Зміст
Введення
Завдання на курсовий проект
. Розробка структурної схеми і узагальненого алгоритму роботи приладу
. Розробка і розрахунок елементів принципової електричної схеми
2.1 Схема харчування
.2 Нормуючі підсилювачі на базі AD8532
2.3 Схема підключення МК ATmega8515
.4 Схема включення АЦП
.5 Схема включення буфера RS232 MAX1282BEUE
.6 Схема включення гальванічної розв'язки
Оцінка максимальної похибки для ДДЛ
.1 Оцінка максимальної похибки нормирующего підсилювача
3.2 Оцінка максимальної похибки АЦП
.3 Максимальна оцінка похибки ІОН
.4 Максимальна оцінка похибки обчислення ДДЛ
Оцінка максимальної похибки для ДДН
Розрахунок споживаної потужності і надійності
.1 Розрахунок споживаної потужності
.2 Розрахунок надійності
Розробка алгоритму обчислень
.2 Оцінка загальної максимальної похибки
Розробка програмного коду, на мові асемблера
Висновок
Програми
Введення
Мета курсового проекту - проектування мікропроцесорної системи збору даних (МССД), на базі мікроконтролера (МК) Atmega8515 [1] від фірми ATMEL з ядром AVR. Дані надходять з датчиків трьох видів:
- лінійний датчик тиску (ДДЛ);
- нелінійний датчик тиску (ДДН);
- датчик контролю тиску (ДКД).
Аналогові сигнали з ДДЛ і ДДН надходять в схему нормування. Після чого, аналогові сигнали надходять в аналоговий мультиплексор, або ж відразу надходять на вхід аналогово-цифровий перетворювача (АЦП).
Далі всі дані оцифровуються і передаються в комп'ютер (ПК) через буфер RS232.
Основним елементом МССД є МК Atmega8515. Це 8-бітний мікроконтролер. Він має:
- RISC архітектуру;
- вбудований таймер-лічильник;
- інтерфейс USART;
- сторожовий таймер;
- загальна кількість висновків - 44.
Завдання на проектування
Основні технічні характеристики пристрою:
- кількість лінійних датчиків - 1;
- кількість нелінійних датчиків - 1;
- кількість датчиків контролю тиску - 2;
- найменування ДДЛ - ДД73;
- найменування ДДН - ДД33;
- найменування ДКД - ДКД2 (2).
Статистична характеристика лінійного датчика ДД73:
. (1)
Коефіцієнти статистичної характеристики а1=0,492, а0=- 9,76.
Діапазон вимірювання тиску від 0 до 40 кПа. Максимальна похибка датчика 0,05%. Необхідна похибка вимірювань 0,25%.
ДКД2 має характеристики:
- активний логічний рівень - 1;
- вихідна напруга логічного нуля - від мінус 5 до мінус 4,5 В;
- вихідна напруга логічної одиниці - від 4,5 до 5 В;
- максимальний вихідний струм для логічного нуля - 25 мА;
- максимальний вихідний струм для логічної одиниці - 10 мА.
Пристрій працює на базі АЦП - MAX1282BEUE, супервізора - MCP100_xTT, буфера RS232 - ADM206EAR, мікроконтролера - Atmega8515-16AI, операційного підсилювача - AD8532ARU.
1. Структурна схема і узагальнені алгоритми роботи
На малюнку 1.1 представлена ??структурна схема системи збору даних на базі мікроконтролера фірми Atmel, з ядром AVR.
Малюнок 1.1 - Структурна схема системи збору даних
З датчиків тиску ДДЛ і ДДН надходять аналогові сигнали в абсолютно різному діапазоні. Аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) MAX1282BEUE [2] має вхідний діапазон від 0 до 2,5 В. Щоб вихідний сигнал з датчиків тиску збігався з вхідним діапазоном АЦП, потрібно поставити схему нормування.
АЦП перетворює аналоговий сигнал в цифровий код і передає його в мікроконтролер (МК). МК обчислює значення тиску поданого на вхід ДДН або ДДЛ. Після цього, МК опитує датчики контролю тиску (ДКД), на виході яких можуть бути або логічні нулі, або логічні одиниці. Щоб МК зміг обробити дані, потрібно перетворити сигнал з ДКД в такий формат, який зрозуміє МК. Це здійснюється через гальванічну розв'язку (ГР).
Всі дані, які надійшли в МК з датчиків ДДЛ, ДДН і ДКД, зберігаються в оперативній пам'яті МК. Коли зібраний весь пакет даних, він пересилається в персонал...
