Введення
Метою курсового проектування є придбання навичок самостійного застосування знань, отриманих при вивченні дисципліни «Електронні елементи та пристрої», при розробці електричних схем приладів контролю якості та діагностики стану об'єктів.
При курсовому проектуванні вирішуються такі основні завдання:
· розширити, систематизувати і закріпити теоретичні знання;
· виробити вміння та навички з комплексного вирішення технічних завдань, пов'язаних з модернізацією наявних і створенням нових контрольно-вимірювальних і діагностичних засобів;
· розвинути навички самостійної роботи з науково-технічної та довідковою літературою.
1. Аналіз вихідних даних
Аналіз вихідних даних показує, що в курсовому проекті потрібно розробити цифровий прилад для вимірювання швидкості переміщення і концентрації СО в повітрі (від 0 до 500 мм/с і від 0 до 2000 мг/м 2) а також дискретності відліку (1 мм/с і 1 мг/м 2) випливає, що на цифровому відліковому пристрої (ЦОУ) повинне відображатися не менше чотирьох цифр.
Вихідні сигнали: ІП (0 - 175 мВ) - дискретний (стоїть буква «Д») і (0 - 92 мВ) - аналоговий (стоїть буква «А»). Вони повинні бути посилені за допомогою масштабирующего підсилювача для узгодження з вхідними параметрами аналого-цифрового перетворювача (АЦП), тип якого заданий (мікросхема AD7417 (I 2 C)).
Прилад повинен бути побудований на основі мікропроцесорної системи, реалізованої на основі заданого мікропроцесора 80С31ВН. У її складі повинні також бути: постійне запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) ємністю 18 Кбайт, оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) ємністю 4 Кбайта, допоміжні мікросхеми та елементи (регістри, дешифратори, індикатори та інші), забезпечують її функціонування. Для зменшення випадкової складової похибки результату вимірювання при проектуванні приладу (на етапі розробки блок-схем алгоритмів і програмного забезпечення) слід передбачити отримання, при виконанні вимірювальних операцій, N=48 результатів спостережень вимірюваної величини і їх статистичну обробку.
Прилад повинен забезпечувати відображення результату вимірювання на цифровому відліковому пристрої протягом 22 секунд, що може бути реалізовано за допомогою розробки спеціальної програми, що виробляє часовий інтервал заданої тривалості.
Управління роботою приладу в різних режимах повинно здійснюватись за допомогою клавіатури, на якій слід передбачити наявність, як керуючих, так і цифрових клавіш, необхідна наявність інтерфейсу RS - 232 для зв'язку з ПЕОМ.
При проектуванні джерела живлення слід передбачити можливість підключення приладу як до мережі зі змінним напругою 220 В (+10 - +15)%, так і до акумуляторної батареї.
2. Розробка структурної схеми приладу
На початковому етапі проектування приладу необхідно розробити його структурну схему. На структурній схемі приладу показуються блоки, які увійдуть в подальшому в електричну принципову схему. Структурна схема приладу застосовується для вивчення принципів роботи при налагодженні, регулюванні, контролі та ремонті.
Опишемо призначення кожного елемента структурної схеми:
Дат1 і Дат2 - вимірювальні перетворювачі, перетворять вимірювані неелектричні фізичні величини - швидкості переміщення і концентрації - в електричні (напруга).
МП - мікропроцесор, який грає роль сполучної ланки між усіма блоками пристрою.
ОЗУ - оперативний запам'ятовуючий пристрій. Виконує функцію тимчасового зберігання даних.
ПЗП - постійний запам'ятовуючий пристрій, служить для зберігання виконуваних МП програм.
ЕППЗУ - електрично перепрограммируемое ПЗУ, застосовується для запису результатів вимірювання, забезпечує запис інформації в його осередку в процесі роботи приладу без використання спеціальних програмуючих пристроїв, а також тривале зберігання даних після відключення джерела живлення.
КЛ - клавіатура, за допомогою якої здійснюється ручне керування роботою приладу в різних режимах.
ПЕОМ (ПК) - персональна електрична обчислювальна машина (персональний комп'ютер).
ЦУОІ - цифровий пристрій відображення інформації, призначений для відображення вимірювальної та допоміжної інформації у формі, зручній для зчитування користувачем.
RS - 232 - інтерфейс, за яким, за допомогою допоміжного кабелю підключається до ПК, в послідовному коді здійснюється обмін даними.
ША - шина адреси. По ній здійснюється передача сигналів від МП до зовн...
