, C27. Резистором R53 регулируется контрастность индикатора.
3.8 Микросхемы D18, D28 представляют собой контроллеры параллельного ввода-вывода. В таблице приведены режимы использования портов микросхем D18, D28.
Микросхема | Порт | Режим | Функция |
А | ввод | АЦП | |
D18 | В | ввод | АЦП; CENTRONICS; термостат, таймер, сигнал включения насоса PP 1251 |
С | вывод | АЦП, коэффициент усиления, переключение опорного и измерительного канала, сигнал “PUMP” насоса PP 1251 | |
А | вывод | CENTRONICS | |
D28 | В | вывод | ЦАП |
С | вывод | CENTRONICS термостат, звонок, лампа, сигнал “WASH” насоса PP 1251, управления вращением шагового двигателя |
3.9 Сигналы последовательного ввода-вывода, сформированные контроллером D7 поступают на формирователь уровней стандарта RS232 D8 и далее на Х5.
Сигналы RS232, поступающие от внешнего устройства через разъем Х5 преобразовываются формирователем D8 в сигналы логического уровня.
3.10 Сигналы параллельного ввода-вывода с выхода D28 поступают на элементы микросхем D24, D31, представляющие собой инверторы с открытым коллектором.
3.11 Элементы R40, D29, C62…C65, R42, VD9, D30, R43 являются цифро-аналоговым преобразователем, формирующим сигнал управления светимостью лампы, который подается на плату источника питания (Х3.6). Диапазон выходного напряжения (0 - (-12))В.
3.12 Пьезоэлектрический звонок B1 подключен к выходу элемента с открытым коллектором D24.2.
3.13 Устройство включения лампы выполнено на элементах VT4, VT5, R34…R36, VD8.
3.14 На микросхемах D20, D21.2 собрана схема считывания состояния клавиатуры, которая подключается через разъем Х7.
3.15 Схема термостата выполнена на элементах: C53…C56, D22, R24…R33, VD2…VD7, VT1…VT3.
Элементы R25, C53, VD2, VT2, R27 создают стабильный ток через стабилитрон VD3. Элементы R26, VT1 задают ток терморезистора (см. СОЛ 2.850.007 ЭЗ). Необходимо помнить, что для нормальной работы схемы необходимо чтобы номинал резистора R26 должен быть равен номиналу терморезистора.
Аналогично элементы R28 и VT3 задают ток, проходящий через резистор R29, регулировкой которого устанавливается температура термостата. Если температура термостата ниже установленной, то напряжение на выводе 3 компаратора D22 больше, чем на выводе 2 и, следовательно, выходной транзистор компаратора D22 открыт, протекает ток через R31, VD5, VD6, открыт транзистор термостата. Транзистор термостата работает в активном режиме, ток задается резистором R24. Отключение термостата производится подсоединением вывода 6 компаратора D22 к общему проводу через резистор R33 и открытый коллектор выхода D24.1.
3.16 Схема управления шаговым двигателем собрана на микросхеме D27 и представляет собой мостовой формирователь тока обмоток шагового двигателя с ШИМ стабилизацией. Значение тока задается резисторами R38, R39. Собственно управление работой шагового двигателя осуществляется микропроцессором.
3.17 Состояние оптодатчика шагового привода, подключенного через разъем Х16, оценивается микропроцессором.
3.18 Перистальтический насос РР 1251 подключается к разъему Х14. Микропроцессор формирует сигналы управления насосом “PUMP” и ”WASH” через формирователи VT6, VT7, R48 … R51. Микропроцессор определяет подключен или нет насос по сигналу обратной связи (вывод 5 микросхемы D25).
4. Проверка и регулировка платы управления СОЛ 6.120.157
4.1. Визуально проверить правильность монтажа платы, а также отсутствие замыканий между элементами и контактными площадками печатной платы. В случае необходимости устранить недостатки. Монтаж платы должен быть выполнен в соответствии с СОЛ 6.120.157 СБ. Особое внимание следует обратить на полярность электролитических конденсаторов.
4.2. Подключить источник питания ИП1 (+5В) к контактам 7 и 4 вилки Х3.
Включить источник.
Ток, потребляемый схемой, не должен превышать 500*10-3 A с ПЗУ (D3) и 480*10-3 A без ПЗУ (D3).
На исправной плате с установленным ПЗУ после включения слышан продолжительный звуковой сигнал, что говорит о правильной работе процессора.
Если звуковой сигнал отсутствует, то необходимо проверить исправность звонка, правильность монтажа, отсутствие коротких замыканий между дорожками печатной платы и т. п. При этом необходимо помнить, что адресные шины процессора имеют два состояния ("0" и "1"), шина данных имеет три состояния ("0", "1" и "Z"). В "Z"- состоянии на шине данных могут присутствовать сигналы среднего уровня
4.3. Подключить источник питания ИП1 (+5В) к контактам 7 и 4 вилки Х3.
Подключить источник питания ИП2 (+15В) к контактам 3 и 2 вилки Х3
Подключить источник питания ИП3 (-15В) к контактам 1 и 2 вилки Х3
Включить источники.
Ток, потребляемый схемой, не должен превышать 500*10-3 A с ПЗУ (D3) от источника (+5В), 15*10-3А от источника (+15В) и 30*10-3 A от источника (-15В).
Проверить состояние выходов микросхем D9, D10, D14, D15. Напряжение на них должно быть близко к нолю, а выходах D14, D15 напряжение должно регулироваться резистором R12. Убедиться, что коэффициент усиления усилителя равен 1 (при этом на выводе 4 микросхемы D13 должно быть напряжение высокого уровня. Установить на выходе (вывод 6) микросхемы D15 напряжение 0,05 В резистором R12. На выводе D3 микросхемы D17 установить резистором R21 напряжение 8В.
4.4. Подключить источник питания ИП1 (+5В) к контактам 7 и 4 вилки Х3.
Подключить источник питания ИП2 (+10 - 12 В) к контактам 5 и 4 вилки Х3
Включить источники.
Убедиться в работоспособности схемы управления шаговым двигателем по наличию импульсов на выходе D27.
4.5. Подключить источник питания ИП2 (+27 В) к контактам 10 и 9 вилки Х3
Убедиться в работоспособности схемы управления термостатом, для чего соединить вывод 2 микросхемы D22 c общим проводом. При этом на выводе 7 микросхемы D22 должно появиться напряжение низкого уровня.
Ток, потребляемый схемой, не должен превышать 350*10-3 A (с подключенным термостатом) и не более 40*10-3 A без термостата.
Установить резистором R29 напряжение 4 В на выводе 2 микросхемы D22.
