ЧЕТЫРЁХРАЗРЯДНЫЙ СЧЁТЧИК С ПРОГРАММИРУЕМЫМ
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ
Абрамов Сергей
г.Оренбург
При эксплуатации промышленного оборудования, линий непрерывного розлива воды или производства бумажных пакетов, необходимо подсчитывать количество произведённой продукции, при этом приходится упаковывать определённое количество продукта в коробки. Для этих целей был спроектирован счётчик с программируемым исполнительным механизмом. Программируемый исполнительный механизм представляет собой заранее выставленное количество продукта в таре, и при подсчёте общего количества, при кратном совпадении будет срабатывать электроклапан, перемещающий коробки или конвейер.
Схема устройства изображена на рис1. Сердцем счётчика является микроконтроллер PIC16F673A. Программа записанная в память микроконтроллера выполняет все функции необходимые для правильной работы счётчика. Монтажная схема изображена на рис2.
При подаче напряжения 220в на AC/DC преобразователь рис2. 12 вольт постоянного напряжения поступает на клемник XT3 для питания платы счётчика, от него же запитывается магнитный датчик DT1. С клемника напряжение поступает на пятивольтовый стабилизатор D1 рис1. Индуктивность L1 служит для подавления импульсных помех проникающих по нулевому проводу в случае длинной линии до источника питания. Питание 5 вольт поступает на микроконтроллер D2 через диод VD2, а так же вывод MCLR через диод VD1 и резистор R7. Данная развязка необходима для правильной работы программатора подключаемого через разъём XP1 к микроконтроллеру. Для работы тактового генератора микроконтроллера в режиме RC, использована цепочка R9C5 обеспечивающая генерацию на частоте около 8мГц. Магнитный датчик DT1 рис2. подключен к 1 ножке клемника XT2, и заводится на 25 ножку D2 рис1 через резистор R4 и оптрон VS1. Оптрон служит для подавления импульсных помех в случае длинной линии. Кнопки управления SB1…SB4 рис2 заводятся через ножки 1…3 клемника XT1, и ножку 2 XT2. Кнопкой SB1 осуществляется увеличение, кнопкой SB2 уменьшение значения счётчика при котором будет срабатывать электромагнит. Кнопкой SB3 осуществляется просмотр значения установки кратности срабатывания электромагнита. Кнопкой SB4 осуществляется сброс счётчика. Так как уровень напряжения переключаемый кнопками составляет 12 вольт, в схеме платы счётчика установлены делители напряжения R1…R3,R6,R8,R10…R12. Со 2 ножки D2 через токоограничительный резистор R5 сигнал управления поступает на тиристорное оптореле рис2 и включает электроклапан. Оптореле служит для развязки сетевого напряжения и схемы управления. Оптореле применено специальное для работы на высокоиндуктивную нагрузку типа 2544ZD3. Цепь C1R1 рис2 служит для подавления импульсных помех в момент отключения оптореле. Семисегментный код на индикатор HG1 рис1 поступает с порта RC через токоограничительные резисторы R18…R25. А динамическое переключение разрядов индикатора осуществляется с порта RB0…RB3 микроконтроллера D2, через транзисторы VT1…VT4.
Детали: Источник питания можно использовать любой на входное напряжения 220в, выходное 12в и ток нагрузки 100-200ма. В случае применения источника питания с выходным напряжением 24 вольта резисторы делителя R1,R2,R3,R6 необходимо увеличить до 27кОм, а резистор R4 до 2,4кОм. В качестве транзисторов VT1…VT4 можно использовать любые маломощные проводимости p-n-p. Резисторы R1…R25 любые выводные мощностью 0,125-0,25Вт. Индуктивность L1 10-20 мкГн на ток 100-200ма.
Рис1.
Рис2.
Рис3.
Рис4.
Конденсаторы С8,С9 диод VD3 SMD типа. Микроконтроллер применён также SMD в корпусе SO28, но если доработать плату можно использовать и в другом корпусе.
В качестве датчика DT1 можно использовать любой, важно лишь чтобы при срабатывании на выходе был высокий уровень. При необходимости магнитный датчик может быть заменён на фотодатчик.
Печатная плата изготовлена из стеклотекстолита толщиной 1,5мм и имеет размер 92х59мм. На рис3 изображены детали на рис4. печатный монтаж со стороны Top. На рис5 изображены детали на рис6. печатный монтаж со стороны Bottom.
