- струм споживання 100 мА;

- час зберігання інформації при відключеному живленні =2500 год;

- тип корпусу 2121 , 28-8.

Оперативна память (RAM) використовується для тимчасового зберігання проміжних та кінцевих результатів роботи програми , а також для запам’ятовування оперативної інформації (стек).

В даному пристрої в RАM записується 2500 значень вимірів , кожне з яких має довжину 2 байти. Крім цього в оперативну память записується М двохбайтових вибірок (за період Т вхідної напруги U(t)). При частоті дискретизації АЦП F_д=10 кГц і частоті вхідної напруги f=2.0 Гц , маємо М=F_д /f=10/2.0=5

Це число задовільняє співвідношенню теореми Котельникова. Під стек і проміжні результати обчислень виділимо 300 байт . Тоді сумарний об”єм RAM складає :

2500*2+5*2+300=5310 байт

Як і в ROM шина даних RAM повинна мати 8 розрядів. Враховуючи це , а також об”єм RAM будуємо оперативну пам”ять на базі трьох ВІС К537РУ8

Коротка характеристика мікросхеми К537 РУ8.

- має тристабільний вхід, в режимах зберігання і запису керується трьома сигналами

- обмін інформацією відбувається по двохнаправленій шині даних;

- об”єм пам”яті 2048 біт;

- час вибірки 190 мс;

- час звертання 320 мс;

- струм споживання 100 мА

При розрахунку попереднього підсилювача напруги визначимо його коефіцієнт передачі.

За еквівалентною схемою складаємо повну матрицю провідностей:

Виключаємо базовий вузол, при цьому скорочена матриця буде мати вигляд:

| Y₁ -Y₁ 0 0 |

| -Y₁ Y_вх+Y₁+Y_c -Y_вх 0 |

Y= | 0 -Y_вх Y₂+Y₃+Y_вх+Y_c -Y₂ |

| 0 -кY_вих kY_вих –Y₂ Y₂+Y_вих |

Коефіцієнт передачі по напрузі як і в попередньому випадку визначається з рівняння

К₁₄ =₁₄/₁₁;

| -Y₁ Y_вх+Y₁+Y_c -Y_вх |

₁₄= | 0 -Y_вх Y₂+Y₃+Y_вх+Y_c | = kY_вих(Y₂+Y₃)Y₁

| 0 -кY_вих kY_вих – Y₂ |

| Y_вх +Y₁ +Y_с -Y_вх 0 |

₁₁ = | -Y_вх Y₂+Y₃+Y_вх+Y_с -Y₂ |=

| - кY_вих kY_вих – Y₂ Y₂+Y_вих |

=Y₁(Y₂+Y₃)Y_вих+Y₂Y₁(kY_вих-Y₂)=kY_вихY₂Y₁

K₁₄=(kY_вих(Y₂+Y₃)Y₁)/(kY_вихY₂Y₁) = 1+(R₂/R₃)

В якості операційного підсилювача вибираємо мікросхему К140УД1В

Задаємо значення R₁=10кОм.

Тоді

R₂=kR₃-R₃

Так як коефіцієнт передачі по напрузі даного підсилювача повинен бути рівним 50 то

R₂=50*10*10³ – 10*10³ = 490 kOm

Оскільки в номінальному ряді опорів немає такого номіналу , то набираємо R₂ з двох опорів

R₂=R₂+R₂ R₂=470 kOm i R₂=39 kOm,

Причому R₂ буде змінним опором.

5 Оцінка похибки пристрою.

В проектованому пристрою основний вклад в похибку буде вносити тракт аналогово- цифрового перетворення , а також методичну похибку внесе чисельний метод визначення інтегралу.

При аналого-цифровому перетворенні виникають як статичні, так і динамічні похибки.

Перші є результатом відхилення реальної статичної характеристики АЦП від прямої лінії , другі – результат зміни вхідного сигналу за час дискретизації _д .

При вхідному сигналі U(t) АЦП частотою 60 Гц і час дискретизації АЦП _д =7.6 мкс – динамічна похибка буде надзвичайно малою (зміна U(t)) = U_m*sint за час 2.6 мкс). Тому при обчисленні похибки АЦП будемо враховувати тільки її статичну складову.

_АЦП =100/2^N ; (5.1)

_АЦП=100/2¹²=100/4096;

Похибка чисельного методу :

_U.M = h²((b-a)/24)max_[a,b] |(sin²x)|

при М=200 отримаєм _U.M = 0.014% ; _пр=_АЦП+_U.M

6 Програмна частина.

Програмне забезпечення , що керує роботою пристрою, має блочну структуру і складається з основної програми MAIN та п’яти підпрограм.

1 п/п SQRT – реалізує добування кореня квадратного з чотирьохбайтного числа;

2 п/п POWER – підносить двохбайтне число до квадрату ;

3 п/п DIVISION – ділить чотирьохбайтне число на двохбайтне;

4 п/п SUM – сумує М двохбайтних чисел;

6 п/п MAKE_SURE – перевіряє , чи напруга U(t) знаходиться в фазі І-ї вибірки.

В системі прийняті наступні адреси по пристроях :

0000 – 1FFF – тригер

2000 – 3FFF – регістр RG1

4000 – 5FFF – регістр RG2

6000 – 7FFF – вхід АЦП ERD ;

8000 – DFFF – RAM;

E000 – FFFF – ROM.

Блок-схема програми MAIN.

ні

так

Лістинг основної програми :

LXI H, 9000 H

LXI B, 8000 H

S1 LDA 4000 H

ANA 80 H

IZ S1

LDA 2000 H

INX B

STAX B

LDA 4000 H

INX B

STAX B

LDA 1EEEH

CAU MAKE_SURE

INZ SI

S2 LPAX B

MOV D,A

DCX D

MOV E,A

DCX B

CALL POWER

MOV A,B

XRI 80H

INZ S2

MOV A,C

XRI 01H

INZ S2

CALL SUM

CALL DIVISION

CALL SQRT

MOV H,A

CDI 99H

INZ 53

MOV A,L

CPI C 4H

INZ 53

LXI H, 9000 H

STAX D

IMP S1

7 Короткий опис конструкції.

Прилад являє собою функціонально закінчений пристрій і може працювати з любим засобом відображення , що мають цифрові входи.

Конструктивно прилад являє собою шассі до якого за допомогою чотирьох гвинтів М6 кріпиться плата.

Робоче положення приладу – вертикальне.

Елементи припаюють до плати припоєм Пр 3 ПОС – 61 ГОСТ 21931- 76 . Для захисту від пошкоджень і корозії плата покривається лаком ЕП- 730 ГОСТ 20834 – 81

Прилад розрахований на роботу в лабораторних умовах.

Список літератури:

1 Зиссос Д. Проектування систем на мікропроцесорах. Переклад з англ. Під редакцією А.И.Петренка. – К : Техніка , 1982 –170 с

2 Кіріанакі А.В. , Гайдучак Р.М “Цыфровые измерения частотно-временных параметров сигналов”. Львів Вища школа , 1987

3 “Микропроцессоры и микропроцесорные комплекты и интегральные микросхемы” Шахнова .И.М Радио и связь1988 г.

4 Коган Б.М , Станих В.В. “Микропроцессоры в цифровой системе”

М : Энергия – 1979 г.

Міністерство освіти і науки України

Національний університет “Львівська політехніка”

Курсовий проект

на тему:

“Перетворювач СКЗ змінної напруги”

Виконав :

Студент гр. СТА 52

Гасюк І.А

Перевірив:

Наконечний

Львів 2004р