УДК 681.3
ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВ
Альбом документів курсового проекту по дисципліні
“Проектуваннямікроконтролерних пристроїв ”
ІЗЮМ 2006
| Формат | Зона | Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. листов | Примечание |
| Документация | ||||||
| Общая | ||||||
| А4 | XXXXXXXXX.421.012 ТЗ | Техническое | ||||
| задание | ||||||
| А4 | XXXXXXXXX.421.012 ПЗ | Пояснительная | ||||
| Записка | ||||||
| А4 | XXXXXXXXX.421.012 Э1 | Схема | ||||
| электрическая | ||||||
| структурная | ||||||
| А4 | XXXXXXXXX.421.012 Э3 | Схема | ||||
| электрическая | ||||||
| принципиальная | ||||||
| А4 | XXXXXXXXX.421.012 ПЭ | Перечень | ||||
| элементов |
| XXXXXXXXXXXXX.421.012 ВП | ||||||||||
| Изм | Лит | № докум | Подпись | Дата | ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВВедомость проекта | Лит | Лист | Листов | ||
| Разраб | Xxxxxxxxx. | К | 2 | 2 | ||||||
| Провер | Xxxxxxxxx | НТУ “XXX”Кафедра XXX | ||||||||
| Утв. | Xxxxxxxxx. | |||||||||
Анотація
В даному курсовому проекті розроблено пристрій контролю за рівнями аналогових сигналів. Розробка виконана на ОМК та МС ТТЛ-логіки малого ступеню інтеграціі. В пояснювальній записці приведені необхідні обгрунтовування, розрахунки та описи принципу дії як пристрою вцілому, так і його окремих функціональних блоків та вузлів.
Альбом документів курсового проекту крім пояснювальної записки вміщує також креслення структурної та принципової схем пристрою.
Аннотация
В данном курсовом проекте разработано устройство контроля за уровнями аналоговых сигналов. Разработка выполнена на ОМК и МС ТТЛ - логики малого степени интеграции. В объяснительной записке приведенные необходимые разъяснения, расчеты и описания принципа действия как устройства в целом, так и его отдельных функциональных блоков и узлов.
Альбом документов курсового проекта кроме объяснительной записки вмещает также черчение структурной и принципиальной схем устройства.
Annotation
In given semester project is designed device of the checking for level analog signal. The Development was run for CPU and MS TTL - a logic small degree to integrations. In expository note brought necessary explanations, calculations and descriptions of the principle of the action as device as a whole, so and its separate functional block and nodes.
The Album course project document except expository note contains also drawing structured and principle schemes device.
Техническое задание
Разработать устройство контроля за уровнями аналоговых сигналов
Составные части устройства:
Входные сигналы медленно изменяющиеся во времени аналоговые сигналы постоянного тока (Ui) от нескольких источников (4 датчика).
Обработка входных сигналов
Сравнить уровни входных сигналов с двумя уставками (нижним Uп1 и верхним Uп2 пороговыми уровнями), хранящимися в виде констант K1i и K2i в памяти данных микроконтроллера, и по результатам сравнения осуществить:
1) Включить зеленый светодиодный индикатор, если K1i <Ui <K2i.
2) Включить красный светодиодный индикатор, сформировать и подать на звуковой излучатель (динамик) последовательность импульсных сигналов с заданной частотой (Fз) и скважностью 2, если K1i >Ui >K2i.
· Диапазон изменения входных
сигналов (Ui), В 0,1 – 5
· Нижний пороговый уровень Uп1,
соответствующий константе K1i, В0,9
· Верхний пороговый уровень Uп2,
соответствующий константе K2i, В 2,4
· Частота последовательности импульсных
сигналов, подаваемых
на звуковой излучатель Fз, Гц 3730
Выходные сигналы:
уровни сигналов и выведенные их на 4 – разрядный 7 – сегментный светодиодный или жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) в виде десятичных чисел с ошибкой не более +.20 мВ.
Осуществлять динамическую индикацию выбранного канала с заданной частотой обновления всех разрядов индикатора Fо.ж
· Частота обновления всех разрядов
индикатора Fо, Гц–44 Гц.
система управления:
Выбор индицируемого канала осуществляется вручную с помощью 4 кнопок с зависимой фиксацией.
Напряжения питания
Напряжения питания устройства, В ---- 5
Условия эксплуатации
Температурный диапазон: +5…+40ос.
Относительная влажность: 40%.
Элементная база в качестве элементной базы использовать микросхемы ТТЛ (ТТЛШ) малой и средней степени интеграции.
