49273

Разработка электронной измерительной системы для контрольного приспособления для проверки расположения осей отверстий у корпусов с базированием на кулачковую оправку

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

На рисунке представлено контрольное приспособление кулачковой оправкой для измерения расположение осей отверстий корпуса стойки металокордовых машин. На этой оправке осуществляется также комплексное базирование корпусов.

Русский

2013-12-24

1.82 MB

43 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский Государственный Технический Университет «МАМИ»

Факультет «Автоматизация и управление»

Кафедра «Автоматика и Процессы управления»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ   ЗАПИСКА

К курсовой работе по электронике на тему:

Разработка электронной измерительной системы для контрольного приспособления для проверки расположения осей отверстий у корпусов с базированием на кулачковую оправку.

Студент: Новожилов А. А.  /_______________/группа 6-АиУ-4    

Преподаватель: Драгунов С.С.   /________________/

 Оценка    ______________________ Дата:_______________________

МОСКВА – 2011

Содержание

1. Схема и описание работы измерительной системы……………………………...3

2. Подбор индуктивного  датчика …………………………..……………………………….…..4

3.Выбор и расчёт генератора синусоидальных колебаний………………..………..8

4. Расчет электронного усилителя………………………………………………..………………11

5. Подбор фазочувствительного выпрямителя и фазорегулятора ……...........15

6. Расчёт фильтра низкой частоты. ………………………………………………………………17

7.Подбор  преобразователя уровня ………………………………………………………………18

8.Разработка схемы с АЦП с подбором мультиплексора………………..……19

9. Моделирование в программе Proteus 7.7……………………………………………….....29

10. Список литературы…….…………………………………..…………………………………………35

Анализ задания и разработка структурной схемы проектируемого устройства

В данном курсовом проекте приводится разработка электрической схемы контрольного приспособления для измерения расстояния между отверстиями с пересекающимися осями.

В процессе выполнения курсового проекта следует выделить следующие задачи:

1)подбор индуктивного датчика и расчет генератора;

2)расчёт электронного усилителя;

3)подбор фазочувствительного выпрямителя;

4)расчёт фильтра низкой частоты, разработка схемы с АЦП с подбором мультиплексора;

                                       1.Cхема измерительной системы

Рисунок 1.Контрольное приспособление для проверки расположения осей отверстий у корпусов с базированием на кулачковую оправку:

1-Плунжер; 2-Рычаг; 3-Оправка; 4-ИГ(датчик); 5-Плита; 6-Кулачок;7-Оправка.

Взаимное расположение осей отверстий между собой в некоторых    корпусах по техническим условиям на их изготовление может быть следующие:

  1.  расстояние L между осями отверстий выполняется с допуском ±0,05…±0,1 мм.
  2.  отклонение от параллельности осей отверстий допускается не более 0,03 – 0,05 на l=100 мм.
  3.  перекос осей отверстий допускается не более 0,04 – 0,06 мм на l=100 мм.

На рисунке представлено контрольное приспособление кулачковой оправкой для измерения расположение осей отверстий корпуса стойки металокордовых машин. На этой оправке осуществляется также комплексное базирование корпусов.

Проверяемый корпус большим отверстием устанавливают на кулачковую оправку 7 с подвижным кулачком 6. Оправка монтируется на стойке , закрепленной на плите 5.  Для закрепления корпуса на оправке шток  пневмоцилиндра  давит на шарик , который перемещает в радиальном направлении кулачок 6.

В малое отверстие корпуса устанавливают коническую оправку 3. Кулачковая оправка 7 поворота не имеет. В связи с этим корпус при базировании вместе с оправкой 3, плотно устанавливается на качающийся рычаг . В этом положении корпуса и производят разжатие кулачка 6 в большом отверстии. С оправкой 3 в горизонтальной плоскости соприкасается качающийся рычаг 2, который монтируется на перемещающимся плунжере 1. Отвод и подвод последнего производится рукояткой 8.

Расстояние между осями отверстий корпуса и отклонение от параллельности осей отверстий в корпусе – ИГ 4. Установка стрелок ИГ на нуль производится с помощью эталонной детали.

Приспособление разработано  в Орел ГТУ и внедрено на СПАЗ.       

  1.  Подбор индуктивного датчика

Датчиком называется конструктивная совокупность одного или нескольких измерительных преобразователей и сопутствующих им конструктивных элементов, размещаемая непосредственно на объекте измерения и удаленная от измерительных цепей.

