ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”

Кафедра обчислювальної техніки та програмування

 

 

УДК 681.3

Інв №

 

ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВ

 

Альбом документів курсового проекту по дисципліні

“ Проектування мікроконтролерних пристроїв ”

 

 

КІТ.ЗІ0.011.021.421.012. ДКП

 

ІЗЮМ 2011

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”

Кафедра обчислювальної техніки та програмування

 

УДК 681.3

Інв №

 

 

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідуючий кафедрою ОТП

 

__________(Домнін Ф.А.)

 

“_____”_________2011 р.

 

 

ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВ

Відомість проекту    

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… The Album course project document except expository note contains also drawing structured and principle schemes…

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”

Кафедра обчислювальної техніки та програмування

 

 

УДК 681.3

Інв №

 

 

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідуючий кафедрою ОТП

 

__________(Домнін Ф.А.)

 

“_____”_________2011 р.

 

 

ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВ

 

 

Технічне завдання

 

 

КІТ.ЗІ0.011.021.421.012 ТЗ

  Розробники Керівник проекту

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”

Кафедра обчислювальної техніки та програмування

 

 

УДК 681.3

Інв №

 

 

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідуючий кафедрою ОТП

 

__________(Домнін Ф.А.)

 

“_____”_________2011 р.

 

 

ПРИСТРІЙ КОНТРОЛЮ ЗА РІВНЯМИ АНАЛОГОВИХ

СИГНАЛІВ

 

Пояснювальна записка

 

 

КІТ.ЗІ0.011.021.421.012 ПЗ

  Розробники Керівник проекту

Источники информации (входных сигналов).

Источниками информации могут служить любые устройства, выдающие плавно изменяющиеся во времени аналоговые сигналы уровень которых лежит в пределах 0-5 В ( уровни ТТЛ ).

 

1.3 Приемники информации (выходных сигналов)

Приемниками информации служат семисегментные светодиодные индикаторы , светодиоды и динамик.

Возможные пути (варианты) решения поставленной задачи.

Все МКУ разрабатываются с помощью программных и аппаратных способов реализации.

Преимущества аппаратной реализации заключаются в том, что:

а) использование специальных БИС упрощает разработку и обеспечивает высокое быстродействие системы в целом;

б) уменьшается время на разработку и отладку устройства.

 

          КІТ.ЗІ0.011.021.421.012 ПЗ Лист                       Преимущества программной реализации такие; а) меньшая стоимость и потребляемая мощность системы ; б) меньшее количество компонент в системе, а значит выше надежность системы в целом; в) время жизни системы значительно выше по сравнению с аппаратной реализацией; г) возможность простой модификации системы (путем перепрограммирования). Не смотря на то, что численно преимуществ программной реализации больше, чем у аппаратной, бывают случаи, где без аппаратной части просто не обойтись. Но не в данной задаче. Глобальная задача обработки входных данных и принятия решения будет реализована программным путем, так как именно для этого предназначен микроконтроллер. Если же входные данные обрабатывать аппаратно (собрать схему на жесткой логике), тогда ТЗ теряет свой смысл, в нем оговорено спроектировать микроконтроллерное устройство, а значит для МК останется только задача формирования выдачи выходного сигнала. Хотя эту задачу нельзя назвать слишком уж простой, и осуществить ее решение на жесткой логике было бы затруднительно и дороговато. И зачем пытаться что-то реализовать аппаратно, если можно без особых усилий достичь того же результата, используя микроконтроллер. Поэтому обработкой входных сигналов будет заниматься МК под управлением соответствующей программы. К тому же чем меньше элементов будет в проектируемом устройстве тем оно будет надежнее и дешевле.                 КІТ.ЗІ0.011.021.421.012 ПЗ Лист                     1.5. Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ.   Для реализации данного устройство можно предложить следующие варианты: 1) на микроконтроллере со встроенным АЦП;

 

 

 

рис. 1.5.1 Структурная схема устройства на микроконтроллере со встроенным АЦП.

где :

ВС – входной аналоговый сигнал,

СД – сигналы данных для индикации (в том числе

звуковой),

УС – сигналы управления индикацией

 

2) внешний АЦП + 3 портовый микроконтроллер без АЦП

 

рис. 1.5.2 Структурная схема устройства на микроконтроллере с

внешним АЦП.

 

где :

ВС – входной аналоговый сигнал,

СД – сигналы данных для индикации (в том числе

звуковой),

УС – сигналы управления индикацией

 

          КІТ.ЗІ0.011.021.421.012 ПЗ Лист                     3) внешний АЦП + компоратор + дешевый 2 портовый

Кі1

микроконтроллер.

		Блок компорации

 

ВС

 

рис. 1.5.3 Структурная схема устройства на микроконтроллере с

внешним АЦП и блоком компорации.

 

где :

ВС – входной аналоговый сигнал,

СД – сигналы данных для индикации (в том числе

звуковой)

УС – сигналы управления индикацией

ФК – флаг компорации (результат сравнения)

Кі1, Кі2 – константы нижнего и верхнего пороговых уровней

Обоснование выбора структурной схемы.

              АП …   рис. 2.1 Структурная схема устройства на микроконтроллере со встроенным АЦП.

Назначение отдельных функциональных блоков.

  Блок индикации предназначен для вывода информации о уровне входного…