|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Mod baharu dalam meter gabungan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur Semasa pengendalian peranti gabungan [1], program pengawal mikronya telah dipertingkatkan dengan ketara. Versi baharu 2.03 program ini menyediakan pengguna, sebagai tambahan kepada yang sedia ada, dengan mod untuk mengukur kekerapan isyarat input dan satu sapuan dalam penganalisis logik. Fungsi baharu telah dilaksanakan semata-mata dalam perisian; tiada perubahan perlu dibuat pada perkakasan peranti. Mod sapuan tunggal telah disediakan dari awal lagi dalam osiloskop instrumen, tetapi penulis tidak melaksanakannya dalam penganalisis logik, walaupun ia tidak kurang berguna di sana. Peninggalan ini telah diperbetulkan dalam versi baharu program mikropengawal. Sekarang kita boleh mengatakan bahawa penganalisis logik, seperti osiloskop peranti, mempunyai dua mod pengimbasan: biasa dan tunggal. Mereka hampir sama dengan dua pengecualian. Pertama, penganalisis logik tidak mengukur voltan isyarat input. Operasi ini tidak masuk akal di sini, kerana isyarat tahap logik standard diperiksa. Kedua, maklumat tambahan yang dipaparkan pada skrin mengenai kedudukan bingkai maklumat pada paksi masa dalam mod penganalisis logik tidak bertindih dengan kawasan osilogram dan tidak mengganggu pemerhatian mereka. Oleh itu, mematikannya tidak dilaksanakan sebagai tidak perlu. Contoh imej pada skrin penunjuk dalam mod imbasan tunggal penganalisis logik ditunjukkan dalam Rajah. 1.
Daripada mod imbasan biasa penganalisis, mod ini dimasukkan dengan menekan kekunci "5". Kekunci kawalan berikut beroperasi di dalamnya: "4" - gerakkan bingkai ke kiri (ke permulaan penimbal); "5" - berhenti bergerak sepanjang kiraan isyarat; "6" - gerakkan bingkai ke kanan (ke hujung penampan); "0" - pemilihan langkah pergerakan (kiraan atau bingkai); "D" - keluar dari mod sapuan tunggal. Penerangan lengkap tentang mod sapuan tunggal tidak diberikan, kerana ia diterangkan sepenuhnya dalam [2] berhubung dengan osiloskop. Bagi mod pengukuran kekerapan, mikropengawal keluarga ATxmega membolehkan anda melaksanakan beberapa pilihannya. Bersama-sama dengan pengiraan klasik bilangan tempoh isyarat yang diukur bagi setiap unit masa, pembilang pemasa mikropengawal ini mampu mengukur secara langsung tempoh pengulangan nadi isyarat input, yang memudahkan untuk mengira kekerapan pengulangannya. Kelebihan kaedah ini ialah masa pengukuran yang singkat, tetapi ketepatan yang boleh diterima dikekalkan hanya sehingga frekuensi tidak melebihi beberapa puluh kilohertz. Dalam hal ini, kekerapan isyarat dalam peranti diukur menggunakan kaedah klasik yang disebutkan di atas. Prinsipnya mudah. Satu pembilang pemasa membentuk selang masa mengukur, yang kedua mengira denyutan isyarat input semasa selang ini. Jika tempoh selang pengukuran ialah 1 s, maka nombor terkumpul pada masa ini dalam kaunter kedua ialah frekuensi isyarat dalam hertz. Walau bagaimanapun, terdapat kesukaran dalam melaksanakan kaedah ini. Pertama, semua pembilang pemasa mikropengawal keluarga ATxmega [3] adalah 16-bit. Ini bermakna bahawa frekuensi maksimum yang diukur dengan betul oleh pembilang sedemikian dihadkan oleh limpahan daftar pengiraannya dan bersamaan dengan 216 - 1 = 65535 Hz. Ini jelas tidak mencukupi, memandangkan elemen mikropengawal beroperasi sehingga frekuensi 32 MHz. Cara paling mudah untuk meningkatkan kekerapan diukur maksimum ialah mengurangkan selang pengukuran. Sebagai contoh, mengurangkannya sebanyak empat kali akan membawa kepada peningkatan empat kali ganda dalam nilai maksimum frekuensi yang diukur. Pada masa yang sama, diskret