В зависимости от физической сущности исследуемой величины датчики могут регистрировать такие параметры как: механическое  перемещение, скорость, ускорение, температуру, давление рабочей среды, скорость потока рабочей среды или его объем, а также состав исследуемого вещества. Они соответственно называются датчиками механического перемещения, скорости, ускорения и т.д. По принципу преобразования исследуемого параметра в электрический сигнал они бывают параметрические и генераторные. Параметрические датчики используют электрическую энергию блока питания, а генераторные непосредственно преобразуют энергию исследуемого процесса в электрический сигнал.

Индуктивные датчики применяются для преобразования в электрический сигнал линейных или угловых перемещений. Простейший индуктивный датчик, называемый однотактным (рис. 4). Принцип действия индуктивных датчиков основан на изменении индуктивности системы под воздействием входной величины.

  1.  Однотактный индуктивный датчик.

Индуктивные датчики всегда запитываются переменным напряжением UП с частотой превышающей в 5 - 10 раз верхнюю границу исследуемых частот. Использование синусоидальных  сигналов предпочтительнее так как в этом случае отсутствуют высокочастотные гармоники.

Выбираем прецизионный датчик перемещения LVDT GT500XR. Этот датчик  соответствует поставленной в курсовой работе метрологической задаче. Данные датчики предназначены для измерения перемещения / положения. Они обеспечивают точные измерения перемещения посредством перемещения штока в корпусе датчика. В датчиках применен принцип линейного переменного дифференциального трансформатора (LVDT), который обеспечивает большой ресурс и стабильность измерений. Датчики LVDT не имеют электрического контакта между штоком и корпусом, что позволяет проводить измерения с высокой точностью, высоким разрешением и очень большим ресурсом.
Серия датчиков GT имеет прецизионные направляющие, позволяющие проводить измерения с высокими разрешением и повторяемостью. Датчик GT500XR - версия с возвратной пружиной. Эта версия датчиков перемещения имеет внутренний возвратный механизм, который возвращает шток в положение <+> полной шкалы. Данная версия применяется при условиях, когда невозможно обеспечить крепление штока к перемещающимся объектам. Датчик имеет боковой вывод кабеля.

Датчик GT500XR выпускается  фирмой «RDP Electronics Ltd.», которая является одной из ведущих компаний в области производства контрольно-измерительного оборудования.

7.3

33

 

6

8

6

Рисунок 2. Датчик GT500XR

Область, указанная штриховкой на рис.4 не закрепляется.

Рисунок 3. Внешний вид датчика GT500XR

Технические данные

Тип датчика

GT500XR

Диапазон измерений (мм)                  

±0.5

Нелинейность (% П.Ш.)

<±0.25

Общий Вес (г)

7

Усилие пружины X (Н)

1

Максимальная погрешность (мкм)

0.1

Жесткость  пружины

1.7

Переход внутрь (мм)

0.3

Переход наружу (мм)

0.3

Чувствительность k 

110

П.Ш. - здесь и далее - полная шкала

Характеристики

Питание(допустимое)

0.5÷12В, от 2 кГц до 10 кГц (синусоида)

Питание (калибровочное)

5В, 5 кГц (синусоида)

Выходное сопротивление

100 кОм

Повторяемость

0.00015 мм

Температурный дрейф (ноль)

±0.01% П.Ш. /°С (типично)

Температурный дрейф (сигнал)

±0.01% П.Ш. /°С (типично)

Рабочий температурный диапазон

-40°C ... +100°C

Электрическое подключение

2 м (интегрированный кабель) длиннее доступен по заказу

Рисунок 4.

Из описания контрольно-измерительной системы дан максимальный допуск:

D=Xmax-Xmin=0,1-0,05=0,05мм.

Учитывая, что чувствительность датчика S=110(мВ/В, а напряжение питания Uпит = = 2,5В, найдём максимальное напряжение на выходе датчика:

Uвых.датч.=S

               

   Рисунок 5 .Функция преобразования датчика

  1.  Выбор и расчёт генератора синусоидальных колебаний.

Выбор генератора синусоидальных колебаний.

Генератор – устройство преобразующие энергию источника питания

в сигнал синусоидальной формы.

Для питания индуктивных датчиков высокими частотами необходимы схемы генераторов синусоидальных колебаний. Такая схема нам потребуется, если несущая частота отличается от частоты сетевого напряжения - 50 Гц. Из курса электроники известно, что генератор незатухающих колебаний может быть получен из обычного усилителя с коэффициентом усиления k, охваченного положительной обратной связью , если выполняется условие k 1.

