Курсовая работа: Программно-управляемый генератор прямоугольных импульсов инфранизких частот

Пояснительная записка: 29 листов, 5 рисунков.

Цель работы – построение программно-управляемого генератора пачек прямоугольных импульсов инфранизких частот на микропроцессоре PIC16C84.

В работе рассмотрены другие варианты построения таких генераторов, приведены рисунки схем, представлены схема электрическая принципиальная разрабатываемого устройства, блок-схема алгоритма работы генератора, рабочая программа для прошивки микроконтроллера.

Результаты работы могут использоваться при разработке подобных устройств на микропроцессорах.

ГЕНЕРАТОР, ПАЧКИ ИМПУЛЬСОВ, ИМПУЛЬСЫ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ, МИКРОКОНТРОЛЛЕР…

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Обзор аналогичных устройств

2 Обоснование выбранного варианта технического решения

3 Разработка алгоритма работы устройства и составление программы

4 Разработка схемы электрической принципиальной устройства

5 Анализ временных соотношений и расчёт погрешностей

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

В течение последних 20 лет методам проектирования цифровых устройств уделялось возрастающее внимание, и в настоящее время они входят в учебные программы большинства университетов и политехнических институтов. Сначала при проектировании использовались дискретные компоненты, но в последние 20 лет стали широко применяться схемы с малым и средним уровнями интеграции. Это позволило упростить процесс проектирования и свести его к задаче сборки устройств из интегральных схем. С появлением больших интегральных схем появилась возможность разрабатывать микропроцессоры. Можно выделить два альтернативных метода проектирования цифровых устройств, основанных на использовании схем «жесткой» логики и на применении микропроцессоров. Первый подход требует знания методов проектирования, изложенных в учебной литературе, в то время как второй подход является программным способом решения той же проблемы. На завершающей стадии анализа проектного задания необходимо выбрать один из этих двух подходов, используя экономический критерий.

Однако на практике при решении многих задач обычно сочетают оба подхода. Поэтому следует добиваться, что бы проектировщики обладали хорошими знаниями по булевой алгебре и умели применять её методы для решения задач проектирования цифровых устройств. Кроме того, проектировщик должен обладать глубокими знаниями методов программирования.

Развитие микроэлектроники и освоение производства интегральных микросхем в последнее двадцатилетие обусловило появление новых методов построения и конструирования электронной аппаратуры различного назначения, отличающейся малыми массой и габаритными размерами, а так же высокой надёжностью.

Одновременно происходит интенсивное внедрение цифровой техники, так как цифровая обработка сигналов обладает большими преимуществами по сравнению с аналоговой. Противоречие, существующее между повышенной сложностью цифровых устройств и требованиями к их надёжности, объёмно-весовым и другим эксплуатационным характеристикам, может удовлетворительно разрешить лишь интегральная технология.

Одними из широко применяемых элементов не только аналоговой, но и цифровой техники являются генераторы импульсов и пачек импульсов различной формы. Они используются в АВР, в блоках управления, ввода и вывода ЦВМ, в приборах телеметрических систем и централизованного контроля, в аппаратуре связи, радионавигационной и радиолокационной аппаратуре, для устройств автоматики, дискретного управления или проверки работы отдельных узлов схемы, в цифровых и цифроаналоговых измерительных приборах и т.д.

В подавляющем большинстве случаев от такого генератора не требуются рекордные параметры. Современная элементная база позволяет создать очень простой и недорогой генератор, обладающий в то же время достаточно неплохими параметрами.

1 КРАТКИЙ ОБЗОР АНАЛОГИЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Существует большое число вариантов построения генераторов, которые удовлетворяют различным требованиям и имеют те или иные достоинства и недостатки, что и определяет область их применения (простота схемы, удобство управления, экономическая эффективность и т.д.).

Схема генератора, изображённая на рисунке 1.1, обеспечивает при нажатии кнопки однократное формирование пачки до 15 импульсов (на схеме показаны только 10 кнопок). Для повторной генерации необходимо повторно нажать соответствующую кнопку. При этом происходит запись соответствующего двоичного числа в регистр предварительной установки счётчика DD2, и он начинает считать на вычитание до момента времени, пока на всех выводах не установится логический “0”. Логический “0” установится и на выходе DD1.4. Собственно генерация осуществляется элементами DD1.1 и DD1.2, синхронизацию осуществляет счетчик DD2 сигналом с вывода 15.

Рисунок 1.1 – Формирователь пачки импульсов

Номиналы элементов частотозадающей цепочки R2,C1 на схеме указаны для частоты генератора 10Гц (частота набора номера в телефонной линии). На схеме показан также пример дешифратора десятичных чисел в двоичный код на диодах типа Д9 (Д2), однако для уменьшения габаритов устройства вместо них целесообразно использовать две диодные матрицы типа КДС627А.

Для увеличения количества импульсов в пачке можно последовательно со счётчиком DD2 включить ещё такие же счётчики, а вместо диодов VD1…VD13 применить тумблеры для начальной установки необходимого числа импульсов (в двоичном коде). Для запуска работы формирователя необходимо подать положительный кратковременный импульс на входы DD2/1…DDn/1 – при этом происходит запись установленного кода.

Рисунок 1.2.а) Формирователь кодовой последовательности; б) форма импульсов

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--