Анализ задания на курсовое проектирование показывает, что по сути разрабатываемая система является шестиканальным цифровым вольтметром с тремя аналоговыми и тремя цифровыми входами, который дополнен системой сбора и накопления данных. Структурная схема такого прибора приведена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема разрабатываемого прибора в первом приближении
Рассмотрим количественные характеристики проектируемой системы, следующие из задания на курсовой проект. Согласно рекомендациям к проекту, ширину спектра следует ограничить десятой гармоникой аналогового сигнала
.
Тогда для трёх мультиплексируемых аналоговых входа частота преобразования АЦП должна удовлетворять соотношению
(1)
Поскольку современные АЦП, интегрированные на одном кристалле с микроконтроллером, имеют минимальную частоту эффективного аналогово-цифровых преобразования , то соотношение (1) удовлетворяется с очень большим запасом. Заметим, что для микроконтроллеров ATmega фирмы Atmel (см. напр. [1]), которые будут использоваться в данной работе, большинство операций происходит за один такт процессора, частота которого
, т.е. операции пересылки и ввода-вывода происходят за время, много меньшее времени преобразования АЦП, так что временем выполнения этих операций можно пренебречь. Куда существенней оказывается вклад, обусловленный конечным количеством отсчётов, требуемых для измерений. Будем производить в течение одного измерения
выборки для накопления и последующего программного вычисления среднего значения измеряемого напряжения. Во-первых, это число больше 20-ти требуемых в задании отсчётов, во-вторых, деление числа на 32 сводится к сдвигу этого числа вправо на 5 бит, т.е. операция вычисления среднего значения сигнала по каждому из входов выполняется за 33 такта процессора - 32 сложения и 1 сдвиг вправо на 5 бит. Тогда частота, с которой производится
аналогово-цифровых преобразования для получения среднего значения по всем 3-м аналоговым входам составит
.
Таким образом, пренебрегая временем вычисления средних значений по всем трём аналоговым входам и временем пересылок из регистров процессора в память, которое составляет примерно
,
получим для времени измерения трёх аналоговых сигналов
Электроника
Электроника. Методические указания для лабораторных работ. Составители:
Е.М.Фискин, М.М.Фискина. -Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012.-25 с.
Содержатся мате ...
Исследование блока усилителя промежуточной частоты изображения
Телевизор «Электроника Ц-432» - переносный телевизионный
приемник цветного изображения - выпускается в настольном оформлении с различными
вариантами отделки кор ...
Расчет линейной электрической цепи при гармоническом воздействии
Цель
курсовой работы состоит в практическом освоении методов расчета простых и
сложных электрических цепей при воздействии на них гармонических колебани ...