Курсовая работа: Космп’ютеризована вимірювальна система вимірювання залежності кутової швидкості від часу

Компаратор напруг реалізовано на мікросхемі К521СА3, яка має вихід з відкритим колектором, що обумовлює використання зовнішнього опору навантаження. При використанні однополярного живлення +5 В та для отримання на виході сигналів ТТЛ рівня при роботі на високоомне навантаження, необхідно використати резистор опором 1 кОм [14]. Обираємо резистор С2-23 1 кОм.

Елементи R₇ C₃ є елементами фільтру за джерелом живлення. Стандартні значення цих елементів R₇ = 100 Ом, C₃ 1 мкф. Обираємо резистор С2-23 100 Ом та конденсатор К-42-П-5-1 мкФ.

Для встановлення значення опорної напруги обираємо резистор СП5-10 кОм.

Резистори R₈ та R₁₀ служать для узгодження вхідних опорів попереднього пристрою з послідуючим. Обираємо С2-23 - 100 кОм.

5 Розробка алгоритму роботи комп’ютеризованої вимірювальної системи вимірювання залежності кутової швидкості від часу

Розробку алгоритмічного та програмного забезпечення при вирішенні подібного типу задач вже можна починати при завершенні розробки фунціональних схем апаратної частини.

Якщо задача на розробку поставлена, то для отримання алгоритму роботи пристрою необхідно виконати ряд послідовних дій [16]:

- детальний опис задачі;

- аналіз задачі;

- інженерну інтерпритацію задачі;

- розробку загального алгоритму функціонування контролера;

- розробку деталізованих алгоритмів;

- розподілення робочих регістрів та пам'яті ЕОМ;

Після ввімкнення живлення відбувається початкова ініціалізація пристрою, тобто автоматичне скидання порту та нулювання його внутрішніх регистрів.

Після цього в порт записується керуюче слова, за яким імпульси з виходу генератору з кварцевою стабілізацією постіпають на вхід запуску аналого-цифрового перетворювача. Після появи першого імпульсу формується запит на переривання, після чого проводиться очікування сигналу готовності АЦП.

Після появи сигналу готовності АЦП перший байт його вихідного коду записується до порту. З порту він зчитується та записується в ОЗУ. Лічільник числа зчитувань з АЦП збільшується на одиницю. Після цього до ОЗУ заноситься другий байт даних.

Після цього проводиться перевірка, який фронт сигналу діє - задній чи передній.

Якщо задній, то кут повороту обчислюється за формулою

. (5.1)

Якщо передній, то кут повороту обчислюється за формулою

. (5.2)

Після цього обчислюється поточне значення часу за формулою

, (5.3)

де - період сигналу тактового генератору.

Далі перевіряється, чи не перша це вибірка. Якщо перша, то здійснюється перехід на початок програми та зчитується друге слово з АЦП. Якщо вибірка не перша - обчислюється кутова швидкість за виразом

(5.4)

Значення кутової швидкості, кута повороту, поточного часу записується до файлу чи виводиться на екран монітору, а програма перевіряє, чи нема сигналу кінця вимірювань. Якщо його нема, здійснюється перехід на початок програми.

6 Аналіз похибок вимірювання комп’ютеризованої вимірювальної системи вимірювання залежності кутової швидкості від часу

В загальному випадку результуюча похибка цифрового диференціювання першого типу складається з методичної похибки, похибки інтерполяції, похибки випадкових завад, інструментальних похибок.