Автоматическая система управления объектом - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Понятие автоматизации управления объектами с помощью микроЭВМ. Цифровой, импульсный, аналоговый, программно-управляемый виды ввода данных. Ввод-вывод по прерыванию. Взаимодействие с периферийными внешними устройствами. Вывод и отображение информации.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Процесс есть временная последовательность в системе, при которой происходит процесс преобразования и передачи вещества, энергии и информации.
Входные величины (независимые переменные):
а) управляемые входные воздействия;
б) неуправляемые входные величины (измеряемые и неизмеряемые помехи);
2. Параметры состояния (зависимые переменные) - характеризуют промежуточные параметры протекания процесса и не являются непосредственно выходными параметрами.
3. Выходные величины (зависимые переменные) - управляемые параметры, характеризующие результат проведения процесса.
Рисунок 2. Схематическое изображение переменных процессов
Информация передается с помощью различного рода сигналов носителями, которыми являются различные физические величины, которые могут быть либо функцией времени, либо пространства.
Все сигналы делятся на два класса: аналоговые и дискретные.
Аналоговые сигналы описываются непрерывными математическими функциями, а дискретные разрывными функциями.
а) переменный (многомерный б) постоянный сигнал) (медленно изменяющийся)
Параметр сигнала, посредством которого передается информация, называется информационным параметром, это может быть частота, амплитуда и фаза для переменных сигналов, длительность и фаза импульсов, их количество и пространственное распределение по первой или нескольким линиям и составляет информационные параметры сигналов.
а) импульсное б) фазовое в) широтное регулирование регулирование регулирование
К дискретным сигналам относятся цифровые сигналы.
С электронной точки зрения цифровой сигнал представляет собой импульс, поэтому многие импульсные сигналы могут обрабатываться с помощью микроконтроллера как одноразрядный цифровой сигнал, при условии нормирования импульса. Цифровые сигналы могут передаваться параллельно, либо последовательно.
Параллельная передача сигнала предусматривает передачу всех битов одновременно по нескольким линиям связи. Последовательная передача по одной линии.
а) параллельная б) последовательная
Выход таких датчиков легко согласуется с ТТЛ логикой и логикой КМОП.
Многие типы таких датчиков выпускаются в виде законченной конструкции для использования в датчиках частоты вращения, угла поворота, положения и т.д. Такая конструкция имеет вид П-образной системы: с одной стороны размещен датчик Холла, а с другой постоянный магнит. Это щелевые датчики.
П-образная магнитная система представлена на рисунке:
Рисунок 51. Датчик Холла в качестве щелевого датчика
Если зазор большой, то индукция рассеивания маленькая. Поэтому датчик Холла не сработает. Но если в зазор поместить магнитопровод, то зазор уменьшится, соответственно, значение индукции увеличится и датчик Холла сработает.
Выходной сигнал аналоговых датчиков перед вводом в контроллер требует преобразования из аналогового вида в цифровой. Эту задачу выполняют специальные блоки - АЦП. На вход подается непрерывная функция Uвыхmax = Uвхmax = 5 В, на выходе двоичный код.
Существует множество АЦП, которые различаются:
1) По способу исполнения АЦП бывают автономными - в виде отдельной микросхемы и встроенными в микроконтроллер.
В автономных кроме выходных сигналов АЦП к контроллеру подключается несколько линий управления режимом работы АЦП. Для работы такого АЦП нужна специальная программа.
Управление встроенным АЦП осуществляется на уровне специализированных регистров управления.
2) По принципу преобразования АЦП бывают последовательного счета (последовательные АЦП) и поразрядного кодирования (параллельные АЦП).
· Сверхбыстродействующие (10 нсч100 нс)
· Быстродействующие (100 нсч10 мкс)
· Относительно медленные (10 мксч100 мкс)
4) По погрешности преобразования. Она зависит от разрядности выходного двоичного кода.
Рисунок 53. Структурная схема параллельного АЦП
Принцип работы параллельного АЦП состоит в сравнении входного напряжения, которое подается одновременно на все неинвертированные входы компаратора с величиной опорного напряжения, которое с помощью цепочки резисторов, делителя опорного напряжения подключено к неинвертирующим входам компаратора и ступенчато нарастает с увеличением индекса компаратора. Величина U для компаратора равна:
По порогу срабатывания выбирается величина U (для первого индекса - 2; для второго - 0.5U и т.д.).
Так как каждый компаратор срабатывает только от своего уровня, то при подаче входного напряжения одновременно срабатывает несколько компараторов, начиная с нулевого и заканчивая тем, для которого Uвх= Uоп в пределах величины U, для преобразования информации на выходе компаратора в стандартный двоичный код, соответствующий "1" в старшем разряде кода на выходе компаратора. Т.к. все компараторы срабатывают одновременно, то параллельный АЦП обеспечивает максимальное быстродействие: время преобразования 10 мксч100 мкс.
Рисунок 54. АЦП последовательного типа К113ПВ1 в корпусе DIP20. Число разрядов - 10 (максимальное быстродействие 30 мкс)
В старших разрядах АЦП подключен к порту Р1. Разряды D0 и D1 заземляются через резисторы, вход АЦП Г/П (гашение) в начале преобразования подключен к разряду Р3.0, выход Г/D АЦП (готовность) данных подключен по входу прерывания INT0. Контроллер по выходу Р3.0 формирует импульс пуска длительностью t и = 2 мкс. Передний фронт этого импульса гасится предыдущим состоянием счетчика, а срезом запускается процесс преобразования. По окончании преобразования АЦП на вход Г/D формирует сигнал низкого уровня, который подается на вход прерывания INT0. Чтение данных на выходе АЦП осуществляется процедурой прерывания INT0.