Генераторы делятся на два класса релаксационные и генераторы синусоидальных колебаний. Релаксационные генераторы вырабатывают сигналы с широким спектром колебаний. Для питания индуктивных датчиков применять сигналы с широким спектром колебаний нецелесообразно, поскольку высокочастотные составляющие сигнала будут вызывать большие потери в магнитопроводе, вызывая его бесполезный нагрев.

Для того чтобы получить генератор синусоидальных колебаний, необходимо чтобы положительная обратная связь была частотно-зависимой и пропускала только сигнал одной частоты. Рассмотрим генератор синусоидальных колебаний с частотно-зависимой обратной связью выполненной по схеме моста Вина. На рис. 2 слева показана схема моста Вина, а справа - схема генератора с мостом Вина, где

R1=R2=R, R3=2R и C=C1=C2.

UВЫХ

R

2R

A

C

B

R

R

C

C

D

HL

R3

A

C1

B

R1

R2

C2

C

D

    

DA

                     Рисунок 6 .Схема моста Вина и генератора синусоидального сигнала.

Идея построения генератора с мостом Вина состоит в том, чтобы построить усилитель с обратной связью, имеющей сдвиг фазы 180° на нужной частоте, а затем отрегулировать петлевое усиление таким образом, чтобы имели место автоколебания при выполнении условия k =1. Где k - коэффициент усиления операционного усилителя, а  - коэффициент ослабления сигнала в мосте Вина. Положительная обратная связь обеспечивает переход усилителя в режим генератора. Отрицательная обратная связь определяет коэффициент усиления в соответствии  с формулой

,       (1)

где RHL - омическое сопротивление лампы накаливания HL.

При этом коэффициент усиления операционного усилителя должен быть равен трем.

Применение лампы накаливания вместо обычного резистора обеспечивает надежный запуск генератора и работу операционного усилителя в линейном режиме за счет сильной зависимости омического сопротивления лампы накаливания HL от температуры нити накаливания.

Расчет генератора синусоидальных колебаний по схеме моста Вина.

Рисунок 7.

Выбираем R1=R2=22 кОм. С1=С2=С, которые найдем из условия
Т.к. , а  по условию fcр=400 Гц, то 4000Гц,
5кГц.

.

Для запуска генератора необходимо обеспечить условие  k1, а для надежной работы усилителя в линейном режиме  k=1. Зададимся   RHL =1000 Ом, тогда R3 = 2,05 RHL  =2000 Ом. Резистор R3 переменного типа – подстроечный.

  1.  Расчёт электронного усилителя

По заданию нам дан операционный усилитель LM748.

ОПИСАНИЕ:

LM48 является операционным усилителем с внешней

частотной компенсации.

Единство усиления компенсации, делает схему стабильной для всех конфигураций с обратной связью, даже при емкостной нагрузке.

Это позволило оптимизировать компенсацию с лучшей высокой частотой

производительности с любой целью. Как компаратор, выход может

быть перекрыт в любой желаемый уровень, чтобы сделать его совместимым с логическими схемами.

LM748  является  высокоскоростным усилителем сверхнизкой мощности  с полосой пропускания сигнала 1 МГц и скоростью нарастания 0,5 В / мкс. Эти особенности увеличивают время работы  высокоскоростных систем, запитанных от батарей, без снижения динамических характеристик.

LM748 характеризуется постоянным напряжением питания +5 В и переменным напряжением питания ± 5 В и работает при промышленном температурном диапазоне от 0° С до +70 ° C.

Единичный коэффициент усиления на частоте – 1 МГц

     

 Электрические характеристики.

Параметр

Условия

Мин.

Тип.

Макс.

Единица измерения

Входное сопротивление

T=25 ºС

300

800

-

кОм

Диапазон температуры

-

0

-

+70

ºС

Входная емкость

+Вход

-

3

-

пФ

Ток питания

T=25 ºС

-

1,8

2,8

мА

Величина большого сигнала

1

МГц

Скорость нарастания фронта

0,5

В/мкс

Смещение входного напряжения

-

-

1,0

5,0

мВ

Колебание выходного напряжения

+

-

+3,6

+3,70

-3,90

-3,9

В

В

Смещение входного тока

-

-

40

200

нА

Рисунок 8.АЧХ усилителя

Рисунок 9.

Зная, что Uвых датчика = Uвхода усилителя и то, что на выходе усилителя нам необходимо получить напряжение Uвых=2,5В найдём коэффициент усиления усилителя по формуле  Но учитываем, что коэффициент усиления фильтра, который будет рассчитан далее равен 1,5, необходимо уменьшить коэффициент усиления усилителя в 1,5 раза.

