Национальный Технический Университет Украины
«Киевский Политехнический институт»
Курсовая работа по курсу:
«Специализированные и промышленные микропроцессорные системы»
тема: «Система ПЭВМ IBM PC / AT – автоматический фазометр»
Киев 2009
Содержание
Введение
Выбор структуры автоматического фазометра
Расчет блока питания
Расчетная часть
Описание алгоритма программы для МК
Программа для МК
Описание алгоритма программы для ПК
Программа для ПК
Выводы
Схема электрическая принципиальнаяВведение
Фазометр - это устройство, которое измеряет разность фаз между эталонным и исследуемым гармоническими сигналами.Фазой гармонического напряжения U(t)=Um sin(щt+ц0 ) называется аргумент функции U(t), описывающей колебательный процесс. Фаза гармонического напряжения является линейной функцией времени. Угол сдвига фаз представляет собой модуль разности фаз двух гармонических сигналов U1 (t) bU2 (t) одинаковой частоты. Таким образом, если U1 (t)=U1 m sin(щt+ц1 ), a U2 (t)=U2 m sin(щt+ц2 ), то согласно определению угол сдвига фаз Дц равен Дц=|ц1 - ц2 |. Если ц1 и ц2 постоянны во времени, то Дц+ от времени не зависит. При Дц = 0 гармонические напряжения называются синфазными, при Дц = ±р - противофазными. Выбор метода измерения угла сдвига фаз зависит отдиапазона частот, амплитуды сигнала и, главным образом, от требуемой точности измерения. Измерение угла сдвига фаз может выполняться как методом непосредственной оценки, так и методом сравнения. Результат измерения выражается либо в градусах, либо в радианах. Измерительные приборы, специально предназначенные для измерения угла сдвига фаз, называются фазометрами.
В основе работы цифровых фазометров всех систем лежит принцип преобразования измеряемого угла сдвига фаз во временной интервал, длительность которого пропорциональна значению измеряемой величины. Длительность временного интервала определяется при этом методом дискретного счета непосредственно, или с промежуточным преобразованием длительности временного интервала в пропорциональное ему значение величины напряжения постоянного тока.
Фазометры с непосредственным преобразованием значения длительности временного интервала в код в свою очередь подразделяются на две группы: с измерением за один период входных напряжений и с измерением за несколько периодов входных напряжений. Фазометры первой группы называются фазометрами мгновенного значения, а второй группы - фазометрами среднего значения. Фазометры среднего значения, называемые также фазометрами с постоянным временем измерения, благодаря хорошим характеристикам получили наибольшее распространение.
Выбор структуры автоматического фазометра
Для нахождения фазы сигнала проще всего измерять время между прохождением эталонного и измеряемого сигналов через ноль t± . При этом зная частоту измеряемого сигнала можно найти его фазу исходя из следующей формулы:
(1),
где t± - время между прохождением эталонного и измеряемого сигнала через ноль, f – частота измеряемого сигнала, множитель 360 переводит безразмерную величину в градусы.
Исходя из того, что данные измерений следует передавать в компьютер через COM-порт, то фазометр будет содержать микроконтроллер, так как с помощью него наиболее просто реализовать связь с компьютером по интерфейсу RS-232.
Также микроконтроллер можно использовать для измерения фазы, так как почти каждый микроконтроллер имеет интегрированный таймер-счетчик. Возможность этого нужно проверить исходя из поставленного задания, а именно – максимальных частоты сигнала f max =100кГц и погрешности измерения фазы д=0.2%. Используя эти данные можно определить минимальное время, которое необходимо измерять, чтобы выполнить вышеуказанные условия. Это время находится по формуле:
нс (2).
Для измерения такого времени микроконтроллер должен обладать таким же или меньшим временем цикла. При этом он должен иметь частоту f =50·n МГц, где n – количество тактов в машинном цикле микроконтроллера, то есть как минимум 50 МГц (микроконтроллеры с RISC архитектурой). Микроконтроллеры с такой частотой очень дороги и их нецелесообразно использовать для данной задачи. Поэтому для измерения фазы следует использовать отдельный таймер и генератор прямоугольных импульсов с тактовой частотой 50 МГц или выше, при этом требования к микроконтроллеру по времени цикла смягчаться. В данном случае микроконтроллер, раз за период сигнала, фаза которого измеряется, должен считать со счетчика данные. Так как максимальная частота сигнала 100 кГц, то это он должен суметь сделать за 10 мкс. К тому же этот микроконтроллер должен иметь встроенный контроллер интерфейса RS-232C для связи с компьютером. Согласно этим требованиям подходит широко известный микроконтроллер фирмы AtmelAT89C51 с тактовой частотой 12МГц и временем цикла 1 мкс.
Обоснование структурной схемы
Структурная схема проектируемого устройства изображена на рис. 1
Рис. 1. Структурная схема фазометра
Объясним работу
Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.