установка флага пользователя в регистре PSW - сброс флага прерывания
-установка типа прерывания по срезу
- проверка флага; переход на метку М1, если не было прерывания
Для преобразования цифровых данных, поступающих в порт контроллера, в аналоговый сигнал, который может быть использован для управления исполнительными устройствами, работающими по аналоговому принципу, используются функциональные блоки, называемые ЦАП.
ЦАП воспринимает двоичный код, подаваемый на его вход, и вырабатывает на своем выходе ток или напряжение, пропорциональные значению двоичного кода.
В основе принципа работы ЦАП лежит схема с использованием инвертирующего операционного усилителя в режиме суммирования токов матрицы двоично взвешенных резисторов. Матрица резисторов выполняет функцию преобразования код - ток, а операционный усилитель преобразует выходной ток матрицы в выходное напряжение.
Выходное напряжение суммирующего усилителя можно найти по формулам:
Рисунок 56. Четырех разрядный ЦАП (n=4)
Четырех разрядный ЦАП характеризуется:
Z ( s 0 ) чZ ( s 3 ) - определяют состояние ключа: "0" - ключ разомкнут, "1" - ключ замкнут.
Конструктивно ЦАП выполняются в виде микросхем, в которых находится резистивная матрица и коммутирующие ключи на КМОП-транзисторах. Внутри микросхемы располагается и резистор обратной связи R ос .
Значение величин резисторов отличается друг от друга в 2 раза. Изготовить матрицу с двоично взвешенными резисторами заданной точности по интегральной технологии очень сложно, поэтому на практике применяется матрица, в которой два номинала резисторов с более сложной схемой коммутации.
Описание исходной аналоговой системы управления. Вывод передаточных функций элементов системы. Определение периода квантования по времени. Синтез системы управления с использованием корректирующих устройств. Значение коэффициентов PID-регулятора. дипломная работа [2,1 M], добавлен 15.02.2014
Состояние проблемы автоматического распознавания речи. Обзор устройств чтения аудио сигналов. Архитектура системы управления периферийными устройствами. Схема управления электрическими устройствами. Принципиальная схема включения электрических устройств. дипломная работа [1,1 M], добавлен 18.10.2011
Микропроцессорное вычислительное устройство для обработки информации и управления в составе радиотехнической системы. Формирование программы генерации "пилы". Преобразование цифрового сигнала в аналоговый с помощью цифро-аналогового преобразователя. курсовая работа [31,0 K], добавлен 23.02.2013
Разработка системы управления для обеспечения передачи данных с бортовой аппаратуры локомотива на диспетчерскую станцию для ее обработки. Удобное отображение полученной информации на цифровой карте или схеме путеводного развития объекта внедрения. курсовая работа [1,9 M], добавлен 09.06.2016
Разработка схемы блока чтения информации с датчиков, устройства сопряжения с аналоговым датчиком. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления. Алгоритмы работы блока взаимодействия с оператором и обработки аварийных ситуаций. курсовая работа [2,0 M], добавлен 06.03.2016
Синтез цифрового аппарата Мура с D-триггером по заданному графу микропрограммы автомата. Функции прибора: ввод, вывод, хранение информации, выполнение микроопераций и вычисление логических условий. Составление эскиза. Синтез комбинационной схемы. курсовая работа [58,3 K], добавлен 15.12.2010
Микропроцессорные системы и микроконтроллеры. Разработка схемы и программы микроконтроллера. Симуляция проекта в программе Proteus 7. Прерывание программы по внешнему сигналу, поступающему в процессор. Устройство и настройка канала порта на ввод-вывод. контрольная работа [551,8 K], добавлен 26.01.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Автоматическая система управления объектом курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Лабораторная работа: Расчет экономической эффективности устройств СЦБ
Бюджет Моей Семьи Сочинение
Курсовая работа по теме Подростковая наркомания
Оформление Заявки Описания И Формулы Изобретения Реферат
Дипломная Работа На Тему Психосоциальная Помощь В Реабилитации И Адаптации Участников Вооруженных Конфликтов
Курсовая работа по теме Благоустройство участка в г. Тюмени
Реферат: Теория развития вселенной
Курсовая работа по теме Доходность и прибыльность коммерческого банка
Реферат: The Poem
Эссе О Себе Примеры Написания Для Студента
Правовое Регулирование Рекламной Деятельности Курсовая
Реферат: Место информатики в процессах управления 4
Реферат по теме Гидрология озер
Доклад: Проблемы Аральского моря
Курсовая работа: Роль художественной литературы в духовно-нравственном развитии будущего офицера. Скачать бесплатно и без регистрации
Упростить Выражение Контрольная Работа 10 Класс
Реферат: Организация бюджетного процесса
Дискретные и цифровые сигналы
Реферат по теме Московская битва
Реферат: Война за независимость Индонезии
Коммерческое право - Государство и право контрольная работа
Реализация принципа состязательности в судебном разбирательстве по уголовному делу - Государство и право курсовая работа
Глобальные изменения биологического разнообразия - Биология и естествознание статья