Разработка генератора сигналов тональных рельсовых цепей - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Разработка генератора сигналов тональных рельсовых цепей

Общая характеристика микроконтроллера PIC16F873A, его корпус, технические параметры, структурная схема и организация памяти. Подключение питания и тактирование, анализ принципиальной схемы. Разработка рабочей программы для заданного микроконтроллера.


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.


Разработка генератора сигналов тональных рельсовых цепей
· разработка микропроцессорного устройства генератора АМ сигналов ТРЦ. При выполнении поставленной задачи, происходит укрепление полученных ранее знаний работы микроконтроллера PIC16F873a и приобретение новых.
· Изучение программных средств разработки микропроцессорных устройств и программирования микроконтроллеров.
· В результате полученные наработки позволят создать макет генератора сигналов тональных рельсовых цепей.
Для начала я решила сравнить виды модуляции:
Данный тип модуляции достаточно прост в исполнении, но отличается невысокой помехоустойчивостью. Помехонеустойчивость возникает вследствие узкой полосы модулируемого сигнала.
В результате данного типа модуляции сигнал модулирует частоту опорного сигнала, а не мощность. Поэтому если величина сигнала увеличивается, то, соответственно, растет частота. Ввиду того, что полоса получаемого сигнала намного шире исходной величины сигнала. Такая модуляция характеризуется высокой помехоустойчивостью, однако для ее применения следует использовать высокочастотный диапазон.
В процессе данного типа модуляции модулирующий сигнал использует фазу опорного сигнала. При данном типе модулирования получаемый сигнал имеет достаточно широкий спектр, потому что фаза оборачивается на 180 градусов. Фазовая модуляция активно используется для формирования помехозащищенной связи в микроволновом диапазоне.
1. Первой нажимается кнопка несущей частоты 420 Гц
2. Затем нажимается кнопка 8 Гц или 12 Гц.
В случае нарушения последовательности нажатия кнопок, устройство перестает работать.
На выходе получают «пачку импульсов»
Рис. 1 Форма сигнала при амплитудной манипуляции
Найдем полупериод частоты 8 Гц и 12 Гц
1) Полупериод частоты 8 Гц находится:
2) Полупериод частоты 12 Гц находится:
5 - подобрано из условия, чтобы самое большое (где 238) не превышало 256, но было максимальным чтобы была максимальная точность.
Период будет с точностью до 0,00128205 секунды
v Корпус PDIP (Plastic Dual In-line Package - пластиковый корпус с
двумя рядами выводов) представляет собой пластиковый прямоугольник с двумя рядами выводов по длинным сторонам, предназначенный для монтажа в отверстия печатной платы.
v Корпус SOIC (Small-Outline Integrated Circuit - малогабаритная интегральная схема) также представляет собой прямоугольник с двумя рядами выводов и предназначен для поверхностного монтажа, габариты SOIC примерно в два раза меньше, чем у аналогичного PDIP корпуса.
v Разновидностью SOIC является корпус SSOP (Shrink Small-
Outline Package - уменьшенный малогабаритный корпус), имеющий еще меньшие габариты.
v Корпус QFP (Quad Flat Package - квадратный тонкий корпус) предназначен для поверхностного монтажа и представляет собой квадратный пластиковый квадрат, выводы которого расположены по периметру. За счет чего габариты корпуса меньше чем у SSOP.
Большинство выводов мультиплексировано, то есть один вывод используется различными устройствами в зависимости от настроек.
Назначение выводов микроконтроллера PIC16F873A для PDIP, SOIC и
SSOP корпусов приведено на рисунке 2.2.
Рис. 2.2. Назначение ножек микроконтроллера PIC16F873A
В данной научной работе были использованы ножки, описание которых приведены в таблице 1.
Таблица 1. Назначение выводов микроконтроллеров PIC16F873
Вход сброса микроконтроллера или вход напряжения программирования. Сброс микроконтроллера происходит при низком логическом уровне сигнала на входе.
