Міністерство Освіти Російської Федерації
Марійський Державний Технічний Університет
Кафедра ПП ЕВС
Обчислювач аналогового сигналу
Пояснювальна записка до курсового проекту
по предмету ПЦ і ПУ ЕВС
Виконав: ст. гр. ЕВС-32у
Казанцев С.В.
Перевірив:
Кошкін В.В.
Йошкар-Ола
2003
Анотація
обчислювач аналоговий сигнал протокол
У сьогоденні курсовому проекті був розроблений спеціалізований обчислювач для обробки аналогового сигналу. Даний обчислювач реалізує введення сигналу, відображення результату на індикаторі, накопичення по кожному з каналів з усередненням за часом на інтервалі, визначення середньоквадратичного значення параметра, відкидання крайніх значень, порівняння кожного сигналу за рівнем з трьома значеннями, висновок результатів по стандартному протоколу. Підставою для розробки є завдання на курсове проектування.
Курсовий проект виконаний на аркушах, містить креслень.
Summary
In the present course project the specialized calculator for processing an analog signal was developed. The given calculator realizes input of a signal, display of result on the indicator, accumulation on each of channels with averaging on time on an interval, definition of meaning of parameter, re
jection of extreme meanings, comparison of each signal on a level with three meanings, conclusion of results under the standard protocol. The basis for development is the task for course designing.
The course project is executed on sheets, contains of the drawings.
Завдання на курсовий проект
Розробка спеціалізованого обчислювача для обробки аналогового сигналу.
Число вхідних сигналів: аналогових 2
Величина вхідного аналогового напруги Uвх В± 0,5 В
Максимальна основна частота вхідного сигналу 10 кГц
Максимальна довжина провідників до джерела
первинного сигналу - не більше 0,3 метрів
Виведення інформації - на цифрове табло,
число рядків 2
число стовпців 6
Елементи індикації семисегментний індикатор
Час формування сигналу на виході - не більше 0,1 сек
Точність представлення інформації - не гірше 0,1%
Функціональна клавіатура.
Функції системи:
- введення сигналу
- відображення результату на індикаторі
- накопичення по кожному з каналів з усередненням за часом на інтервалі
- визначення середньоквадратичного значення параметра
- відкидання крайніх значень
- порівняння кожного сигналу за рівнем з трьома значеннями
- висновок результатів по стандартному протоколу.
Зміст
1. Технічне завдання
1.1 Введення
1.2 Підстава для розробки
1.3 Технічні вимоги
1.3.1 Склад виробу
1.3.2 Технічні параметри
1.3.3 Принцип роботи
1.4 Технічні вимоги
1.4.1 Вимоги до надійності
1.4.2 Умови експлуатації
1.4.3 Вимоги безпеки
2. Технічне пропозицію
2.1 Огляд літератури
3. Технічне проектування
3.1 Розробка принципової схеми
3.1.1 Структурна схема пристрою
3.1.2 Функціональна схема пристрою
3.1.3 Принципова схема пристрою
3.2 Перевірочні розрахунки
3.2.1 Розрахунок на споживану потужність
3.2.2 Розрахунок на навантажувальну здатність
3.2.3 Розрахунок на затримку формування сигналу
4. Програмна частина
4.1 Розробка програми
4.2 Текст програми
Висновок
Список літератури
1. Технічне завдання
1.1 Введення
Дане технічне завдання поширюється на розробку схеми електричної принципової системи обчислювача, призначеного для обробки аналогового сигналу та висновок результатів на цифрове табло.
1.2 Підстава для розробки
Підставою для розробки є завдання на курсовий проект з дисципліни "Проектування центральних і периферійних пристроїв ЕОМ ". Тема: "Обчислювач для обробки аналогового сигналу ".