С помощью стандартной программы Excel, входящей в пакет программ Microsoft Office, осуществляем подбор резисторов в усилителе по ряду Е12:

R4=1,2кОм, R5=R6=6,8кОм, R7=R8=1кОм, R9=R10=8,2кОм. Осуществим проверку: Ku=Uвых/Uвх=[2.

Проведём проверочный расчёт по частоте для нашего усилителя:

Частота при Ку=1 достигает 1МГц=1*Гц. Наибольший Ku=8,2 имеет усилитель DA2.1, поэтому расчет производим по нему. Рассчитаем граничную частоту для усилителя DA2.1 =122,5*Гц. Как мы видим, при заданном коэффициенте усиления наш усилитель полностью удовлетворяет частотным свойствам.

Рисунок 10.

  1.  Подбор Фазочувствительного выпрямителя и фазорегулятора.

Рисунок 11.

Основная особенность данной схемы – использование одной обмотки трансформатора при выпрямлении обоих полупериодов переменного напряжения.

При выпрямлении положительного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Верхний вывод вторичной обмотки – вентиль VD2 – верхний вывод нагрузки – нагрузка - нижний вывод нагрузки - вентиль VD4 – нижний вывод вторичной обмотки – обмотка.

При выпрямлении отрицательного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Нижний вывод вторичной обмотки – вентиль VD3 – верхний вывод нагрузки - нагрузка – нижний вывод нагрузки – вентиль VD1 – верхний вывод вторичной обмотки – обмотка.

Как мы видим, в обоих случаях направление тока через нагрузку одинаково.

Преимущества: По сравнению с однополупериодной схемой мостовая схема имеет в 2 раза меньший уровень пульсаций, более высокий КПД, более рациональное использование трансформатора и уменьшение его расчетной мощности. По сравнению с двухполупериодной схемой мостовая имеет более простую конструкцию трансформатора при таком же уровне пульсаций.

Рисунок 12.

Нагрузкой вторичной обмотки ТР2 выпрямителя служит фазосдвигающая цепочка R-C. Сдвиг фазы тока и напряжения на вторичной обмотке ТР2 параметрами цепочки R-C, в которой величина сопротивления R, как правило, задается оператором. Для примера, зададимся значениями C3 и R11 стандартными значениями из ряда E12 – С3=3,3нФ, R11=180кОм. Фазорегулятор необходим для получения максимальной чувствительности схем.

  1.  Расчёт фильтра низкой частоты

Рисунок 13.

Операционный усилитель DA2.2 работает в линейном режиме. При расчете исходно задаются частота среза  fср = ωср/2π и коэффициент усиления К0 в полосе пропускания, который не должен превышать 3.

Чтобы определить  значения R12, R13, C4, C5 примем R12 = R13 = R,
C4 = C5 = C. При этом fср = 1/(2πСR).

Рекомендуется емкость С определять по формуле:
С = 10/ fср = 10/400= 25нФ. Используя ряд Е12,подбираем максимально близкое номинальное значение, которое укладывается в погрешность 5%: 27нФ.

Тогда R найдем по формуле:

R12=R13=R = 1/(2π· fср ·С) = 1/(2π·400·27·) = 14744,04 Ом. Находим ближайшее значение в ряде Е12, укладывающееся в погрешность 5%, номинал 15 кОм.

Для определения значений  R14 и  R15 запишем формулу для определения   коэффициента усиления в полосе пропускания К0 = 1 + R15/R14 = 1,5 , откуда получим R15/R14 = 1,5 – 1 = 0,5. Выбираем R14 = 27 кОм, R15 = 15 кОм.

  1.  Подбор преобразователя уровня.

Рисунок 14.

Для того, чтобы наш сигнал воспринимался АЦП, необходимо поднять уровень этого сигнала. Для этого мы воспользуемся стандартной схемой преобразователя уровня сигнала. АЦП работает с диапазоном входного сигнала от 0 до 5В, значит задачей преобразователя уровня будет поднять сигнал, который подаётся на него на половину диапазона входного сигнала АЦП, т.е. на 2,5В. Схема не должна усиливать сигнал, поэтому подбираем сопротивления резисторов из условия R21=R16=10кОм, R16=R17=10кОм, R21=R20=10кОм. В схеме также присутствует делитель напряжения в виде резисторов R19 и R18. Рассчитаем их сопротивления из формулы: , где U1=2,5В-напряжение, которое подаётся на инвертирующий вход усилителя, а Uвх=5В – напряжение, подающееся от источника питания, изображённого на схеме. Получаем:. Из этого условия выбираем величины сопротивлений R18=R19=10кОм.

