Návrh montážního schéma v programu Fritzing

Zadání:

Pomocí SW Fritzing proveďte simulaci elektronického obvodu podle následujícího schéma:

1. Vyhledejte ve vhodné literatuře elektrické schéma
2. Schéma překreslete programu Eagle
3. Do elektrického schéma zařaďte indikační LED
4. K ovládacím vstupů připojte tlačítka tak, aby plnila svoji přepínací funkci
5. Virtuálně sestavte pomocí programu Fritzing
6. Sestavte pomocí elektronické stavebnice s KNP
7. V případě dostatku času překreslete schéma v online verzi VirtualBreadBroad VBB
8. Zpracujte dokumentaci

Dokumentace obsahuje:

• • Schéma zapojení s odkazem na zdroj informací:
  • Schéma v programu Eagle:
  • Montážní schéma na KNP:
  • Použitý SW:
  • Zdroje informací:

Pomůcky:

SW: Eagle, Fritzing, kontaktní nepájivé pole, sada součástek, VBB

Teorie:

Bistabilní klopné obvody, označované jako BKO, mají dva stavy stabilní mezi kterými lze libovolně přepínat, pomocí vstupních impulzů.

Tyto obvody se proto používají jako paměťové prvky a jsou obdobou RS klopných obvodů sestavených z logických obvodů. Eagle je program pro návrh a editaci elektrického schéma, z kterého lze provést návrh DPS Fritzing je program, který umožňuje virtuálně realizovat elektronické zapojení. VirtualBreadBoard VBB je program, který umožňuje online virtuálně realizovat elektronické zapojení. KNP je kontaktní nepájivé pole sloužící k otestování elektronického obvodu.

Pracovní postup:

1. Nejprve překreslete el.schéma v programu Eagle. Součástky použijte z příslušných knihoven, případně

použijte univerzální knihovnu, kterou máte připravenou na školní síti v adresáři: P:/SPS/PRA/SW/PC/Eagle. El.schéma kreslete ve verzi 4.03 (the best verzion of the world ☺)

1. V programu Fritzing vkládejte postupně součástky z univerzální knihovny v pravo v menu
2. Do KNP nejprve zapojte vstupní části bistabilního klopného obvodu.

Pozn. DUSLEDNĚ DODRŽUJTE BAREVNÉ ZNAČENÍ VODIČU.

1. Nejprve se znažte rozumně rozmístnit součástky na ploše kontaktního nepájivého pole.

1. Následně pečlivě připojte vodiče k zbývajícím součástkám
2. Barevně odlište jednotlivé vodiče.

1. Obvod se pokuste sestavit se stavebnicí na KNP

Výsledek:

1. Schéma stažené s internetu http://www.simplecircuitdiagram.com/2009/05/20/led-flasher-circuit-using-555-ic/ nejprve překreslete v programu EAGLE podle znalostí získaných v předmětu TEK
2. Popište funkci el. obvodu. Vypočítejte rozsah výstupní frekvence
3. Stanovte napěťový rozsah napájecího napětí.
4. Vyberte úspornější diodu z katalogu součástek a podle jejích parametrů přizpůsobte hodnoty předřadných rezistorů
5. Pokuste se navrhnout obvod tak, aby výsledné blikání bylo 2x rychlejší než předchozí.
6. Pomocí SW Fritzing proveďte simulaci elektronického obvodu:
7. Obvod fyzicky zrealizujte a otestujte
8. Elektrické schéma obvodu:

Teorie: Časovač 555 je elektronická součástka, která uvnitř obsahuje dva operační zesilovače sloužící k porovnávání vstupních hodnot napětí s hodnotami referenčními. Výstupy OZ jsou připojeny na bistabilní klopný obvod jež výkonově řídí výstup obvodu. Celkově lze obvod zapojit jako AKO, BKO, MKO apod. Výhodou je, že externí součástky, které se připojují na vývody IO ovlivňují časové konstanty a to zcela nezávisle na velikosti napájecího napětí. Eagle je program pro návrh a editaci elektrického schéma, z kterého lze provést návrh DPS Fritzing je program, který umožňuje virtuálně realizovat elektronické zapojení. KNP je kontaktní nepájivé pole sloužící k otestování elektronického obvodu.

1. Elektrické schéma v Eagle:

Pracovní postup:

1. Nejprve překreslete el.schéma v programu EAGLE. Součástky použijte z příslušných knihoven, případně použijte univerzální knihovnu, kterou máte připravenou na školní síti v adresáři: P:/SPS/PRA/SW/PC/Eagle. El.schéma kreslete ve verzi 4.03 (the best verzion of the world
2. Obvod je postavený na jednom ze základních zapojení časovače 555 ve funkci astabilního klopného obvodu. Výstupní frekvence bude daná součástkami C, R2 a P. Pokud je na výstupu jedna dioda proti napájecímu napětí a druhá proti GND budou se ve svitu střídat v závislosti na časovacích součástkách.
3. Napěťový rozsah je dán katalogovými údaji. Limitující hodnotou bude povolený proud If LED
4. Navržená LED je s If = 20 mA. Úspornější LED mohou pracovat dokonce již s If = 2 mA. Hodnota rezistoru bude dána Ohmovým zákonem. (Pozor na úbytek napětí Uf u LED)
5. Chceme-li, aby výsledné blikání bylo 2 x rychlejší bude třeba upravit časovací prvky zapojené u IO.
6. Pomocí programu Friting proveďte virtuální zapojení el. obvodu.

Nejprve připojte IO k rozvodům napájecího napětí. Pasivní součástky připojujte s ohledem na budoucí propojení vodiči. Snažte se, aby zapojení bylo přehledné a snadno následně dle tohoto návrhu fyzicky realizovatelné.

1. Obvod se pokuste s použitím stavebnice zrealizovat

1. Zapojení v programu Fritzing

Literatura:

• http://www.simplecircuitdiagram.com/2009/05/20/led-flasher-circuit-using-555-ic/
• http://fritzing.org/
• http://www.ok1kvk.cz/web/index.php/technika/41-bastleni/403-555-blika-se-dvmi-led
• http://en.wikipedia.org/wiki/Breadboard
• http://en.wikipedia.org/wiki/Breadboard

Předmět:PRA CIT MIT --JA 30. 4. 2010, 09:57 (UTC)