RA2 может быть настроен как аналоговый канал 2 или
вход отрицательного опорного напряжения
Вход генератора / вход внешнего тактового сигнала
Выход генератора. Подключается кварцевый или керамический резонатор. В RC режиме тактового генератора на выходе OSC2 присутствует сигнал CLKOUT, равный ;
Может использоваться в качестве входа внешних прерываний;
Может использоваться в качестве входа для режима
Может использоваться в качестве источника прерывания по изменению уровня входного сигнала
Может использоваться в качестве источника прерывания по изменению уровня входного сигнала
Может использоваться в качестве источника прерывания по изменению уровня входного сигнала или вывода для режима внутрисхемной отладки ICD, а также как тактовый вход в режиме программирования;
Используется в качестве источника по изменению уровня входного сигнал или вывод для режима внутрисхемной отладки ICD. Вывод данных в режиме программирования
Ш команды выполняются за 1 машинный цикл, за исключением команд перехода, которые выполняются за 2 цикла;
Ш объем FLASH памяти программ - 4096 14-разрядных слов;
Ш объем энергонезависимой памяти данных EEPROM - 128 байт;
Ш система прерываний включает 14 источников;
Ш прямой и косвенный режим адресации ячеек памяти данных;
Ш внутренняя схема сброса по включению питания (POR);
Ш сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором;
Ш возможность программирования и отладки в готовом устройстве;
Ш широкий диапазон напряжений питания - от 2,0 до 5,5 В;
Ш малое энергопотребление - до 10 мА в рабочем режиме и <1 мкА в режиме ожидания.
ь оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - статическая память данных объемом 192 байта;
ь Flash память программ объемом 4096 строк, где размещается последовательность команд, составляющих программу;
ь EEPROM энергонезависимая память объемом 128 байт.
Память данных и память программ имеют раздельные шины адреса и данных, что позволяет выполнять параллельный доступ.
ь TRISA, TRISB и TRISC - определяют направление передачи информации, при записи 0 в какой-либо разряд регистра TRIS соответствующий разряд порта работает как выход, а при записи 1 - как вход (0 как O - Out, 1 как I - In). Направление передачи информации можно задавать для каждого бита порта отдельно;
ь PORTA, PORTB, PORTC - регистры портов ввода-вывода. Если порт настроен на вывод информации, то запись 0 или 1 в разряд этих регистров приводит к появлению соответствующего сигнала на выходах параллельного порта, если порт настроен на ввод информации, то из этих регистров можно считать логические уровни, присутствующие на входах параллельного порта;
В данной научной работе соответствующие выводы параллельных портов настроены на следующие функции:
В микропроцессорных системах некоторые операции должны выполняться через определенные, заданные заранее, интервалы времени. Формировать временные интервалы можно программными или аппаратными средствами. Программно интервал времени формируется циклом с известной продолжительностью. Если формирование временных интервалов не единственная задача, возложенная на микроконтроллер, то временные интервалы целесообразно формировать аппаратным способом. Для этого предназначены таймеры, которые входят в состав большинства микроконтроллеров.
Таймер представляет собой счетный регистр, переключение которого выполняется периодической импульсной последовательностью, сформированной из тактового сигнала.
Микроконтроллер PIC16F873A содержит 4 таймера: TMR0, TMR1, TMR2 и сторожевой таймер WDT (Watch Dog Timer).
Таймеры TMR0 и WDT используют общий программируемый делитель. Таймер TMR0 представляет собой 8-и разрядный счетчик, при переполнении которого устанавливается флаг прерывания TMR0IF. Счетчик увеличивается на 1 при каждом поступлении импульса через синхронизатор, который служит для синхронизации активного фронта внешнего сигнала с внутренней тактовой частотой. В качестве источников счетных импульсов может выступать внутренний тактовый генератор микроконтроллера, период следования этих импульсов равен длительности машинного цикла, либо внешний сигнал, подаваемый на ножку RA4 микросхемы PIC16F873A. Переключение источника тактового сигнала выполняется битом T0CS. С помощью бита T0SE настраивается активный фронт внешнего сигнала.