Проверим, получим ли мы в этом случае необходимый диапазон сигнала  на входе АЦП. На инвертирующий вход подаётся выпрямленный и отфильтрованный сигнал от -2,5В до 2,5В, на неинвертирующий же вход подаётся напряжение 2,5В. Получим в первом случае: -(-2,5)+2,5=5В. Во втором случае получим: -2,5+2,5=0В. Отсюда видим, что мы получили необходимый диапазон сигнала на выходе преобразователя уровня, который можно подавать на АЦП.

  1.  Разработать схему с АЦП с подбором мультиплексора. Подобрать регистр для ввода в МП систему.
    Разрешающая способность АЦП – входное напряжение, соответствующее единице в младшем разряде выходного кода.

N=, где  – погрешность АЦП, взятая по варианту.

Разрядность АЦП:

Разрядность АЦП характеризует количество дискретных значений, которые преобразователь может выдать на выходе.

Разрешающая способность АЦП:

-шаг квантования(минимально представимое напряжение).

Чем больше n, тем меньше  и тем точнее входное напряжение может быть представлено выходным кодом. В качестве микросхемы с АЦП и регистра ввода в МП систему применим 8-разрядный микроконтроллер PIC18F452 с 32Кбайтами внутрисистемной программируемой Flash-памятью компании Microchip Technology Incorporated. Встроенный в микроконтроллер АЦП имеет 10 разрядов, что полностью удовлетворяет условиям поставленной перед нами задачи.

Характеристики микроконтроллера PIC18F452:

Тактовая частота – 40МГц

Память программ(байт)- 32

Память программ(команд) -16384

EEPROM память данных(байт) – 256

Источников прерываний – 17

Порты ввода/вывода – PORT A,B,C,D,E

Таймеры -4

Модуль CCP -2

Последовательные интерфейсы – MSSP, адресуемый USART

Параллельные интерфейсы – PSP

Сброс – POR,BOR,команда RESET,переполнение стека, исчерпание стека(PWRT,OST)

Команд микроконтроллера – 75

Корпус – 40DIP,44PLCC,44TQFP

В работе использовался микроконтроллер с форм-фактором DIP, т.к. этот вариант микроконтроллера наиболее удобен в использовании и последующей замене в случае обнаружения неисправности.

Рисунок 15.

 Алгоритм работы программы:

1.Необходимо настроить сам периферийный модуль АЦП. Настроить аналоговые входы, выбрать измеряемый канал. Настроить частоту преобразования. Период преобразования Tad выбирается из следующих соображений, чтобы он был не менее 1,6 мкс. Иначе, результат может оказаться неверным. Поэтому, делитель ADCS2:0 необходимо правильно настроить, исходя из тактовой частоты микроконтроллера! На одно преобразование аналогового сигнала модулю АЦП требуется 12 Tad. Если модуль АЦП предполагается использовать в SLEEP «энергосберегающем, спящем» режиме микроконтроллера, то делителем ADCS2:0 необходимо выбрать тактирование АЦП от собственного внутреннего RC-генератора АЦП (Tad = 2-6 мкс).  Приведу пример расчета делителя. Например, если тактовая частота микроконтроллера равна 40МГц – это период = 0,000000025сек. Теперь, делим 1,6мкс/0,025мкс=64. Поэтому, выбираем битами ADCS2:0 значение Fosc/64. И мы получим Tad, равное 1,6 мкс. Уже подсчитанное значение делителя для номинального периода Tad при наиболее часто встречающихся тактовых частотах кварца можно найти в таблице 17-1 в datasheet на микроконтроллер PIC18F452.            

2.Включить модуль АЦП.

3.Настроить прерывание от АЦП, если оно необходимо в программе.

4. Выждать время acquisition time. Это время рассчитывается в datasheet и при стандартных условиях (выходное сопротивление источника аналогового сигнала=2,5кОм, максимальная рабочая температура = 50 °С) равно 12.86 мкс. Но, это время можно и увеличить. Данное время необходимо, чтобы зарядился конденсатор, находящийся в модуле преобразования. Потому что, реально, аналоговый сигнал «запоминается» на конденсаторе, а потом входной аналоговый сигнал отключается и преобразователь работает только с этим запомненным сигналом. Конденсатор этот называется Chold.   

5.Запускаем преобразование. Преобразование начинается установкой в единицу бита GO/DONE регистра ADCON0. После установки этого бита, конденсатор Chold отключается от входного аналогового сигнала, и преобразователь работает с «запомненным» на Chold аналоговым сигналом. Как мы помним, на преобразование затрачивается 12 периодов Tad.

