К572ПВ1 это двенадцатиразрядный АЦП, имеет выходные каскады с тремя состояниями (0, 1 и высокоимпедансное), благодаря чему может выдавать информацию на системную шину микроконтроллера. Более того, кодовые выводы АЦП могут использоваться не только для вывода, но и для ввода дискретных сигналов, т.е. этот АЦП имеет двунаправленный кодовый канал. Возможность записать внешний код в выходной регистр позволяет использовать данную микросхему в качестве цифро-аналогового преобразователя.
Рис. 2.
На рис.3 показана схема подключения К572ПВ1 в качестве АЦП. Тактирование CLK_ADC и формирование стартового импульса START осуществляется программно с порта микроконтроллера. Таким образом, можно программно формировать разрядность преобразования от 1 до 12. Поскольку АЦП позволяет считывать данные восьмиразрядной шиной, то старшие 4 разряда (9...12) старшего байта запараллелены с младшими младшего байта данных. Управление считыванием младшего/старшего байта данных осуществляется сигналами с контроллера Р2.3 и дешифратора устройств F000.
Выбор ЦП.
Выбираем центральный процессор.
Микроконтроллеры семейства С-500.
Для стабильной работы нам потребуется максимальная производительность процессора, поэтому целесообразнее будет использовать С504G. К тому же по сравнению с аналогом C501G у него в два раза увеличена внутренняя память, что, несомненно, скажется на увеличении производительности системы в целом.
Расчёт объёма ОЗУ.
Проанализируем необходимые технические характеристики разрабатываемого устройства регистрации.
Согласно выбранному АЦП разрешающая способность по амплитуде 4096 точек, данное разрешение получается 12-ю двоичными разрядами.
Выбранная разрешающая способность по времени для аналогового сигнала составляет
1 000 000 точек за секунду.
Для хранения полученных результатов преобразования необходимо использовать ОЗУ. Определим необходимый объем микросхем памяти:
Согласно техническому заданию, в результате регистрации аналогового сигнала длительностью 1 сек, получаем 1 000 тысяч 12-ти битных выборок. Выборку в 12-ть бит можно хранить не менее чем в 2-х 8-ми битных ячейках микросхемы памяти. Следовательно, минимальный объем должен составлять 1 000 000 * (2байта) = 2 000 000 байт = 1953 кбайт =
= 1,91 Мбайт.
Блок-схема работы установки.
Временная диаграмма работы установки.
Чтобы
рассчитать время необходимое для полного затухания зондирующего импульса в
прутке, воспользуемся формулой : 
, где S – расстояние, пройденное волной; V – скорость крутильной волны (V = 3250 м/c).
Будем считать, что волна в объекте контроля отсутствует, если амплитуда зондирующего импульса уменьшилась в 1 000 000 раз (то есть U0 / Un = 1 000 000)
Формула
для расчета коэффициента затухания 
(в стали δ =
0,033).
Найдем
необходимое расстояние: 
(м).
(сек) – время необходимое для
затухания колебания в стержне.
1 – режим работы блок ЭМАП.
2 – режим работы АЦП.
3 – запоминание в ОЗУ ЦП и отображение данных на мониторе.
Заключение.
В ходе выполнения курсовой работы было разработано автоматическое устройство регистрации крутильных волн в проволоке.
Разработанное устройство позволяет регистрировать аналоговый сигнал амплитудой
±10 В. Разрешающая способность по амплитуде 12 бит, по времени не менее 1 000 000 отсчетов за 1 сек. Минимальное изменение напряжения составляет 20 В / 4096 = 4,9 мВ.
Начало регистрации сигнала происходит с помощью программы, анализирующей входной оцифрованный сигнал.
Для хранения регистрируемой информации используется ОЗУ минимальная емкость которой 1,91 Мбайт.
Для связи и передача данных между устройством управления и датчиком, в том числе и устройством обработки сигнала, используется последовательный интерфейс связи RS-232. Компоненты в корпусе, такие как ЦП и АЦП, соединены посредством ISA-магистрали.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.