pengukurannya akan meningkat dengan jumlah yang sama, kerana setiap nadi akan "berat" empat kali lebih banyak. Oleh itu, laluan ini tidak praktikal. Adalah mungkin untuk mencapai peningkatan dalam kekerapan diukur maksimum tanpa meningkatkan resolusi pengukuran hanya dengan meningkatkan kedalaman bit pembilang nadi isyarat input. Seni bina mikropengawal ATxmega menyediakan peluang ini dengan membenarkan beberapa kaunter pemasa disambungkan secara bersiri. Untuk mendapatkan pembilang 32-bit, hanya gabungkan dua pembilang pemasa 16-bit. Limpahan pembilang 32-bit sesaat boleh berlaku hanya pada frekuensi 2 - 1 = 4294967295 Hz, jadi had atas frekuensi yang diukur dalam kes ini hanya dihadkan oleh sifat frekuensi unsur mikropengawal dan bersamaan dengan 32 MHz. Kedua, adalah perlu untuk "membawa" isyarat input dari talian port ke kaunter pemasa dan memaksa yang terakhir untuk mengira denyutan dalam julat luas kadar pengulangannya. Ketiga, adalah perlu untuk memastikan operasi segerak semua elemen mikropengawal yang terlibat dalam proses pengiraan, tanpa mengira operasi komponennya yang lain, untuk mengelakkan pelbagai jenis kegagalan pengiraan yang tidak dapat diramalkan. Alat hebat yang terdapat dalam keluarga mikropengawal ATxmega akan membantu mengatasi kesukaran ini - sistem acara [4]. Dengan bantuannya, anda boleh menjana semua isyarat yang diperlukan untuk operasi dan mengangkutnya dari sumber ke penerima dengan seminimum mungkin dan, yang paling penting, kelewatan yang stabil. Gambar rajah fungsi meter frekuensi yang dilaksanakan dalam peranti yang sedang dipertimbangkan ditunjukkan dalam Rajah. 2. Perkakasan port I/O membolehkan anda menganalisis keadaan setiap barisnya dan menjana peristiwa jika ia berubah. Contohnya, jana peristiwa untuk setiap tepi naik atau turun isyarat input. Pembilang pemasa mampu mengira bukan sahaja denyutan jam dalaman mikropengawal, tetapi juga isyarat peristiwa. Daripada ini menjadi jelas bagaimana pengiraan denyutan isyarat input diatur.
Isyarat dibekalkan ke talian PF3, yang dikonfigurasikan sebagai input dan menjana peristiwa berdasarkan perbezaan isyarat yang semakin meningkat (satu peristiwa untuk setiap tempoh). Kaunter pemasa TCC1 beroperasi dalam mod kaunter untuk acara yang dihantar melalui saluran 3 penghala acara. Ia juga menjana dan menghantar peristiwa limpahan (OVF) daftar pengiraan 4-bitnya ke saluran 16 penghala. Ia dikira oleh pembilang pemasa TCD1, dikonfigurasikan untuk beroperasi dalam mod pembilang peristiwa 16-bit yang dihantar melalui saluran 4. Sekali sesaat, pada penghujung isyarat selang pengiraan yang dijana oleh pembilang pemasa TCF0, dikonfigurasikan untuk mengira denyutan penyegerak mikropengawal, program "melekatkan" keputusan pemasa pembilang TCC1 dan TCD1 ke dalam satu perkataan 32-bit dan menetapkannya. nilai kepada pembolehubah. Ia kemudian memulakan semula semua pembilang pemasa, memulakan kitaran pengukuran frekuensi baharu. Ciri Utama dalam Mod Pengukuran Frekuensi
Sumber utama ralat pengukuran frekuensi harus dipertimbangkan: 1. Ketidaktepatan dalam menetapkan frekuensi jam mikropengawal, akibatnya tempoh sebenar selang pengukuran berbeza dari satu saat. Ralat ini mempunyai dua komponen: sistematik dan rawak. Komponen sistematik adalah hasil daripada ketidaksamaan antara kekerapan jam purata sebenar dan nilai nominal. Ia kekal dan boleh diberi pampasan. Bagaimana untuk melakukan ini akan dibincangkan di bawah. Komponen rawak ralat timbul kerana turun naik dalam kekerapan penjana jam. Terdapat banyak faktor yang menimbulkannya. Ini adalah ketidakstabilan dan denyutan voltan bekalan, bunyi intrinsik unsur penjana, pengaruh suhu, dll. Dalam