Проектирование канала сбора аналоговых данных микропроцессорной системы

Применяя микропроцессоры и микро-ЭВМ для контроля за сложными производственными процессами, можно обрабатывать в реальном масштабе времени сигналы, поступающие одновременно от многих источников и датчиков, и восстанавливать аналоговую информацию на выходе МП или микро-ЭВМ, а также распределять ее между различными потребителями. При этом перед пользователем возникает задача аналого-цифровой и цифроаналогового преобразования многоканальной информации, имеющей некоторые особенности, связанные с различием характеристик сигналов отдельных каналов: динамического диапазона измерений, уровень помех, частотного спектра и т.д.

Понимание внутренней логики функционирования разработанной системы особенно важно именно для специалистов по автоматике и промышленной электронике, поскольку цифровые микросхемы изначально создавались для выполнения строго определенных функций в составе ЭВМ. В условиях автоматики и радиотехники они часто выполняют функции, не запланированные в свое время их разработчиками, и грамотное использование микросхем в этих случаях прямо зависит от понимания логики их работы. Хорошее знание тонкостей функционирования схем узлов становится жизненно необходимым при поиске неисправностей, когда нужно определить, имеется ли неисправность в данном узле или же на его вход поступают комбинации сигналов, на которые схема узла не рассчитана. Составление тестов, а тем более разработка самотестируемых схем также требуют очень хороших знаний принципов работы узлов.

Постановка задачи

Цель курсовой работы - овладение методикой и навыками инженерного расчета основных функциональных узлов непрерывного и импульсивного действия, применяемых в управляющей и информационной электрике.

Указанная цель достигается в итоге проектирования канала сбора аналоговых данных реальной микропроцессорной системы, которое представляет собой устройство, обеспечивающее преобразование аналогового сигнала датчика в цифровой код. При этом в канале осуществляется усиление, фильтрации и нормирование сигнала, подавление синфазной помехи; производится нелинейная обработка сигнала с целью линеаризации характеристики датчика и приведение анологового сигнала к виду, пригодному для ввода аналого-цифровой преобразователь (АЦП) путем запоминания его мгновенных значений и хранения в течение определенного промежутка времени.

Исходные данные:

Вариант № 5

Максимальная величина ЭДС датчика : 0,08 В;

Динамический диапазон измерения ЭДС датчика : 40 дБ;

Выходное сопротивление датчика: 200…300 Ом;

Диапазон частот сигнала датчика: 0…20 Гц;

Напряжение синфазной помехи: 1,0 В;

Зависимость ЭДС датчика от измеряемой величины: 0,4 q2;

Количество каналов: 7;

Разрядность АЦП: 10;

Лучшие статьи по информатике

Устройство преобразования аналоговых сигналов
Преобразование информации к виду, удобному для использования в различных устройствах, является важной задачей в системах управления. Долгое время предпочтен ...

Проектирование цифровых каналов передачи
Непрерывный и всё ускоряющийся рост материального производства, прогресс в области науки техники, создание координационных и вычислительных центров и всё во ...

Проектирование передатчика с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы
При расчете радиопередающего устройства необходимо отметить назначение передатчика. Назначение передатчика - преобразование энергии источника питания в э ...

Меню сайта