Периферийный модуль TMR1 (рис 3.14) представляет собой 16 - разрядный регистр, состоящий из двух 8-разрядных регистров TMR1H и TMR1L.
Управление работой TMR1 осуществляется битами регистра T1CON. Включение таймера выполняется установкой бита TMR1ON. После включения TMR1, значение спаренного регистра инкрементируется (увеличивается на 1) от h'0000' до h'FFFF'. При переполнении TMR1 флаг TMR1IF в регистре PIR1 устанавливается в 1. Само прерывание можно разрешить или запретить битом TMR1IE в регистре PIE1. Частота тактовых импульсов, управляющих таймером, может быть уменьшена в 2, 4 или 8 раз делителем T1CKPS1:T1CKPS0. Состоянием бита TMR1CS выбирается источник тактовых импульсов. Если TMR1CS = 0, то модуль работает от тактовых импульсов микроконтроллера и увеличивается на 1 в каждом машинном цикле. При работе от внешнего источника импульсов приращение таймера происходит по каждому переднему фронту сигнала на входе T1OSI (если T1OSCEN = 1) или T1OSO (если T1OSCEN = 0). Бит T1OSCENуправляет тактовым генератором TMR1. Внешний тактовый сигнал может быть синхронизирован с внутренним тактовым сигналом микроконтроллера, если бит T1SYNC сброшен.
Таймер TMR2 представляет собой 8-разрядный регистр с 2-разрядным предделителем, 4-разрядным выходным делителем и 8-разрядным регистром периода PR2. Настройка TMR2 выполняется битами регистра T2CON. Таймер имеет единственный источник тактового сигнала - внутренний тактовый сигнал микроконтроллера (Fosc / 4). Частота тактового сигнала может быть уменьшена предделителем в зависимости от состояния битов T2CKPS0 и T2CKPS1. Для отключения предделителя указанные биты следует обнулить. По каждому импульсу от предделителя содержимое таймера TMR2 увеличивается на 1 от 0 до значения, записанного в PR2. При достижении значения PR2, схема сравнения формирует выходной сигнал, который передается выходному делителю и модулю MSSP для управления скоростью передачи данных. Коэффициент деления выходного делителя настраивается битами TOUTPS0, TOUTPS1, TOUTPS2 и TOUTPS3. Запуск работы таймера выполняется установкой в 1 бита TMR2ON.
Сторожевой таймер WDT используется для сброса микроконтроллера в случае программного сбоя. Сторожевой таймер должен обнуляться программно командой CLRWDT. При зависании микроконтроллера, либо невозможности выполнения команды обнуления сторожевого таймера, после его переполнения осуществляется сброс микроконтроллера. Тактирование WDT выполняется отдельным встроенным RC-генератором. Время переполнения сторожевого таймера составляет примерно 18 мс с отключенным делителем.
Ш Вывод через ограничивающий резистор R 1 соединен с плюсом батареи питания. Этот вывод связан с кнопкой сброса RESET.
Ш Выводы OSC1, OSC2 подключены в кварцевому резонатору.
Ш Выводы PORTА соединены с звукоизлучателем, который в свою очередь подключен к нулевому потенциалу источника питания.
к портам RB7 и RB6 подключен двухпозиционный переключатель, к портам RB4, RB3, RB2, RB1, RB0 подключен пятипозиционный переключатель.
HCM1201X Электромагнитный, 1.5 В, 20 мА, 75 дБ, 2.3 Кгц
С нормально разомкнутыми контактами без фиксации
1. Дубров И.А., Белошицкий М.Ю., Попов А.Н. Основы микропроцессорной техники: учеб.-метод. пособие. - Екатеринбург: Издательство УрГУПС, - 2012. - 99 с.