На рис 7 и 8 приведены фотографии данной конструкции.
Микропрограмма которую необходимо зашить в микроконтроллер приведена в таблице1.
Рис5.
Рис6
Рис7.
Рис8.
Табл1.
:0600000000308A00822896
:10000800FF0003088301BF000A08C0008A018B1A99
:100018000B1D36280B118B12831203132C1C1B2863
:1000280027088700861506102C10AC143528AC1C40
:1000380024282808870006148610AC102C153528AB
:100048002C1D2D2829088700861406112C11AC15A3
:100058003528AC1D35282A08870006158611AC11ED
:100068002C148B16831603130C1C4C2883120C1C9F
:100078004C2883120C1083160C1083121010061EC5
:100088002C1E4B28AF0A0319B00A05104C282C1255
:100098008B190B1C792883120608AB000B10061E5F
:1000A8002C1A5F28FF308F008C308E0083160C14BA
:1000B800831210142C16061A2C1E6A28FF308F0083
:1000C8008C308E0083160C1483121014861E6E2832
:1000D800AC166F28AC12061F73282C1774282C1323
:1000E800861F7828AC177928AC13031383124008AD
:1000F8008A003F088300FF0E7F0E09002730840026
:100108003A3093200030C200B930C1003A30840040
:100118003F3098208A11C12904068001840A040608
:10012800031D902864000034A0008A11A6208A11BB
:100138008000840A04082006031D992800348312CD
:100148000313C100C21BB128421BB92842088A0008
:100158004108C10A0319C20A82008313421883178F
:100168004108C10A84000008080000340034003443
:100178000034003483120313A601A401A501220848
:100188002304031DCA28A001A10100341F30A604BE
:100198000310A60AA20DA30D031CCD28A30CA20CC4
:1001A80023082102031DDA2822082002031CE22862
:1001B8002208A0022308031C230AA102A40DA50DEE
:1001C800A60BA61AD228A61FEE28A409A40A03196A
:1001D800A503A5092408A2002508A300261F0034AA
:1001E800A009A00A0319A103A10900348301851CF1
:1001F8000429AF01B0013108B3003208B40005107A
:10020800AE0803190A29AE032D144E29AC1E0F2976
:10021800FF30AE004E292C1F2429FF30AE003108D4
:100228003208B10A0319B20A3108B3003208B4001F
:10023800AF01B0010510831603178C181F2939293F
:10024800AC1F4E29FF30AE0031083208B10803193F
:10025800B203B1033108B3003208B400AF01B001F2
:100268000510831603178C18352983128D01031383
:10027800310803178C0083168C1303108B1B03148F
:100288008B130C1555308D00AA308D008C140C1171
:1002980003188B1783120313AC1E2C1B0800AC1F0A
:1002A8002D10080005308301B900B90339083A3E1A
:1002B800840083130A30A200A3013808A10037087C
:1002C800A0008A11BE202008303E80000A30A2001B
:1002D800A3013708A0003808A1008A11BE208A119E
:1002E8002408B7002508B800B908031908005929D7
:1002F80083013508B7003608B800562102308A0055
:100308003E08D03E0422AA0002308A003D08D03EB2
:100318000422A90002308A003C08D03E0422A8002A
:1003280002308A003B08D03E04228A11A700080048
:1003380083018B0183128101303090009201910179
:1003480085011F308600CF3087009F010630831655
:100358009F00831297019D0183308316810002302C
:100368008500F0308600870101308C008D018312F2
:100378008C018D01E8308B0008009C21AF01B00191
:100388002C1403178D0183168C130C1483120C087C
:100398000313B100B201B3003208B4002D18D829F4
:1003A8002F08B5003008DB293108B5003208B6003F
:1003B8007C218A1130083406031DE4292F083306EE
:1003C800031D022A05143408A1003308A0003108CF
:1003D800A0070318A10A3208A1072730210210300C
:1003E8000319200231080318FF29B3070318B40AB8
:1003F8003208B407022AB3003208B400FA20D2291E
:100408008207C034F934A434B03499349234823435
:06041800F834803490343A
:02400E00733FFE
:104200001900FF00FF00FF00FF00FF00FF00FF009C
:00000001FF