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

Исследование аналого-цифрового и цифрового преобразователей
Аналого-цифровые преобразователи предназначены для преобразования непрерывных (аналоговых) сигналов в дискретные (цифровые), которые могут использоваться в ...

Расчет установившихся режимов линейных электрических цепей
Данная работа представляет собой обобщение работы, проведенной за время обучения теоретических основ электротехники. Фактически всю работу можно разделить н ...

Организация технологической железнодорожной связи
Дальнейшее повышение эффективности и качества грузовых и пассажирских перевозок требует максимального использования достижений науки и техники и широкого вн ...