Подбор преобразователя уровня

Рисунок 8.

Для того, чтобы наш сигнал воспринимался АЦП, необходимо поднять уровень этого сигнала. Для этого мы воспользуемся стандартной схемой преобразователя уровня сигнала. АЦП работает с диапазоном входного сигнала от 0 до 5В, значит задачей преобразователя уровня будет поднять сигнал, который подаётся на него на половину диапазона входного сигнала АЦП, т.е. на 2,5В. Схема не должна усиливать сигнал, поэтому подбираем сопротивления резисторов из условия R21=R16=10кОм, R16=R17=10кОм, R21=R20=10кОм. В схеме также присутствует делитель напряжения в виде резисторов R19 и R18. Рассчитаем их сопротивления из формулы: , где U1=2,5В-напряжение, которое подаётся на инвертирующий вход усилителя, а Uвх=5В – напряжение, подающееся от источника питания, изображённого на схеме. Получаем: . Из этого условия выбираем величины сопротивлений R18=R19=10кОм.

Проверим, получим ли мы в этом случае необходимый диапазон сигнала на входе АЦП. На инвертирующий вход подаётся выпрямленный и отфильтрованный сигнал от -2,5В до 2,5В, на неинвертирующий же вход подаётся напряжение 2,5В. Получим в первом случае: -(-2,5)+2,5=5В. Во втором случае получим: -2,5+2,5=0В. Отсюда видим, что мы получили необходимый диапазон сигнала на выходе преобразователя уровня, который можно подавать на АЦП.

8. Разработать схему с АЦП с подбором мультиплексора. Подобрать регистр для ввода в МП систему.
Разрешающая способность АЦП – входное напряжение, соответствующее единице в младшем разряде выходного кода.

N= , где – погрешность АЦП, взятая по варианту.

Разрядность АЦП:

Разрядность АЦП характеризует количество дискретных значений, которые преобразователь может выдать на выходе.

Разрешающая способность АЦП:

- шаг квантования(минимально представимое напряжение).

Чем больше n, тем меньше и тем точнее входное напряжение может быть представлено выходным кодом. В качестве микросхемы с АЦП и регистра ввода в МП систему применим 8-разрядный микроконтроллер PIC18F452 с 32Кбайтами внутрисистемной программируемой Flash-памятью компании Microchip Technology Incorporated. Встроенный в микроконтроллер АЦП имеет 10 разрядов, что полностью удовлетворяет условиям поставленной перед нами задачи.

Характеристики микроконтроллера PIC18F452:

Тактовая частота – 40МГц

Память программ(байт)- 32

Память программ(команд) -16384

EEPROM память данных(байт) – 256

Источников прерываний – 17

Порты ввода/вывода – PORT A,B,C,D,E

Таймеры -4

Модуль CCP -2

Последовательные интерфейсы – MSSP, адресуемый USART

Параллельные интерфейсы – PSP

Сброс – POR,BOR,команда RESET,переполнение стека, исчерпание стека(PWRT,OST)

Команд микроконтроллера – 75

Корпус – 40DIP,44PLCC,44TQFP

В работе использовался микроконтроллер с форм-фактором DIP, т.к. этот вариант микроконтроллера наиболее удобен в использовании и последующей замене в случае обнаружения неисправности.

Рисунок 8.

Дата добавления: 2015-05-06