Цифровий модульометр

Зміст

Анотація

Перелік скорочень

Вступ

1.Техніко-економічне обгрунтування

2. Обгрунтування структурної схеми

3. Розробка функціональної електричної схеми

4. Розробка алгоритму та програми

Висновки

Література

Анотація

У даній курсовій роботі проведений аналіз структурних схем мікропроцесорних вимірювачів коефіцієнта модуляції. Для схеми вимірювання по вибірковим миттєвим значенням розроблена електрична функціональна схема, складений алгоритм вимірювання та розроблення програма для вибраної електричної функціональної схеми. Також зроблені висновки по покрашенню параметрів та швидкодії модулометра.

Перелік скорочень

МП - мікропроцесор

ОЗП - оперативний запам’ятовуючий пристрій

ПЗП - постійний запам’ятовуючий пристрій

ША - адресна шина

ШД - шина даних

ШК - шина керування

ПВВ - порт вводу виводу

ТТЛ - транзисторно-транзисторна логіка

АЦП - аналогово-цифровий перетворювач

АМ - амплітудна модуляція

Вступ

Сучасний етап розвитку вимірювальної техніки характеризується значним зростанням об’єму оброблюваної інформації, розширенням кола вирішуваних задач та виникненням нових можливостей по обробці результатів, автоматизації роботи і т.д.

Метою даної роботи є закріплення основних теоретичних положень курсу, набути навики проектування радіоелектронної апаратури, у котрій мікропроцесор використовується у якості пристрою обчислення відсотку модуляції сигналу та створення відповідної програми на мові Асемблер.

Основою вимірювальної техніки у наш час є вимірювальна система, що містить у загальному випадку первинні вимірювальні перетворювачі, процесор та засоби узгодження вказаних перетворювачів з процесором. Властивості сигналів первинних перетворювачів повинні бути приведені у відповідність з нормованими характеристиками процесора. Функціональні можливості такого пристрою визначається програмою що зберігається у ПЗП. Така схема дозволяє нарощувати функціональні можливості пристрою шляхом модернізації програми без суттєвих змін у його схемі.

Мікропроцесор являє собою функціонально закінчений виріб, що складається з однієї чи декількох програмно керованих ВІС і призначений для виконання операцій по обробці інформації та керуванню обчислювальним процесом. Застосування мікропроцесорів у радіотехнічних системах, для обробки сигналів та виміру їх параметрів дозволяє значно підвищити метрологічні та експлуатаційні характеристики приладів. Застосування цифрових методів обробки сигналів зблизило області радіотехніки і обчислювальної техніки.

1. Техніко-економічне обгрунтування

Для реалізації пристроїв обробки інформації використовують апаратні, програмні та апаратно-програмні засоби. При апаратних – отримують пристрої обробки інформації з “жорсткою” логікою, що забезпечує найвищу швидкодію, однак необхідні великі апаратні витрати. В програмних пристроях обробка інформації реалізується у вигляді програми для типової універсальної мікро-ЕОМ, призначені для установки безпосередньо у розроблювані блоки. При апаратно-програмних засобах ведеться розробка як програмних, так і апаратних засобів на базі мікропроцесорів. Як правило системи обробки інформації, побудовані за апаратно-програмним принципом має досить високу точність на найменшу вартість апаратних засобів. Шляхом заміни аналогової частини та керуючої програми така вимірювальна система легко налаштовується на вимірювання потрібної фізичної величини, без змін у цифровій частині вимірювального засобу.

Цифрові амплітудні модулометри основані на вимірювання максимального та мінімального значень модулованих сигналів та обрахунку по цим значенням коефіцієнта модуляції за формулою:

Максимальне та мінімальне значення амплітудно-модульованих сигналів вимірюються за методом вибіркових миттевих значень. Структурна схема такого модулометра показана на рис.1.

U(t)

Рис. 1.

Модулометр працює за наступним алгоритмом. Амплітудно-модульований сигнал U(t) через вхідний пристрій (ВП) надходить до входу АЦП та до блоку керування (БК). Блок керування виділяє моменти часу, що відповідають максимальним значенням напруги несучої U(t) та запускає в ці моменти АЦП. Останній перетворює миттєві значення напруги в цифровий двійковий код, що через порт вводу/виводу (ПВВ) надходить до процесора (ЦП), де вони по черзі порівнюються один з одним до виділення максимального та мінімального значення. Після цього проводиться математична обробка отриманих сигналів за вище згаданою формулою. Отриманий результат виводиться на індикатор(Інд.).

Така схема використовується лише на відносно невисоких частотах, так як з підвищенням частоти потрібен більш швидкодіючий АЦП, так як вимірюється несуча АМ коливань. Швидкодіючі АЦП виконуються паралельної дії та мають невелику розрядність. Для обходження цього недоліку на високих частотах використовують схему вимірювання, представлену на рис. 2.