200 likes | 308 Views
Vyšší odborná škola a střední průmyslová škola elektrotechnická Olomouc 26-43-M/004 Slaboproudá elektrotechnika Zaměření: Sdělovací technika. Číslicový generátor. Praktická zkouška z odborných předmětů 2008. Cíl práce. Navrhnout číslicový generátor Vytvořit desky plošných spojů
E N D
Vyšší odborná škola a střední průmyslová škola elektrotechnická Olomouc 26-43-M/004 Slaboproudá elektrotechnika Zaměření: Sdělovací technika Číslicový generátor Praktická zkouška z odborných předmětů 2008
Cíl práce • Navrhnout číslicový generátor • Vytvořit desky plošných spojů • Naprogramovat paměť a vytvořit program pro mikroprocesor • Vše vsadit do krabičky s jednoduchým ovládacím panelem Číslicový generátor - Buriánek František S4 2
Základní myšlenka Generovaný signál vzniká na základě vzorků, které se v D/A převodníku převedou na spojitý (analogový) signál. Realizoval jsem generátor se dvěma zdroji dat, takže vzorky jsou posílány na D/A převodník z paměti nebo mikroprocesoru. Mezi těmito zdroji binárních dat se přepíná pomocí 8-bitového přepínače sestaveného z multiplexeru. Blokové schéma viz. následující stránka. Číslicový generátor - Buriánek František S4 3
Paměť 8-bitovýpřepínač D/A převodník OUT Mikroprocesor Blokové schéma Číslicový generátor - Buriánek František S4 4
IO 555 (generátor pulzů) 2 x čítač (počítání pulzů a vytváření 8-bitové adresy) Paměť (čtení dat z adres a jejich odesílání na D/A převodník) 3 x přepínač (nastavuje vyšší adresy v paměti pro změnu průběhu) OUT D/A převodník Generátor se vzorky dat z paměti Je sestaven z obvodu na generování pulzů. Následně jsou jednotlivé pulzy počítány obvodem s čítačem, který tímto způsobem vytváří adresy pro paměť. Z jednotlivých adres jsou pamětí posílána 8-bitová data na D/A převodník. Blokové schéma viz. níže. Číslicový generátor - Buriánek František S4 5
7seg. (zobrazení čísla frekvence) BCD/7seg (převod) μProcesor (centrum řízení a gen. průběhů) 3 x spínač (reset, změna průběhu a frekvence) LED OUT D/A převodník LED Zobrazení průběhu nebo nečinnosti Generátor se vzorky dat z mikroprocesoru Základem je jednočipový procesor, který má 2 porty (jeden je určen pro výstupní data, druhý pro ovládání a zobrazení). V podstatě je mikroprocesor naprogramován tak, aby generoval digitální data pro D/A převodník. Blokové schéma viz. níže. Číslicový generátor - Buriánek František S4 6
8-bitový přepínač (výběr jednoho ze zdrojů digitálních dat) Data z paměti Přepínač (přepínání mezi zdroji přímo z panelu) OUT Data z mikroprocesoru D/A převodník 8-bitový přepínač Tento obvod je sestaven ze dvou selektorů (multiplexerů). Jeho úkolem je vybrat, ze kterého zdroje digitálních dat budou vzorky posílány na D/A převodník. Blokové schéma viz. níže. Číslicový generátor - Buriánek František S4 7
D/A převodník (převod digitálních dat na analogový signál; UMAX=UREF) UREF (nastavení referenčního napětí) IN Zesilovač + RC filtr OUT D/A převodník Tento obvod slouží k převedení digitální části signálu na analogový. Dále se za převodníkem nachází zesilovač, který má především za úkol oddělit převodník od zátěže. Nakonec následují RC filtry, určené k odfiltrování schodovitého průběhu (mezi filtry se lze přepínat). Blokové schéma viz. níže. Číslicový generátor - Buriánek František S4 8
Konečný vzhled celého generátoru Číslicový generátor - Buriánek František S4 9
Konečný vzhled panelu Číslicový generátor - Buriánek František S4 10
Změřené hodnoty a ukázky grafů • Měření charakteristiky D/A převodníku • Měření výstupních signálů (sinus, obdélník, trojúhelník) • Se zdrojem dat z paměti • Se zdrojem dat z mikroprocesoru Číslicový generátor - Buriánek František S4 11
Měření charakteristiky D/A převodníku Číslicový generátor - Buriánek František S4 12
U [V] t [μs] Měření výstupního signálu se zdrojem dat z paměti Sinus: (X=250μs/div, Y=3V/div, f=38,6Hz) Číslicový generátor - Buriánek František S4 13
U [V] t [μs] Obdélník: (X=250μs/div, Y=3V/div, f=607Hz) Číslicový generátor - Buriánek František S4 14
U [V] t [ms] Trojúhelník: (X=5ms/div, Y=1V/div, f=38,8Hz) Číslicový generátor - Buriánek František S4 15
U [V] t [μs] Měření výstupního signálu se zdrojem dat z mikroprocesoru Sinus: (X=1ms/div, Y=3V/div, f=155Hz) Číslicový generátor - Buriánek František S4 16
U [V] t [μs] Obdélník: (X=250μs/div, Y=1V/div, f=740Hz) Číslicový generátor - Buriánek František S4 17
U [V] t [ms] Trojúhelník: (X=1ms/div, Y=3V/div, f=186Hz) Číslicový generátor - Buriánek František S4 18
Mikroprocesor Větší frekvenční rozsah Vyšší frekvence (řádově 100Hz -10kHz) Méně přesný výstupní signál (schodovitý tvar) Regulace frekvence pouze skokově Paměť Malý frekvenční rozsah Nízké frekvence (řádově 10 -100Hz) Velice přesný výstupní signál (vyhlazený) Plynulá regulace frekvence Závěr Porovnání parametrů jednotlivých zdrojů digitálních dat: Číslicový generátor - Buriánek František S4 19
Děkuji za pozornost!Nyní je čas pro případné dotazy… Číslicový generátor - Buriánek František S4 20