6.Ждем автоматического сброса бита GO/DONE или прерывания от АЦП. Как только происходит прерывание или сброс бита, конденсатор Chold, автоматически, обратно подключается к аналоговому входному сигналу.

7.Читаем полученное значение преобразования. Из регистров ADRESH:ADRESL читаем выровненный влево или вправо результат.

8.Переключаем мультиплексор на другой измеряемый канал. Если измеряем только один канал, то с мультиплексором ничего не делаем. Если каналов несколько, то выбираем следующий канал, настраивая на него мультиплексор АЦП.

9.Ждем, когда зарядится конденсатор Chold. Это время должно быть не меньше 2-х периодов Tad, чтобы новое аналоговое значение успело «запомниться» на конденсаторе.  А потом, повторяем всю последовательность действий с пункта 5.  

Листинг программы работы АЦП:

; подключаем стандартный заголовочный файл

#include <P18F452.INC>

; директивой LIST задаем тип микроконтроллера, формат HEX-файла

; и формат констант по-умолчанию - десятичный.

LIST        P=18F452, f=INHX32, R=DEC

; задаем биты конфигурации

CONFIG      OSC=HS                       ; тактирование от кварца частотой 40МГц

CONFIG      OSCS=OFF                ; запретить переключать частоту тактирования микроконтроллера

CONFIG      PWRT=ON                      ; включать задержку на 72мс после включения питания .Т.е. этот таймер делает задержку, перед началом исполнения кода, на 72 мс, чтобы смог стабилизироваться  генератор системной частоты и напряжение питания.

CONFIG      BOR=ON, BORV=45   ; схему сброса по провалу питания включить. Порог =4,5В(если напряжение проваливается, то схема BOR сбросит микроконтроллер)

CONFIG      WDT=ON, WDTPS=128 ; сторожевой таймер включить, период 2,3 сек

CONFIG      STVR=ON                      ; по переполнению стека давать сброс микроконтроллера

; объявляем константы

ab equ 0    ; признак, что переменная находиться в access bank         

rf equ bb   ; rf=1.  Результат размещается в регистр FREG 

MOVLW 0x2F

MOVLWF TRISA

MOVLW ‘10000001’b  ;настроили канал AN0

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b  ;опорное напряжение равно напряжению микроконроллера, подведённого к выводам Vdd и Vss.

MOVLF ADCON1,ab

BCF    PIE1, ADIE,ab

   MOVLW            0x11

      MOVWF             temp,ab                          ; счетчик циклов       

Wait_aq:                                                       

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf,ab                      ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_aq                     ; поэтому, грубо 4*17=72 команды

Start_AN0_ADC:

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

Other_set:

MOVLW ‘10001001’b ; настроили канал AN1

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b

MOVLF ADCON1,ab

     ; ждем 2 периода Tad = 1,6*2/0,2 = 16 команд, пока заряжается конденсатор

      MOVLW            0x04

      MOVWF             temp, ab                     ; счетчик циклов       

Wait_Chold:                                                  

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf,ab                ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_Chold                ; поэтому, грубо 4*4=16 команд

      CLRWDT

Start_ADC: ;начало нового преобразования

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

MOVLW ‘10010001’b ;настроили канал AN2

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b

MOVLF ADCON1,ab

     ; ждем 2 периода Tad = 1,6*2/0,2 = 16 команд, пока заряжается конденсатор

      MOVLW            0x04

      MOVWF             temp, ab                     ; счетчик циклов       

Wait_Chold:                                                  

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf,ab                ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_Chold                ; поэтому, грубо 4*4=16 команд

      CLRWDT

Start_ADC: ;начало нового преобразования

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

MOVLW ‘10011001’b ;настроили канал AN3

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b

MOVLF ADCON1,ab

     ; ждем 2 периода Tad = 1,6*2/0,2 = 16 команд, пока заряжается конденсатор

      MOVLW            0x04

      MOVWF             temp, ab                     ; счетчик циклов       

Wait_Chold:                                                  

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf,ab                ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_Chold                ; поэтому, грубо 4*4=16 команд

      CLRWDT

Start_ADC: ;начало нового преобразования

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

MOVLW ‘10100001’b ;настроили канал AN4

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b

MOVLF ADCON1,ab

     ; ждем 2 периода Tad = 1,6*2/0,2 = 16 команд, пока заряжается конденсатор

      MOVLW            0x04

      MOVWF             temp, ab                     ; счетчик циклов       

Wait_Chold:                                                  

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf ,ab               ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_Chold                ; поэтому, грубо 4*4=16 команд

