Описание принципиальной схемы устройства

Рассмотрим обработку аналоговых сигналов в микроконтроллере. Сначала сигнал выпрямляется с помощью диодов (см. принципиальную схему устройства, прилагаемую к проекту), т.е. если на базы диодов подаётся синусоидальное напряжение частотой , то на эмиттере диодов напряжение принимает вид, изображённый на рис. 10.

После этого, напряжение подаётся на делители напряжения, составленные из делителя напряжения , и с коэффициентом деления , так что на вход АЦП (порты PA0 - PA2 микроконтроллера) поступает сигнал с максимальной амплитудой имеющий форму, приведённую на рис.5.

Рис. 10. Форма напряжения после выпрямления на диодах

Встроенный АЦП работает от внутреннего источника опорного напряжения , поэтому максимальное значение, которое будет записано в выходные регистры АЦП и , будет равно

.

Таким образом, диапазон АЦП используется максимально эффективно.

После преобразования полученное 16-разарядное значение (старшие 6 бит старшего байта являются незначащими) пересылается в память, где обрабатывается по заданному алгоритму. Заметим, что при последовательной обработке трёх каналов АЦП для вычисления максимального значения, достаточно восьми байт памяти - шесть байт для хранения результатов по трём каналам и два байта - для промежуточных значений.

Цифровые сигналы обрабатываются намного проще. По прерыванию опрашивается соответствующий порт (у нас по прерыванию INT1 контроллера сканируется порт PD4, по прерыванию INT2 - порт PD5, по прерыванию INT3 - порт PD6). Полученное значение пересылается в память, где обрабатывается.

После обработки измерений через три канала PA0 - PA2 порта A результаты отображаются на шести 4-разрядных семисегментных индикатора и сохраняются на SD или microSD карте памяти, куда выводятся через порт PB.

Нажатие кнопки клавиатуры инициирует прерывание INT0, по которому сканируется состояние выводов порта PC и вычисляется, какая клавиша нажата.

Передача данных в персональный компьютер производится по запросу посредством интерфейса RS232 и универсального синхронного/асинхронного приёмопередатчика USART микроконтроллера ATmega 128.

Интересное из раздела

Проектирование генератора гармонических колебаний
Генераторы гармонических колебаний представляют собой электронные устройства, формирующие на своем выходе периодические гармонические колебания при отсутств ...

20-разрядный аналого-цифровой преобразователь, изготовленный по технологии КМОП 0,9 пм
Традиционные конструкции аналого-цифровых преобразователей (АЦП) использовали параллельную архитектуру и биполярные технологии для получения 8-битного разрешени ...

Комплекс аппаратных средств для трансляции звукового сигнала на большие расстояния
Звук играет важную роль в жизнедеятельности человека. Каждый день мы слышим очень много разнообразных звуков, так же существует необходимость передават ...