Разработка технического задания

По условию задания, частота измерения входного сигнала (ГОСТ 8-109-98) должна составлять

.

Т.е. по условию цикл опроса трёх аналоговых выходов должен занимать приблизительно 1 секунду, тогда как аппаратно возможно производить около 500 циклов опроса за ту же самую секунду. Таким образом, по времени измерения всех трёх входных аналоговых сигналов микроконтроллеры ATmega фирмы Atmel нам подходят.

Анализ существующих схем, описывающих работу требуемых по заданию подсистем, показывает, что для реализации всей системы требуется 25 линий микроконтроллера - шесть линий для входных аналоговых и цифровых сигналов, три линии для управления подсистемой индикации, девять линий для подключения клавиатуры (четыре строки, четыре столбца и вход прерывания), пять линий для чтения и записи данных на карту памяти SD и две линии для связи с персональным компьютером. Таким образом, можно использовать любой контроллер ATmega, начиная с модели ATmega16 (c 16 Кбайт встроенной памяти команд) и выше, имеющий встроенный АЦП. Из соображений возможности дальнейшей модернизации прибора и усложнения работы его программы, мы будем использовать микроконтроллер ATmega128. Кроме того, выбор именно этой модели контроллера обуславливается наличием у него поддержки семи внешних прерываний, а именно столько нам и нужно - одно прерывание будет обслуживать нажатие кнопки клавиатуры, а три остальных - ввод цифровых сигналов по трём линиям.

Кроме аналоговых сигналов, у нас в системе по заданию должно обрабатываться ещё три цифровых сигнала. Однако поскольку вход цифровых сигналов должен быть реализован посредством прерывания, время измерения этих сигналов определяется временем вычисления среднего значения этих сигналов и временем пересылки их из регистров в память контроллера

,

т.е. существенного вклада во время измерения цифровые сигналы не вносят. Тем более не вносит существенного вклада время прохождения сигнала по проводникам от источника первичного сигнала, которое составляет

,

где максимальная длина проводника,

скорость света.

Рассчитаем теперь разрядность АЦП , исходя из погрешности представления информации :

Выбор микроконтроллеров ATmega фирмы Atmel для проектирования прибора обусловлен также следующими фундаментальными факторами. Во-первых, микроконтроллеры ATmega имеют на кристалле интегрированный 10-разрядный АЦП, обеспечивающий преобразование до 8 каналов. Во-вторых, в микроконтроллеры ATmega встроена Flash-память команд, объёмом от 8 до 256кБ в зависимости от модели микроконтроллера. В-третьих, в зависимости от модели, микроконтроллер ATmega имеет от четырёх до шести 8-разарядных двунаправленных портов ввода-вывода. И, в-четвёртых, фирма Atmel предоставляет широчайший спектр инструментов для программирования микроконтроллеров, таких как Atmel AVR Studio 5 и WinAVR, причём прошивки контроллеров можно писать не только на ассемблере, но и на языках высокого уровня, таких как C и Basic.

Интересное из раздела

Проектирование автомата подачи звонков
Разработанный автомат подачи звонков удовлетворяет всем требованиям, предъявленным в задании. Настройка автомата производится с помощью трех кнопок: «вверх» ...

Методы локализации неисправностей на аппаратуре СВ и РМ
Информация о воздушной обстановке в виде формуляра кодограммы Т-РМ поступает от СВ в УУО блока УОП АРМ. Из узла управления обменом тип принятого донесен ...

Микроэлектроника. Новая быстро развивающаяся технология
Электроника прошла несколько этапов развития, за время которых сменилось несколько поколений элементной базы: дискретная электроника электровакуумных прибор ...