peranti mewah, untuk meminimumkan kesan berbahaya faktor tersebut, pelbagai langkah digunakan, termasuk haba penstabilan dan perlindungan getaran penjana jam. Walau bagaimanapun, ralat jenis ini hanya boleh dikurangkan; ia tidak boleh dihapuskan sepenuhnya. Dalam salinan asal peranti ia tidak melebihi ± 0,001%. Ini bermakna bahawa frekuensi 5 MHz diukur dengan ralat ±50 Hz. 2. Ralat pensampelan hasil pengukuran. Ia biasa kepada sesiapa sahaja yang pernah berurusan dengan mana-mana alat pengukur digital. Asal ralat ini dijelaskan oleh graf dalam Rajah. 3. Bergantung pada kedudukan relatif sempadan selang pengukuran pada paksi masa dan perubahan dalam isyarat diukur yang direkodkan oleh pembilang, hasil pengiraan mungkin berbeza dengan satu. Sebagai contoh, dalam kes yang ditunjukkan dalam rajah, 6 atau 7 denyutan boleh dikira dengan kadar pengulangan sebenar kira-kira 6,6 Hz (dengan selang pengiraan 1 s). Kesan ini berterusan pada sebarang nisbah antara kekerapan yang diukur dan selang pengiraan. Apabila pengukuran diulang berkali-kali, digit yang paling tidak ketara hasilnya "melompat" sebanyak satu dari kitaran ke kitaran. Magnitud relatif ralat ini meningkat dalam perkadaran songsang kepada frekuensi yang diukur. Sebagai contoh, frekuensi sekitar 100 Hz akan diukur dengan purata ralat relatif ±0,5%. Pada frekuensi beberapa megahertz dan lebih tinggi, ralat pensampelan boleh diabaikan. Di sini komponen rawak tempoh selang pengukuran diguna pakai.
Blok program yang melakukan pengukuran frekuensi telah dibangunkan, seperti keseluruhan program, dalam sistem pembangunan program BASCOM AVR. Apabila memasuki mod meter frekuensi, program mengkonfigurasi unsur-unsur struktur dalaman mikropengawal yang terlibat dalam pengukuran frekuensi dengan sewajarnya: - talian PF3, yang menerima isyarat input, dikonfigurasikan sebagai input yang menjana peristiwa berdasarkan penurunan isyarat yang semakin meningkat, dan saluran 3 penghala acara dikonfigurasikan untuk menghantar isyarat tentang peristiwa ini: Portf_pin3ctrl=1 Evsys_ch3mux=&B01111011 - mengkonfigurasi pembilang pemasa TCF0 untuk menjana selang pengukur yang berlangsung selama 1 saat: config Tcf0=Biasa, Praskala=7 Tcf0_per=31249 - mengkonfigurasi pembilang pemasa TCC1 untuk mengira acara yang tiba melalui saluran 3 penghala dari talian PF3: config Tcc1=Biasa Tcc1_ctrla=&B00001011 Tcc1_ctrld=&B00001011 dan saluran 4 penghala - untuk menghantar isyarat tentang limpahan TCC1 pembilang pemasa: Evsys_ch4mux=&B11001000 - mengkonfigurasi pembilang pemasa untuk mengira peristiwa yang datang dari saluran 4 penghala: config Tcd1=Biasa Tcd1_ctrla=&w00001100 Tcd1_ctrld=&w00011100 Akibatnya, pembilang pemasa TCC1 dan TCD1 membentuk pembilang 32-bit tunggal. Kini sistem bersedia untuk mengira tempoh isyarat yang diukur. Lebih-lebih lagi, ia sedang dijalankan, kerana setiap peranti yang dipertimbangkan mula berfungsi sebaik sahaja selepas permulaan. Tetapi untuk mendapatkan hasil yang betul, adalah perlu untuk mula mengira peristiwa dari sifar pada permulaan selang pengukuran. Oleh itu, kitaran pengukuran harus bermula dengan menetapkan semula ketiga-tiga pembilang pemasa yang terlibat di dalamnya secara serentak. Ia amat penting untuk memautkan ke permulaan selang pengukuran (saat memulakan semula pemasa TCF0) saat memulakan semula pembilang pemasa TCC1, yang beroperasi pada kelajuan tertinggi. Isu mengaitkan dengan ketat saat memulakan semula pembilang pemasa TCD1 ke permulaan selang pengukuran tidak begitu mendesak. Peristiwa pertama yang perlu dikira hanya akan berlaku apabila TCC1 pembilang pemasa melimpah. Walaupun mikropengawal mempunyai keupayaan untuk