      CLRWDT

Start_ADC: ;начало нового преобразования

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

MOVLW ‘10101001’b ;настроили канал AN5

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b

MOVLF ADCON1,ab

     ; ждем 2 периода Tad = 1,6*2/0,2 = 16 команд, пока заряжается конденсатор

      MOVLW            0x04

      MOVWF             temp, ab                     ; счетчик циклов       

Wait_Chold:                                                  

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf ,ab               ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_Chold                ; поэтому, грубо 4*4=16 команд

      CLRWDT

Start_ADC: ;начало нового преобразования

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

MOVLW ‘10000001’b ; настроили канал AN0

MOVLF ADCON0,ab

MOVLW ‘11000000’b

MOVLF ADCON1,ab

     ; ждем 2 периода Tad = 1,6*2/0,2 = 16 команд, пока заряжается конденсатор

      MOVLW            0x04

      MOVWF             temp, ab                     ; счетчик циклов       

Wait_Chold:                                                  

      NOP

      NOP        

      DECFSZ             temp, rf,ab                ; Цикл выполняется за 4-5 команд  

      BRA                    Wait_Chold                ; поэтому, грубо 4*4=16 команд

      CLRWDT

Start _ADC:

      BSF                     ADCON0, GO_DONE,ab            ; старт преобразования                                                         

      BTFSC                ADCON0, GO_DONE,ab            ; ждем пока не сброситься данный бит     

      BRA                    $-2                            ; возврат на одну команду назад (-2, потому что каждая команда занимает в памяти программ 2 байта)

; читаем результат          

      MOVFF             ADRESH, ADC_value_h     

      MOVFF             ADRESL, ADC_value_l

BRA Other_set  ;вернулись к метке Other_set, установленной перед настройкой АЦП для работы с каналом AN1.

Моделирование в программе Proteus 7.7

Подбор идеального диода.

Диоды подбираются по двум характеристикам: по току и обратному напряжению. В данной схеме максимальный ток будет равен: I=U/R=10В/10кОм=1мА;

Максимальное обратное напряжение равно 10В.

Все используемые диоды проходят проверку.

Исследуем сигнал на частоте 20кГц:

1.Кремневый диод с tзад=2 мкс.

Видно, что сигнал на выходе изменился по форме, и появилась ступенька.

2.Диоды Шоттки: tзад=1 нс.

Сигнал на выходе практически не поменял форму, но ступенька уже практически отсутствует.

Вывод: эффективность диодов определяется временем задержки (tзад),

Чем меньше tзад тем лучше диод выпрямляет сигнал.

Моделирование генератора с мостом Вина.

На выходе с генератора (А) получаем сигнал синусоидальной формы с частотой 200 Гц.

B,D-сигналы с измерительной цепи.

Увеличим частоту до 17кГц,вершина синусоиды отсекается :

При большем увеличение сигнал становится ступенчатым.

Частота 25кГц:

Моделирование инструментального усилителя.

На вход (A) подаем Uвых датчика равное 13,75мВ.

На выходе (B) получаем 1,35 В.

Частота сигнала 10кГц.

Моделирование преобразователя уровня.

На инвертирующий вход подаем полученные с фильтра +-2,5В.

На неинвертирующий вход подаем с источника питания +5В.

На выходе получаем сигнал 0..5В который подаем на АЦП.

Список используемой литературы:

  1.  «Альбом контрольно-измерительных приспособлений», авторы: Ю.С. Степанов, Б.И. Афанасьев, А.Г. Схиртладзе, А.Е. Щукин, А.С. Ямников под общей редакцией Ю.С. Степанова, Москва, «Машиностроение», 1998.
  2.  Курс лекций В.И. Харитонова по дисциплинам: “Электроника” и “Технические измерения и приборы”
  3.  Курс лекций С.С. Драгунова по дисциплине “Программо-логическое управление”
  4.  В.И. Харитонов «Методические указания к курсовой работе по электронике», М., «Московский государственный технический университет МАМИ», 2004
  5.  Е.Б. Бунько, К.И. Меша, Е.Г. Мурачев и др. под редакцией В.И.Харитонова. Управление техническими системами.
  6.  Д.И. Агейкин и др. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы. М. 1965.
  7.  В.И. Лачин, Н.С. Савёлов. Электроника. Ростов н/Д. “Феникс”
  8.  Материалы интернет ресурса www.national.com .

