|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Проектирование микропроцессорной системы |
Забавная пачка денег "100 долларов". 
Ночник-проектор "Звездное небо и планеты", фиолетовый. 
Ручка "Шприц", желтая. МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ Сумской Государственный Университет Кафедра Автоматики и Промышленной Электроники ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по курсу: «Электронные системы» по теме: «Проектирование канала сбора аналоговых данных микропроцессорной системы» ФЗ 51.6.090803.573ПЗ Руководитель проекта Макаров М. А. Проектировал студент Река Д. П. группы ПЭЗ-51 Оценка работы Члены комиссии: Сумы 1999 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 3 Выбор и расчет СТРУКТУРНОЙ схемы 4 Выбор и расчет структурной схемы аналогового тракта 4 Определение технических требований к функциональным блокам аналогового тракта 5 Выбор и обоснование структурной схемы управляющего тракта 7 Расчет технических требований к функциональным узлам управляющего тракта 8 Выбор и расчет принципиальных схем 9 Заключение 11 Список использованных источников 12 ВВЕДЕНИЕ Канал сбора аналоговых данных представляет собой устройство, обеспечивающее преобразование аналогового сигнала в цифровой код. При этом в канале осуществляется усиление, фильтрация и нормирование сигнала, подавление синфазной помехи; производится нелинейная обработка сигнала с целью линеаризации характеристики датчика и приведение аналогового сигнала к виду, пригодному для ввода в аналого-цифровой преобразователь (АЦП) путем запоминания его мгновенных значений и хранения в течение определенного промежутка времени. В состав канала сбора аналоговых данных входит также ряд импульсных узлов, которые синхронизируют работу его составных частей и управляют работой АЦП. АЦП является оконечным узлом проектируемого устройства, и все другие составные функциональные единицы прямо или косвенно обеспечивают его нормальное функционирование. Выбор и расчет СТРУКТУРНОЙ схемы Выбор и расчет структурной схемы аналогового тракта АЦП имеет несимметричный аналоговый вход, а датчик – симметричный выход. Отсюда ясно, что в состав аналогового тракта должен входить дифференциальный усилитель, подключенный к выходу датчика. Назовем этот усилитель согласующим (СУ). Наибольшая точность преобразования аналогового сигнала в цифровой код получается, когда используется вся шкала АЦП, т.е. в том случае, когда: - максимальное значение сигнала на аналоговом входе АЦП, датчика намного меньше шкалы АЦП, поэтому аналоговый тракт должен обладать коэффициентом усиления не менее чем: - коэффициент запаса по усилению. Из задания на проект известно, что наряду с полезным сигналом действует синфазная помеха. Для исключения ее влияния аналоговый тракт должен иметь коэффициент ослабления синфазного сигнала (КОСС): Из задания на проект известна полоса частот спектра полезного сигнала. Это дает возможность сформулировать технические требования к фильтру низких частот по полосе пропускания: граничная частота фильтра - верхняя частота спектра сигнала датчика. В задании на проект не оговорены требования к АЧХ фильтра, поэтому тип фильтра низких частот (ФНЧ) выберем самостоятельно. Для реализации ФНЧ используем RC-фильтр типа Баттерворта 2-го порядка. Преимущества применения активных RC-фильтров по сравнению с LC- фильтрами очевидны. Это хорошая равномерность АЧХ в полосе пропускания и хорошая скорость спада на переходном участке: практически полная развязка входных и выходных цепей, малые габариты и т.д
. В момент преобразования аналогового сигнала в цифровой код напряжение на входе АЦП должно быть неизменно. Следовательно, в состав аналогового тракта должно входить устройство выборки-хранения, которое периодически запоминает с осреднением мгновенное значение выходного сигнала фильтра низких частот и хранит его в течение времени хранения . Из задания на проект известно, что требуется преобразовывать сигнал поступающий от 4 датчиков. В связи с этим в структурную схему должен быть включен мультиплексор. В итоге анализа всего вышесказанного структурная схема может быть представлена так, как показано на рисунке 1. Рисунок 1. Структурная схема аналогового тракта СУ1 4 – согласующие усилители, ФНЧ1 4 – фильтры нижних частот, УВХ1 4 – устройства выборки-хранения, MS – мультиплексор, АЦП – аналого-цифровой преобразователь. Определение технических требований к функциональным блокам аналогового тракта Расчет технических требований будем производить в обратном порядке прохождения аналогового сигнала. В качестве УВХ используем те принцип действия, которых основан на заряде емкости через ключ в течение интервала , выборки и хранения накопленного значения в течение времени после отключения ключа. В качестве ключа используют как биполярные, так и полевые транзисторы. Однако ключи на полевых транзисторах обладают лучшими характеристиками, поэтому их применение предпочтительней. Основными техническими характеристиками УВХ являются: 1. Коэффициент передачи в момент окончания выборки и выходного сопротивления по аналоговому сигналу. 4. Относительные ошибки выборки . 5. Форма и параметры сигнала на управляющем входе УВХ. 6. Напряжение источников питания УВХ. В первую очередь зададимся и найдем максимальное значение напряжения входного аналогового сигнала: Зная, что современные методы построения УВД дают возможность реализации относительных ошибок и ниже, можно установить требования к допустимой погрешности: Ориентируясь на выполнение аналогового тракта на операционных усилителях (ОУ), зададимся стандартной величиной напряжения источников питания: . Как известно, в схемах на ОУ достаточно легко реализуются большое входное сопротивление (до единиц мегом) и малое выходное сопротивление (менее десятков-сотен ом), поэтому устанавливаем требования: . Длительность импульсов управления и период их следования оговорены в задании на проект. Подлежит определению величина времени хранения и амплитудные значения импульса и впадины на управляющем входе УВХ. Т.к. управляющий тракт реализуется полностью на ОУ, выбираем . При расчете принципиальной схемы эти данные будут уточнены. Основными характеристиками и параметрами фильтра нижних частот являются: 1. Верхняя граничная частота . 2. Неравномерность АЧХ в полосе пропускания. 3. Скорость спада частотной характеристики на переходном участке АЧХ. 4. Коэффициент передачи по напряжению в полосе пропускания. 5. Входное сопротивления. 6. Напряжение источников питания. При использовании фильтров Баттерворта неравномерность АЧХ в полосе пропускания задавать не требуется, т.к. она получается минимальной. Скорость спада выберем порядка 12 дБ/октаву.
Фильтры Баттерворта, выполненные на ОУ, имеют . Исходя из этого, можно определить требования к максимальной величине входного напряжения: , а выходное определим по формуле: Напряжение источников питания выберем таким же, как и для устройства выборки и хранения. Согласующий усилитель должен обладать номинальным коэффициентом усиления разностного сигнала не менее чем , т.е. Коэффициент ослабления синфазной помехи должен быть не менее чем выберем из соотношения: Выходное сопротивление согласующего усилителя Напряжения источников питания выберем таким же, как и для остальных блоков аналогового тракта. Выбор и обоснование структурной схемы управляющего тракта Рисунок 2. Структурная схема управляющего тракта. Для генерации импульсов выборки используем генератор сигналов прямоугольной формы (Г1). С его выхода импульсы поступают на управляющий вход УВХ. В соответствии с заданием на проект за время хранения АЦП должен обработать сигналы с выходов 4 датчиков. Для управления мультиплексором, выполняющим переключение между датчиками используем счетчик (СТ). Два первых выхода счетчика подключены к адресным входам мультиплексора. Для генерации импульсов на запуск АЦП используем генератор запускающийся по заднему фронту импульса выборки (Г2). Этот генератор за время хранения должен выработать 4 импульса длительностью . Рисунок 3. Временные диаграммы. В соответствии с заданием на проект пуск АЦП должен происходить спустя время после окончания импульса выборки. Для осуществления задержки используем генератор генерирующий импульс длительностью , по заднему фронту импульса от Г2,. Расчет технических требований к функциональным узлам управляющего тракта Для реализации узлов управляющего тракта наиболее удобно использовать микросхемы с технологией ТТЛ. Микросхемы на основе этой технологии имеют достаточное