ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ / 2021

В статье рассматриваются два автомата, включающие лампу накаливания на время от 15 секунд до 1 минуты при пересечении объектом инфракрасного луча. Время выдержки продлевается при нахождении объекта в поле видимости фотодатчика. Во втором варианте устройства удалось повысить дальность работы на отражение в два раза за счёт цифровой обработки сигнала.

Нетрудно заметить, что ряд фирм, производящих радиовещательные приёмники, стали применять необычные DSP-тюнеры, которые используют механическую настройку на принимаемые станции. Такое «новшество», с одной стороны, продиктовано стремлением производителей применять уже испытанные в прошлом механические приёмы управления настройкой, а с другой – сопряжено с упрощением и снижением стоимости изготовления радиоприёмников. Однако такой даунгрейд DSP-тюнеров нового поколения, навязанный их изготовителями, заставляет производителей радиоприёмников удариться в ретро-стиль их внешнего вида, что не всегда оправдано.

Ни для кого не секрет, что темпы инноваций в автомобильной промышленности растут стремительно. Если предыдущие двадцать лет развитие автомобильной электроники было линейным, то за последние два-три года оно стало экспоненциальным. Автомобили становятся всё более технически сложными устройствами, интегрирующими в себе разнообразную электронику, и вопрос организации скоростных коммуникаций между устройствами становится всё актуальнее.

Микросхема DS2409 – это специальная микросхема и ключевой элемент увеличения длины линии интерфейса 1-wire. Она выполняет коммутацию шин, что позволяет «суммировать» и «вычитать» электрическую нагрузку элементов сети, создавать таким способом различные топологии и подключать достаточно большое количество элементов 1-wire. Поскольку выпуск DS2409 прекращён, а потребность использования осталась, в данной статье приведено описание схемы и программы замены DS2409 на широкодоступный микроконтроллер 12F629. Возможно применение микроконтроллеров данной серии для замены других элементов интерфейса 1-wire. Отметим, что микроконтроллер даёт возможность добавить новые функции систем измерений и оставить старые элементы интерфейса. Сохраняется наработанное программное обеспечение информационных систем, устраняется монополизм производителей специализированных микросхем и расширяется функциональность систем телеметрии.

Cистемы сбора данных часто сталкиваются с проблемой длинной линии, которая может решаться разными техническими методами. В данной работе приведено описание схемы и программного обеспечения метода ретрансляции сигнала для линии интерфейса 1-Wire на основе микроконтроллера 12F629 на четыре независимых направления. Представлен процесс ретрансляции данных для температурных датчиков DS1820, которые удалены на расстояние, превышающее допустимую длину линии, и поэтому не имеют условий устойчивой работы из-за искажений в кабеле. Ретрансляция сигналов создаёт альтернативу замене специальных микросхем коммутации интерфейса 1-Wire DS2409, выпуск которых прекращён. Работа микроконтроллеров данной серии в качестве ретрансляторов сигналов интерфейса 1-Wire позволяет добавлять новые функции систем измерения и оставить старые элементы интерфейса. Сохраняется наработанное программное обеспечение информационных систем, устраняется монополизм производителей специализированных микросхем и расширяется функциональность систем телеметрии.

Метеостанции, медицинское, специальное и военное оборудование, часы различного назначения оснащены системой синхронизации с сигналами точного времени, что обеспечивает стратегическую безопасность и позволяет автоматически настраивать устройства после включения. Представлен анализ систем дистанционной коррекции точного времени. Даны практические рекомендации для улучшения приёма радиосигналов электронной аппаратуры с функцией Radio Controlled Clock.

В статье автор представляет способ защиты интеллектуальной собственности и программного обеспечения в устройствах с микроконтроллерами, которые имеют встроенную EEPROM. Приведён пример устройства, состоящего из трёх составных частей, в каждой из которых реализован механизм защиты.

В статье описан двуполярный источник питания (ИП) с регулировкой выходного напряжения (± 3 В…± 15 В) и ограничения тока (20 мА…1 А) с индикацией перегрузки на базе двух мощных аудио ОУ LM1875T, регулируемого стабилизатора L200 и ОУ MC33072. Рассмотрено самостоятельное применение устройств, входящих в состав ИП (стабилизатор +34 В и формирователь искусственной «земли») и сконструированных на ОУ LM1875T. Приведены принципиальные схемы, разводка плат и внешний вид устройств.

Мы живём в интересное время. Это целая эпоха цифровизации множества отраслей современного мира. Промышленность, сельское хозяйство, экономика и транспорт стремятся к автоматизации процессов. В электронике чётко соблюдаются основные принципы концепции «Индустрия 4.0». Именно скорость передачи данных, надёжность и безопасность являются основными маячками в электронных решениях современности.

Все вычисления, производственные циклы, да и всё, что работает от электричества, начинается с разъёмов (коннекторов, соединителей), будь то подача питания или передача данных. И только после качественных соединений оборудование сможет выполнять свою работу.

С 1996 года компания Weipu Electrical Appliance Co, Ltd занимается разработками и массовым производством разъёмов для различных сфер применения. Постоянное совершенствование продукции компании и широкое применение в промышленности показывают: разъёмы Weipu полностью соответствуют требованиям Индустрии 4.0. Weipu Connectors предлагает различные интерфейсы, выполненные с высоким качеством и абсолютной надёжностью, гарантирующие подключение к технологическим областям, где безопасность является важнейшим условием.