2. PIC16F873A Datasheet [Электронный ресурс] // Компания Microchip Tеchnology Inc: [сайт]. [2014]. - URL: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582C.pdf (дата обращения 20.12.2014).
Разработка принципиальной схемы и описание работы контроллера клавиатуры/дисплея КР580ВД79. Схема сопряжения микроконтроллера с фотоимпульсным датчиком. Расчет потребляемого тока от источника питания. Блок-схема программы вывода информации на индикацию. курсовая работа [736,9 K], добавлен 18.02.2011
Функциональная спецификация и структурная схема электронных автомобильных часов-термометра-вольтметра. Разработка алгоритма работы и принципиальной электрической схемы. Получение прошивки программы для памяти микроконтроллера в результате ассеблирования. курсовая работа [2,0 M], добавлен 26.12.2009
Разработка структурной схемы микроконтроллера. Проектирование подсистемы памяти. Разработка адресного дешифратора, "раскраска" адресной шины. Расчет нагрузочной способности шин. Разработка принципиальной схемы. Программа начальной инициализации системы. курсовая работа [1,3 M], добавлен 02.05.2016
Формирование кодовой таблицы аналогового сигнала. Общая характеристика микроконтроллера P83C51RB+. Дискретизация заданного сигнала генератора. Организация памяти и программная модель, регистры SFR микроконтроллера. Параллельные порты ввода/вывода. курсовая работа [1005,6 K], добавлен 07.08.2013
Описание алгоритма работы и разработка структурной схемы микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы. Подключение микроконтроллера, ввод цифровых и аналоговых сигналов. Разработка блок-схемы алгоритма главной программы. курсовая работа [3,3 M], добавлен 26.06.2016
Проектирование цифрового генератора аналоговых сигналов. Разработка структурной, электрической и функциональной схемы устройства, блок-схемы опроса кнопок и работы генератора. Схема делителя с выходом в виде напряжения на инверсной резистивной матрице. курсовая работа [268,1 K], добавлен 05.08.2011
Функциональная спецификация, описание объекта, структура системы и ресурсов микроконтроллера. Ассемблирование, программирование микроконтроллера и разработка алгоритма работы устройства, описание выбора элементной базы и работы принципиальной схемы. курсовая работа [2,2 M], добавлен 02.01.2010
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



Разработка генератора сигналов тональных рельсовых цепей курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Отчет по практике по теме Изучение внутренней и внешней среды организации на примере ОАО 'Сбербанк', ЭКЦ УМВД России, Курская таможня, ЗАО 'Курский электроаппаратный завод', ОК УФСИН России по Курской области, ФКУ, ООО 'СпецПроект'
Дипломная работа по теме Модификация котельных топлив отходами спиртопроизводства
Станки Чпу Реферат
Дипломная работа по теме Применение системы автоматического проектирования на ИП 'Суслова'
Контрольная работа по теме Оценка страхового риска
Курсовая работа: Формирование конкурентоспособности на предприятии общественного питания
Курсовая Работа На Тему Биология Фазана
Реферат по теме Аграрный ландшафт как экосистема
Эссе На Тему Эволюция Жизни
Курсовая работа: Поняття і види співучасті у кримінальному праві
Нервной Системы Реферат
Контрольная работа по теме Сущность экономической теории. Понятие собственности
Эссе По Обществу На Тему Семья
Может Ли Человек Жить Без Любви Сочинение
Дипломная работа по теме Девиантное поведение населения в 20-е годы
Фильм Диссертация Об Убийстве 2022 Смотреть Онлайн
Реферат Образец Казахстан
Экологические Проблемы Крупных Городов Реферат
Курсовая Работа На Тему Эволюционное Развитие Pr В России
Эссе По Обществу План Подробнее
Сталинградская битва. Положение сторон и боевые действия в 1942 г. - История и исторические личности реферат
Геоцентрическая система мира - Биология и естествознание контрольная работа
Государственно-церковные отношения в России в отечественной консервативной мысли XIX – начала XX веков - История и исторические личности дипломная работа