быстродействие, низкое энергопотребление и наиболее удобный (в данной ситуации) набор логических функций. Согласно заданию на проект амплитуда импульсов пуска АЦП составляет 8(12 В. По техническим данным напряжение логической единицы, микросхем ТТЛ не превышает 5 В, следовательно, потребуется согласование по напряжению импульса пуска АЦП. Для реализации генераторов импульсов выборки и пуска АЦП используем генераторы импульсов прямоугольной формы на основе мультивибраторов. Для реализации генератора задержки используем схему задержки на мультивибраторах. Для питания узлов управляющего тракта потребуется напряжение: Выбор и расчет принципиальных схем Согласующий усилитель Для реализации согласующего усилителя (СУ) используем схему представленную на рисунке 4. Рисунок 4. Принципиальная схема согласующего усилителя Расчет СУ начнем с выбора операционного усилителя (ОУ). Критериями выбора является возможность удовлетворения следующих неравенств: Этим условиям удовлетворяет операционный усилитель К153УД2: Для достижения наибольшего ослабления синфазной помехи коэффициент усиления первой ступени усиления на DA1, DA2 примем наибольшим, а коэффициент усиления разностного усилителя на DA3 примем равным единице. В этом случае резисторы R5(R8 получаются одного номинала, что облегчает их подбор.
С их помощью осуществляется информационный обмен между подразделениями, есть возможность контроля, получения справочной информации. Кроме того, данные о взаимодействиях с клиентами позволяют формировать отчеты, на основании которых возможно выполнение множества видов маркетингового и управленческого анализа (имеются в виду не встроенные отчеты самой программной оболочки, а отчеты, создаваемые на основании ее данных уже в МИС). Так, на основании данных системы такого типа (если, разумеется, эта возможность закладывается при проектировании CRM-системы) можно получить справку-отчет для специалиста или менеджера-куратора за любой выбранный промежуток времени: 1)Pколичество отработанных смен/часов/рабочих дней; 2)Pпо результатам переговоров с первичными и повторными клиентами (раздельно): Pколичество контактов с клиентами (общее, среднее на одну смену/ час/рабочий день); Pколичество клиентов, с которыми достигнуты договоренности о встрече; Pколичество и структура отказов от взаимодействия с компанией («дорого», «будет думать» и др.); Pраспределение клиентов по потокам, с определением коэффициента «самозагрузки» специалистов; 3)Pкоэффициент использования рабочего времени; 4)Pэффективность работы менеджеров по продажам/операторов/специалистов с определением их относительных рейтингов
2. Системы проектирования и управления мультимедийными учебно-методическими курсами
3. Вычислительные системы и микропроцессорная техника
4. Экспертные системы. Классификация экспертных систем. Разработка простейшей экспертной системы
5. Информационный обмен между изолированными системами (Взаимодействие информационных систем)
9. Система автоматизированного проектирования P-CAD
10. Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс
11. Проектирование производства и систем управления мини-пекарень
12. Проектирование командно-измерительной радиолинии системы управления летательным аппаратом
13. Реферат по информационным системам управления
14. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)
15. Проектирование муниципальных образовательных систем российской провинции
16. Проектирование цифровой следящей системы
Замок для коляски "Flipper". 
Гамачок для купания, универсальный. 
Набор детской посуды "Тачки. Дисней", 3 предмета. 17. Проектирование судовой системы водяного пожаротушения
18. Определение предмета и метода проектирования устойчивого развития в системе Природа-Общество-Человек
19. Проектирование осушительной системы
20. Проектирование осушительной системы
21. Проектирование автоматизированных информационных систем
25. Проектирование системы управления персоналом предприятия
28. Автоматизированное проектирование железобетонных конструкций стержневых систем
31. Проектирование и разработка информационной системы на примере магазина "Computer Master"
32. Проектирование и создание автоматизированной информационной системы "Поликлиника"
Шкатулка музыкальная "Балерина и звездное небо". 
