Современная электроника №8/2019

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2019 Рис. 1. Структурная схема пирометра Способы задания текущего состоя- ния пирометра: ● кнопкой управления «Удержание» по кольцу (первое нажатие включает со- стояние удержания, следующее нажа- тие отключает состояние удержания); ● из внешнего USB-хоста через интер- фейс USB 2.0 отдельной командой «Задание состояния». В устройстве реализована функция автоматического сохранения текуще- го режима и текущего значения поро- га сигнализации в микросхеме энерго- независимой памяти FRAM с неограни- ченным количеством циклов записи/ стирания. Сохранение производит- ся при каждой смене текущего режи- ма или текущего значения порога сиг- нализации с помощью кнопок или из внешнего USB-хоста. Последние сохра- нённые в FRAM перед выключением устройства значения режима и поро- га сигнализации становятся активны- ми при включении питания устройства. Текущее состояние устройства в FRAM не сохраняется. По умолчанию после включения питания устройство переходит в состояние 1 (текущие измерения). Напряжение питания пирометра +6 В (при питании от 4 элементов типо- размера AA, размещённых во встроен- ном батарейном отсеке) или +5 В (при питании от USB-хоста через интерфейс USB 2.0). Ток потребления в случае питания напряжением +6 В от батарей: ● при отключённом лазерном марке- ре – не более 70 мА; Модуль передчи байта через UART UART_byte_tx) Модуль приёма байта через UART UART_byte_rx) Блок приёма пакета данных через UART Делитель частоты на 10 000 000 Делитель частоты на 10 000 Делитель частоты на 20 000 Загрузочная память конфигурации ПЛИС EPCS 16 PLL (делитель частоты на 5) Узел сброса при включении питания Генератор глобального синхросигнала 50 МГц Стабилизатор +4,2 В Узел развязки питающих напряжений Стабилизатор +1,2 В Стабилизатор +3,3 В I 2 С Отладочная плата Core EP2C5 10 МГц 10 МГц 1 кГц ПЛИС EP2C5T144C8 «MODE» «HOLD» «-» «+» «++» «--» 1 Гц 500 Гц Сигнал состояния устройства Порог сравнения температуры Текущее значение режима устройства Сигнал превышения порога Текущие значения режима и состояния устройства Значение порога сравнения и режима устройства Вычислитель Контроллер ЖКИ Знак температуры К USB-хосту USB Преобразователь UART-USB Значение температуры Признак состояния устройства Значение порога сравнения Знак порога сравнения 1 кГц Сигнал несовпадения CRC Контроллер формирования звуковых сигналов 10 МГц 10 МГц Модуль записи-чтения FM24LC16 (FM24LC16_wr_rd) Сигналы озвучивания нажатий на кнопки Блок передачи пакета данных через UART 10 МГц Признак превышения порога 10 МГц 10 МГц UART- передача UART- приём Память FRAM FM24LC16 I 2 C Символьный ЖКИ (2 строки по 8 символов) +4,2 В Задаваемые через UART значения режима и состояния устройства Лазерный маркер Сигнал управления лазерным маркером 1 Гц 1 кГц 500 Гц Технологический интерфейс JTAG Цепь питания от USB-хоста «Сброс» Системный сброс 10 МГц +1,2 В +3,3 В +4,2 В +5 В +6 В + – Модуль обмена данными с датчиком MLX90614 (MLX90614_wr_rd) Датчик MLX90614 Контроллер обработки сигналов от кнопок, записи и чтения данных FRAM, формирования порога сигнализации, управления режимом и состоянием устройства Блок периодического чтения данных из MLX90614