Разработка принципиальной схемы

Расчет узлов и блоков

Структурная схема разрабатываемого устройства

Главным элементом схемы является микропроцессор MSP430F413. Средний ток, потребляемый им, составляет 2,1 мкА, а рабочее напряжение – 3,6 В.

В качестве светодиода я выбираю АЛ307А, который имеет ток во включенном состоянии I_пр= 20 мА и прямое напряжение U_пр= 2 В, выполню расчет токоограничивающего резистора R7:

В схеме транзистор КТ315Д согласует работу микроконтроллера MSP430F413 и микросхемы К561ЛН2. Транзистор включен по схеме транзисторного ключа:

12В

R8 R10

Рисунок 1.3.1.1 – Транзисторная схеме

Определяем сопротивление R9:

Определяем напряжение в базовой цепи:

Выбираем R8 из условия обеспечения запертого состояния транзистора при максимальной рабочей температуре:

Сопротивление R7 выбираем из условия насыщенности транзистора:

R5 и R6 создают смещение на неинвертирующем входе ОУ для корректной работы с однополярным источником питания. Величина тока, протекающего через них, составляет примерно 40 мкА. Произведём расчет величины сопротивления этих резисторов:

Резистор R3 задаёт напряжение в цепи обратной связи для операционного усилителя TLV2771, резистор R2 регулирует величину смещения на неинвертирующем входе операционного усилителя. Величина резисторов R6, R5 и R4, а также конденсаторов C4, C2 и С1 выбирается по типовой схеме подключения операционного усилителя TLV2771.

Величина резисторов R3, R2 равна 100 кОм, а величина резистора R1равна 1,8 кВ, конденсаторатора С2 – в 22 пФ, конденсатора С7 – в 0,1 мФ.

R4 является «подтягивающим» резистором для вывода Reset. Ток, протекающий через него примерно равен 35 мкА. Рассчитаем величину данного сопротивления:

Конденсатор C3 обеспечивает фильтрацию питания и дожжен быть расположен как можно ближе к выводам питания. Его величину выбираем из типовой схемы подключения выводов микропроцессора MSP430F413: С3=0,1 мкФ.