В автомобилях 1960-х годов, таких как "Хиллман-Хантер", выпускавшийся фирмой Hillman Motor Car Company из Ковентри, было всего около 50 проводов, общая длина которых в жгутах составляла примерно 30 метров. Сравните это с современными машинами, имеющими более 1500 проводов общей длиной около 2400 метров и массой более 45 килограммов. Но это тоже не предел, так как автопроизводители заявляют, что при внедрении технологий беспилотного вождения масса проводки подскакивает примерно на 30% по сравнению 
с исходной моделью. Итак, нужно сосредоточиться на том, чтобы внутри автомобиля была только одна коммуникационная сеть, верно? 
Ответить на этот вопрос непросто.

В данной публикации автор представляет систему охлаждения и термостабилизации с теплообменником. Охладителями в данной системе являются чиллеры, управляемые двухканальным терморегулятором. Автор приводит конкретные примеры применения представляемой системы в лазерных технологиях.

В статье представлено описание устройства охраны, в котором два независимых модуля охраны управляются платой контроллера. Время постановки и снятия с охраны каждого модуля программируется.

Увеличение количества автоматизированных систем и различных компьютерных устройств в сельском хозяйстве формирует проблему обучения персонала и затрудняет возможность эксплуатации систем без определённых знаний и опыта. Основное отличие предлагаемой системы диагностики термометрии от существующих прототипов [2] заключается в использовании сигнализации рабочего состояния цифровых датчиков DS1820 на основе простых принципов. Возможно применение метода сигнализации интерфейса цифровых датчиков DS1820 в системах контроля температур в сельскохозяйственном производстве, в учебных и научных задачах и т.п.

Преобразователи постоянного напряжения Vicor DCM позволяют увеличить полезную нагрузку или время полёта.

Проведено сравнение схем двухканальных сумматоров мощностей с синфазными, противофазными и квадратурными каналами. Схемы усилителей с суммированием мощностей созданы на основе однотактного усилителя СВЧ инверсного класса F, на GaN-транзисторе структуры HEMT частоты 4 ГГц, с КПД 88%  и выходной мощностью 13 дБм. Отмечены достоинства и недостатки различных усилителей с суммированием мощности по эффективности, уровню шума, величине высших гармоник в спектре выходной мощности, согласованием с источником колебаний.

В статье приведена аппаратная и программная реализация цифрового миллиомметра на базе нового микроконтроллера EFM8LB12 со встроенным 14-разрядным высокоскоростным SAR АЦП, ИУ INA333 и ОУ OPA334. Погрешность измерения миллиомметра составляет не более 1%. Показания миллиомметра выводятся на популярный графический дисплей Nokia-5110 (84×48 пикселей), установленный в корпусе размером 102×54×30 мм. В статье приводятся принципиальные схемы, разводка и фотографии плат, изображения самого устройства, позволяющие изготовить прибор самостоятельно.

Статья посвящена цифровому вольтметру с разрешением 6 десятичных разрядов на базе микроконтроллера EFM8LB12, оснащённому 14-разрядным SAR АЦП. Высокое разрешение прибора получено в результате использования известного метода передискретизации и осреднения, позволяющего существенно поднять разрешающую способность АЦП. В предыдущих частях были представлены принципиальные схемы устройств и программные средства. Отдельно было уделено внимание разводке и изготовлению печатных плат. Заключительная часть посвящена настройке прибора.

В статье приведены принципиальные схемы, разводка плат и фотографии устройств регуляторов-стабилизаторов скорости вращения мини-дрелей на базе микросхем U2010B/U2008B. Стабилизация скорости вращения коллекторных двигателей переменного тока, применённых в этих дрелях, дала возможность в разы увеличить крутящий момент, что позволило существенно расширить сферу применения подобных дрелей и использовать в таких режимах работы, которые ранее были недоступны (сверление отверстий, распиловка, заточка). Показаны примеры применения сконструированных устройств.

В статье представлены аппаратные решения по управлению моторизованными позиционерами (линейными трансляторами, приводами) компании Standa посредством контроллеров шаговых двигателей «Онитекс». Приведена схема пульта для управления контроллерами серии OSM в режиме драйвера.

Статья посвящена цифровому вольтметру с разрешением шесть десятичных разрядов на базе микроконтроллера EFM8LB12, оснащённому 14-разрядным SAR АЦП. Высокое разрешение прибора получено в результате использования известного метода передискретизации и осреднения. В предыдущих номерах были представлены принципиальные схемы устройств и программные средства. В данной части рассказывается о разводке и изготовлении печатных плат.

В статье приведены принципиальные схемы, разводка плат и фотографии устройств регуляторов-стабилизаторов скорости вращения мини-дрелей на базе микросхем U2010B/U2008B. Стабилизация скорости вращения коллекторных двигателей переменного тока, применённых в этих дрелях, дала возможность в разы увеличить крутящий момент, что позволило существенно расширить сферу применения подобных дрелей и использовать их в таких режимах работы, которые ранее были недоступны (сверление отверстий, распиловка, заточка). В статье показаны примеры применения сконструированных устройств совместно с мини-дрелями.