Конструкторская документация должна содержать следующие документы:
- ведомость проекта
- техническое задание
- объяснительную записку
- схему электрическую структурную
- схему электрическую функциональную
- перечень элементов
Срок сдачи
Сдать до 1 апреля 2006 года.
Реферат
Данный документ представляет собой пояснительную записку объемом 25 листов. В пояснительной записке представлено 1 таблица, 8 рисунков использовано 10 источников литературы.
Ключевые слова: МИКРОКОНТРОЛЛЕР, АНАЛОГОВЫЙ СИГНАЛ, ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ, ДИНАМИК, СВЕТОДИОДНЫЙ ИНДИКАТОР.
В данном курсовом проекте разработано устройство контроля за уровнем аналоговых сигналов. Разработка выполнена на микроконтроллере и микросхемах ТТЛ-логики малой степени интеграции. в пояснительной записке приведены необходимые обоснования, расчеты и описания принципа действия как устройства в целом, так и его отдельных функциональных блоков и узлов.
Альбом документов курсового проекта кроме пояснительной записки содержит также : спецификацию, техническое задание, перечень элементов, чертежи структурной и принципиальной схем устройства.
Содержание
Введение
1. Выбор и обоснование основных технических решений.
1.1. Детализация исходного ТЗ и постановка задачи (использование блочно-иерархического подхода при разработке данного устройства).
1.2. Источники информации (входных сигналов).
1.3. Приемники информации (выходных сигналов).
1.4. Возможные пути (варианты) решения поставленной задачи.
1.5. Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ.
1.6. Обоснование выбора структурной схемы.
1.7. Обоснование выбора типа ОМК для решения поставленной задачи.
2. Структурная схема устройства и её описание.
2.1. Структурная схема.
2.1.1. Назначение отдельных функциональных блоков.
2.2. Описание принципа действия и общий алгоритм работы.
2.3. Разработка функциональных схем и блок-схем алгоритмов работы отдельных блоков.
3. Разработка функциональной и принципиальной схем устройства.
3.1. Описание принципиальной схемы устройства.
3.2. Описание принципиальных схем отдельных устройств.
4. Расчет потребляемой мощности и определение требований к источникам питания.
5. Расчет временных параметров.
6. Разработка и отладка рабочей программы (управления).
6.1. Блок-схема(ы) алгоритма(ов) и её(их) описание(я).
6.2. Структура программы.
6.3. Текст программы (вносится в приложение!).
6.4. Технология отладки программы.
6.4.1. Компиляция (с распечаткой всех файлов, полученных во время компиляции: obj, lst, erl, sym).
6.4.2. Моделирование.
7. Заключение.
8. Список используемой литературы.
Введение
Однокристальные микроконтроллеры (ОМК) позволяют существенно расширить интеллектуальные возможности различного рода устройств и систем. Они представляют собой, по сути, специализированные однокристальные микроЭВМ, содержащие для связи с внешней средой встроенные периферийные узлы и устройства, набор которых во многом определяет их функциональные возможности и области применения.
Они стали сегодня одним из самых распространенных элементов программируемой логики. Более двух третей мирового рынка микропроцессорных средств в настоящее время составляют именно однокристальные микроконтроллеры.
В структуру ОМК семейства PIC заложено много различных функциональных особенностей, делающих их самыми высокопроизводительными, микропотребляющими, помехозащищенными, программируемыми пользователем 8-ми битными микроконтроллерами. Благодаря этим особенностям ОМК семейства PIC могут обрабатывать аппаратно-программным способом как дискретные, так и аналоговые сигналы, а также формировать различного рода управляющие сигналы, а также осуществлять связь между собой и ЭВМ, находящейся на более высоком иерархическом уровне в системе.
Существует два принципиально разных подхода к проектированию цифровых устройств: использование принципа схемной логики или использование принципа программируемой логики.
Следует иметь в виду, что наивысшее быстродействие достигается в процессорах, в которых управляющее устройство строится с использованием системной логики, а операционное устройство выполняется в виде устройства, специализированного для решения конкретной задачи.
Мы будем использовать микроконтроллер фирмы Microchip со встроенным АЦП, и на его основе разрабатывать устройство контроля за уровнями входных аналоговых сигналов.
1.Выбор и обоснование основных технических решений.
1.1 Детализация исходного ТЗ и постановка задачи (использование блочно-иерархического подхода при разработке данного устройства).
Поставленную задачу можно разбить на 3 задачи:
1. Задача приема входных данных.
2. Задача обработки входных данных и принятие решения.
3. Выдача управляющего сигнала на объекты индикации.
В свою очередь задача приема входных данных содержит в себе 3 задачи малой размерности:
1) Прием аналогового сигнала;