> В· АЦП, перетворює аналоговий сигнал в 7-розрядний двійковий код;
В· мікроконтролер, виконує основні операції керування та обчислення;
В· цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), що перетворить значення сигналу в цифровому вигляді в аналоговий;
В· дешифратор;
В· чотири ПВЗ, що фіксують вихідний керуючий сигнал;
В· блок світлоіндикатор. <В
1.2 Опис роботи функціональної схеми.
Сигнали з датчиків і з пульта оператора для кожного каналу подаються через масштабний підсилювач на аналоговий мультиплексор, який залежно від стану адресних входів вибирає необхідний. Номер сигналу задається в МК. Далі сигнал запам'ятовується в ПВЗ, переводиться в двійковий код і заноситься у мікроконтролер. Після виконання всіх необхідних дій, мікроконтролер видає вихідний сигнал у двійковому вигляді. Цей сигнал перетвориться в аналоговий вигляд і подається на входи чотирьох ПВЗ. На керуючі входи ПВЗ подається сигнал з дешифратора. Дешифратор перетворює адресу, який видає МК і видає активний сигнал на одну з вихідних ліній, таким чином вибираючи одне з ПВЗ. При відхиленні поточної частоти від заданої більш ніж на 10% видається сигнал на блок світлоіндикатор. <В
2. Вибір елементної бази І РЕАЛІЗАЦІЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ БЛОКІВ СХЕМИ.
Лінії портів введення-виведення мікроконтролера КР1816ВЕ51 мають рівні логічних одиниці і нуля відповідні ТТЛ рівня. Тому для цифрових елементів схеми була обрана ТТЛ серія КР1533. Малопотужні швидкодіючі мікросхеми цієї серії задовольняє вимогам по швидкодії і споживаної потужності.
Для інших елементів схеми при виборі елементів використовувалися такі критерії як можливість узгодження з МК, низька споживана потужність, функціональна завершеність мікросхем.
Розглянемо реалізацію кожного з блоків.
2.1 Масштабний підсилювач
Масштабний підсилювач (МУ) побудований на основі операційного підсилювача К140УД6. Схема його включення показана на малюнку 2.1. <В
Рис. 2.1. Масштабний підсилювач. br/>
Використовується схема з негативного зворотного зв'язком з подачею вхідного напруги на інвертується вхід. При цій схемі включення коефіцієнт посилення дорівнює К = Rос/R1, опір R2 = Rос | | R1.
Для МУ, що перетворюють сигнал, з датчиків частот: К = 5/25 = 0.2. p> Roc = 5.1 кОм. R1 = 25,5 кОм, згідно рядах стандартних опорів R1 = 24 кОм, R2 = 4,5 кОм, згідно рядах стандартних опорів R2 = 4,3 кОм.
Для МУ, що перетворюють сигнал, з пультів оператора: К = 5/15 = 0.333.
Rос = 5.1 кОм. R1 = 15,3 кОм, згідно рядах стандартних опорів R1 = 15 кОм, R2 = 3,8 кОм, згідно рядах стандартних опорів R2 = 3,9 кОм.
Резистор R3 є підлаштування і використовується для регулювання зсуву нуля.
В якості R3 використовується резистор СП0-1.
Напруги живлення: Uп = В± 15 в.
2.2 Пристрій вибірки-зберігання
Для пристрою вибірки і зберігання була обрана мікросхема КР1100СК3. Схема включення показана на рис.2.2. <В
Рис.2.2. Пристрій вибірки та зберігання. br/>
Мікросхема має у своєму складі 4-х ключовою комутатор і парафазного підсилювач. При застосуванні як ПВЗ використовується повний набір функціональних елементів.
Елементи мають наступні параметри: С1 = С2 = 50 пФ, R1 = R2 = R3 = 5 кОм. p> Керуючі сигнали подаються на висновки 14 і 2 і повинні бути взаємодоповнюючими. Режиму вибірка відповідає ТТЛ-рівень логічної одиниці на виводі 2 і нуля на виведенні 14. На вивід 14 подається напругу з дешифратора, на висновок 2 подається напруга з дешифратора через інвертор (використовуваний дешифратор має інверсні виходи).
Вхідна напруга подається на вхід 2-го ключа (Висновок 13). Вихідна напруга знімається з виходу операційного підсилювача (Висновок 9). p> Напруги живлення: Uп = В± 15 в.
Час вибірки 3,5 мкс.
2.3 Комутатор
В якості аналогового комутатора використовується мікросхема КР590КН1. Цей комутатор має 8 входів (4 входи - сигнали з датчиків, 4 входи - сигнали з пультів оператора). Граничне коммутируемое напруга - 5 в. Напруги живлення: Uп1 = - 15 ст., Uп2 = + 5в. br/>
2.4 Аналого-цифровий перетворювач
Для аналого-цифрового перетворення використана мікросхема К1113ПВ1А. Вона являє собою десятирозрядний АЦП послідовного наближення. Використовуються 7 старших розрядів. Мікросхема характеризується функціональною повнотою. Необхідні лише два джерела живлення Uп1 = 5 В., Uп2 = -15 В. Перетворення починається при подачі низького рівня напруги на вивід 11. Після закінчення перетворення на виведенні 17 з'являється напруга високого рівня. Цей сигнал надходить у мікроконтролер і використовується для перевірки готовності даних. Вихідні буферні пристрої мають три стани, що дозволяє їх використовувати для зв'язку з шиною даних мікроконтролера. Рівні вхідних і вихідних сигналів відповідають...