1.3 Технічні вимоги
1.3.1 Склад виробу
Проектоване виріб повинен містити наступні пристрої:
Мікроконтролер, ОЗУ, ПЗУ, АЦП, табло 2 рядки по 6 стовпців, повинен містити клавіатуру (12 клавіш), 2 вхідних аналогових каналу.
1.3.2 Технічні параметри
Величина вхідного аналогового напруги Uвх В± 0,5 В
Максимальна основна частота вхідного сигналу 10 кГц
Час формування сигналу на виході - не більше 0,1 сек
Точність представлення інформації - Не гірше 0,1%
Об'єм пам'яті: ОЗУ - 128 Кбайт, ПЗУ - 32 Кбайт
Використовуваний тип мікроконтролера MCS-196
1.3.3 Принцип роботи
Принцип роботи даного пристрою полягає в прочитування інформації в аналоговій формі по двом каналам, її перетворенні, обробці (усереднення на інтервалі 5 сек, обчислення максимального та мінімального розкиду від середнього значення), зберіганні цифрових сигналів і виведенням результатів на цифрове табло.
1.4 Технічні вимоги
1.4.1 Вимоги до надійності
Надійність - це фізична властивість, яка залежить від кількості і якості, які входять у виріб елементів, умов, в яких воно експлуатується. Надійність - це властивість приладу виконувати задані функції і при цьому зберігати свої параметри в заданих умовах експлуатації і протягом певного проміжку часу.
Показники надійності повинні відповідати ГОСТ 25359-82.
1.4.2 Умови експлуатації
Розроблювальний обчислювач на базі контролера MCS 8ХС196NT передбачається експлуатувати в умовах УХЛ 4.2 ГОСТ 15150 - 69 при наступних умовах:
-температура навколишнього середовища від +1 До +50 В° С
-відносна вологість повітря при температурі +50 В° С і нижче без конденсації вологи до 90%
-циклічне вплив температур від +1 до +50 В° С
-атмосферний тиск від 5.3 до 7.7 кПа від 400 до 790 мм.рт.ст.
Примітка: механічні впливу в цій роботі не розглядаються.
1.4.3 Вимоги безпеки
Вимоги безпеки повинні відповідати ГОСТ 12.2.006-87. Надійна робота обчислювача повинна забезпечуватися вибором умов експлуатації.
При експлуатації обчислювача необхідно стежити за правильністю распайки висновків роз'ємів і забезпеченням їх механічного кріплення, а також надійного заземлення всього виробу в цілому.
При пайку висновків мікропроцесора та інших мікросхем слід приймати заходи виключають пошкодження через перегріву, механічних зусиль, статичного напруги.
2. Технічне пропозицію
2.1 Огляд літератури
Розглянемо кілька інформаційно-обчислювальних систем, що послужили при проектуванні аналогами створюваної системи збору інформації. Приклад опитування MIDI-клавіатури, оброблюваної однокристальної мікро-ЕОМ К1816ВЕ35.
Мікро-ЕОМ - це пристрій, займається обробкою інформації і управлінням роботи частин MIDI-клавіатури. Вона має спеціальні двонаправлені висновки, що дозволяють створити поєднану шину адреси/даних, і порт вводу/виводу, до якого підключений блок клавіатури.
Блок клавіатури складається з набору клавіш, які послідовно опитуються сигналами з порту введення/виводу мікро-ЕОМ. При натисканні клавіші виставляється сигнал, що викликає переривання програми мікро-ЕОМ. За цим перериванню сигнали, встановлені на висновках порту, запам'ятовуються в пам'яті мікро-ЕОМ, і далі використовуються як код натиснутої клавіші.
Генератор виробляє і видає на відповідні входи мікро-ЕОМ тактові сигнали заданої частоти.
Схема вибірки адреси виділяє і зберігає сигнали адреси під час циклу суміщеною шини адреса/дані.
Зчитування з ППЗУ проводиться через шину адреси/даних під управлінням спеціальних сигналів мікро-ЕОМ.
Через MIDI-ви...