Подставка для сортировки писем и бумаг "Germanium", черная. 
Датчик протечки воды "Сирена AL-150", напольный 90 дБ, батарейка в комплекте. 33. Проектирование информационной системы
34. Проектирование информационной системы "Начисление заработной платы сотрудникам школы"
35. Проектирование информационной системы сети поликлиник
36. Проектирование информационных систем на предприятии
37. Проектирование системы информационной безопасности
41. Проектирование аналоговой системы передачи (АСП)
42. Проектирование круглосуточной оптико-телевизионной системы
43. Проектирование локальной вычислительной сети с применением структурированной кабельной системы
44. Проектирование систем радиоавтоматики
45. Проектирование системы автоматического регулирования угла поворота вала электродвигателя
46. Расчет и проектирование пассивных элементов колебательных систем
47. Этапы проектирования электронных систем
48. Математическое моделирование в задачах расчета и проектирования систем автоматического управления
Телескопическая вилка. 
Штора для ванной комнаты (арт. RPE-730020). 
Настольная игра "Имаджинариум. Детство". 49. Анализ и проектирование структуры системы управления фирмой (на примере ООО МСК "АСКО-ВАЗ")
50. Организационное проектирование производственных систем
51. Проектирование автоматизированных систем на микроуровне
52. Проектирование операционной системы малого предприятия
53. Проектирование системы организации труда персонала
57. Расчет и проектирование автоматической системы технологического оборудования для обработки оси
58. Расчет и проектирования автоматической системы технологического оборудования
59. Проектирование внутренних систем водоснабжения и канализации здания
60. Проектирование систем водоснабжения и водоотвода
61. Проектирование вентиляционной системы деревообрабатывающего цеха
62. Проектирование систем двигателей внутреннего сгорания
63. Проектирование закрытой системы теплоснабжения микрорайона города Томск
64. Проектирование систем электрификации
Фоторамка "Poster black". 
Светильник "Плазма №5". 
Универсальная вкладка для дорожных горшков (голубой). 65. Проектирование системы электроснабжения для жилого массива
67. Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода
68. Проектирование элементов систем электроснабжения сельского хозяйства
69. Эффективность мероприятий по охране окружающей среды. Проектирование замкнутых систем водоснабжения
73. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"
74. Избирательная система РФ (избирательное право, виды избирательных систем, избирательный процесс)
75. Проектирование как самостоятельная сфера культуры
76. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling
77. Реферат по книге Фернана Броделя
79. Проектирование и разработка сетевых броузеров на основе теоретико-графовых моделей
80. Проектирование производительности ЛВС
Портфель "Megapolis", А4, 12 отделений, серый. 
Шкатулка-фолиант "Девочка с котенком", 26x17x5 см. 
Мешок для обуви "Sweets", 2 отделения, светоотражающая полоса, розовый. 81. Проектирование локальных сетей
82. Микропроцессор Z80 его структура и система команд
83. Организация и применение микропроцессорных систем обработки данных и управления
84. Проектирование и разработка баз и банков данных
85. Проектирование устройства сбора данных
89. Терминология теории систем (автоматизированные и автоматические системы)
90. Проектирование защитного заземления электроустановок. Расчетно-графическая работа
91. Проектирование холодного цеха столовой
92. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"
93. Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре
94. Проектирование видеокомплексов
95. Проектирование конического редуктора
96. Проектирование привода к ленточному конвейеру
Коробка подарочная "Прованс". 
Стержень для шариковых ручек "QuinkFlow", синий, F. 97. Проектирование технологического процесса ремонта
98. Проектирование привода к специальной установке
99. Проектирование режущего инструмента
Транспортир для класса, деревянный, с держателем.