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33074. Родоначальником німецької класичної філософії є Іммануїл Кант 13.37 KB
  До Канта вважали що пізнання є результатом дій на людину зовнішніх чинників. Кант перевернув це співвідношення: він проголосив що пізнання і знання є результатом людської насамперед розумової активності. Аналогія з коперниканським переворотом тут цілком очевидна: Коперник зрушив Землю яку до того розглядали нерухомим центром Всесвіту а Кант зрушив людину поклавши край її пасивності.
33075. Система і метод філософії Гегеля 13.77 KB
  Вихідним пунктом філософської концепції Гегеля є тотожність буття та мислення. Мислення з точки зору Гегеля є не лише суб'єктною людською діяльністю а й незалежною від людини об'єктивною сутністю першоосновою всього сущого. Мислення стверджує Гегель відчужує своє буття у формі матерії природи яка є інобуттям цього об'єктивно існуючого мислення або абсолютної ідеї. При цьому Гегель розглядає мислення абсолютну ідею не як нерухому незмінну першосутність а як процес неперервного розвитку пізнання як процес сходження від нижчого до...
33076. Глибоким критиком ідеалістичної системи Гегеля став Л. Фейєрбах, його сучасник, учень, який, однак, не став послідовником свого вчителя 13.54 KB
  Великі зміни в історії суспільства вважав філософ пояснюються змінами форм релігії. Будучи глибоким критиком релігії що існувала на той час Фейєрбах намагався створити свою нову релігію в якій замість культу Бога буде панувати культ людини і любові. Фейєрбах запропонував відмінне від традиційного розуміння філософії її минулого та сучасності ролі в суспільстві і ставлення до релігії. Водночас і сама філософія повинна змінитися: вона не має стати простим чи негативним в гегелівському розумінні запереченням релігії.
33077. Загальна характеристика сучасної світової парадигми 14.29 KB
  Характерна ознака цієї філософії безмежна віра в розум. Особливістю класичної філософії також те що розглядаючи людину та історію вона сконцентрувала свою увагу навколо проблеми свободи та інших гуманістичних цінностей і стверджувала необхідність раціонального пізнання загальнолюдських моральних принципів та ідеалів. Для сучасної філософії характерні такі суттєві риси. цей стиль філософствування починає домінувати в західній філософії; філософію мислення замінює філософія життя .
33078. Прагматизм 12.09 KB
  Дьюі 18591952 вважають що філософія повинна займатись не проблемами філософів а “людськими проблемами†тобто цілями та засобами їх вирішення і таким чином повинна бути перетворена в інтересах того що є вигідним для життя людини. Людина повинна діяти у ірраціональному світі та спроби досягнути об’єктивної істини є безглуздими.
33079. Філософія життя 13.85 KB
  Найбільшого поширення філософія життя набула в першій чверті XX ст. Представниками філософії життя є Фрідріх Ніцше 1844–1900 Анрі Бергсон 1859–1941 Вільгельм Дільтей 1833–1911 Георг Зіммель 1858–1918 Освальд Шпенглер 1880–1936 та ін. Філософія життя розглядає все що існує як форму прояву життя .
33080. Зіґмунд Фройд 15.06 KB
  Як лікарпсихіатр Зіґмунд Фройд 18561939 досліджував причини і методи лікування неврозів психічних розладів для чого й розробив метод психоаналізу. Фройд першим в історії західної філософії обґрунтував учення про те що людська свідомість яка доти вважалася цілісною єдністю що панує над усіма іншими людськими якостями насправді є складним багаторівневим явищем де власне свідомості відводиться далеко не перше місце.Згідно з фройдівською концепцією у структурі особистості виділяються три елементи: Воно неусвідомлена...
33081. Екзистенціалізм 14.48 KB
  exstenti існування. який визначив три рівні на шляху до справжнього існування: етичний акцентування обов'язку естетичний настанова на насолоду релігійний страждання прилучення до долі Христа як принцип життєвої діяльності. Екзистенціалісти акцентують увагу на індивідуальному самовираженні людини твердять що людина XX століття переживає абсурдність існування відчуженість тому невдоволена перебуває у відчаї. Онишкевич для повного осягнення справжнього сенсу свого існування людина повинна пройти такі етапи: етап відчуття...
33082. Позитивізм 14.25 KB
  Його шеститомна праця Курс позитивної філософії зявляється в 18301842 рр. Третя позитивна на якій відкинувши вигадки теології та метафізики мислителі переходять до дослідження світу конкретнонауковими способами завданням філософії стає констатація найбільш загальних законів які відкривають позитивні науки. Конт допускав існування філософії лише у вигляді загальних висновків з природничих та суспільних наук і претендуючи на подолання матеріалізму та ідеалізму відстоював феноменалізм. Отже позитивізм заперечував можливість пізнання...