memulakan semula beberapa pembilang pemasa secara serentak, ia hanya dilaksanakan melalui sistem acara. Ia tidak boleh digunakan dalam kes yang sedang dipertimbangkan, kerana TCC1 pembilang pemasa dikonfigurasikan untuk menerima isyarat acara daripada saluran 3 dan tidak boleh menerima isyarat acara daripada saluran lain tanpa konfigurasi semula. Oleh itu, hanya pemproses boleh mengeluarkan arahan mulakan semula kepada pembilang pemasa, dan hanya satu demi satu. Kitaran pengukuran kekerapan terdiri daripada dua peringkat: pengukuran itu sendiri dan pembentukan hasilnya. Fasa pengukuran diterangkan oleh lima baris program berikut: Tcf0_ctrlfset=&B00001000 Tcc1_ctrlfset=&B00001000 Tcd1_ctrlfset=&B00001000 Bitwait Tcf0_intflags.0, Set Evsys_ch3mux=&B00000000 Tiga baris pertama serpihan ini memulakan semula pembilang pemasa dalam susunan TCF0, TCC1, TCD1. Oleh itu, pembilang pemasa TCC1 mula mengira peristiwa bukan pada permulaan selang pengukuran yang dikira oleh pembilang pemasa TCF0, tetapi dengan kelewatan Δt1 berbanding dengan masa ini (Rajah 4). Ia sama dengan tempoh operasi but semula pemproses bagi pembilang pemasa TCC1. Seterusnya, dengan kelewatan yang sama, pemproses memulakan semula TCD1 pembilang pemasa, selepas itu ia mula menunggu penghujung selang pengukuran. Apabila detik ini tiba, pembilang pemasa TCF0 akan menetapkan bendera permintaan gangguan limpahan dalam bit sifar daftar TCF0_JNTFLAGS.
Setelah mengesan bendera ini, pemproses mesti melarang pembilang pemasa TCC1 daripada mengira peristiwa selanjutnya (tempoh isyarat yang diukur). Ini boleh dilakukan dengan cara yang berbeza. Dalam kes kami, operasi terakhir fasa pengukuran hanyalah melumpuhkan saluran 3 penghala acara. Untuk operasi ini dia memerlukan masa Δt2 (Rajah 4), di mana pengiraan tempoh berterusan. Jika Δt2 ≠Δt1, tempoh sebenar pengiraan peristiwa (pengukuran kekerapan) berbeza dengan Δt2 - Δt1 daripada tempoh selang pengukuran yang diberikan, ini menimbulkan satu lagi komponen ralat pengukuran. Untuk menghapuskannya, adalah perlu untuk membuat kelewatan ini sama. Walau bagaimanapun, dalam program yang ditulis dalam bahasa peringkat tinggi (termasuk BASCOM AVR), sukar untuk menentukan nilai tepat tempohnya, kerana pengaturcara tidak mengetahui algoritma untuk menterjemahkan binaan bahasa yang digunakan ke dalam arahan mesin. Oleh itu, dalam program sebenar, serpihan yang memulakan semula TCC pembilang pemasa!, serta merekodkan penghujung selang pengukuran dan menghentikan TCC!, ditulis dalam bahasa himpunan, dan langkah diambil untuk memastikan tempoh pelaksanaan yang sama daripada serpihan ini. Ini mencapai kesamaan Δt2 = Δt1 dan, akibatnya, kesamaan tempoh sebenar selang pengukuran dengan yang diberikan. Seterusnya, kami akan mempertimbangkan kaedah yang dilaksanakan dalam peranti untuk menghapuskan ralat sistematik yang berkaitan dengan ketidaksamaan frekuensi jam mikropengawal kepada nilai nominal. Seperti yang dinyatakan di atas, akibat daripada percanggahan tersebut ialah sisihan tempoh selang pengukuran daripada nilai yang diperlukan 1 s dan sisihan berkadar nilai frekuensi yang diukur daripada yang sebenar. Pertama sekali, sisihan ini mesti diukur. Untuk melakukan ini, anda memerlukan penjana isyarat standard dengan frekuensi beberapa megahertz atau satu set mana-mana penjana yang cukup stabil dan meter frekuensi standard. Isyarat penjana dibekalkan kepada soket 8 dan 3 (biasa) penyambung X5 peranti. Kod daripada fail Osc-Volt-2_03.hex yang dilampirkan pada artikel dimuatkan ke dalam memori program mikropengawal peranti. Selepas menghidupkan, peranti ditukar kepada mod meter frekuensi dan kekerapan penjana rujukan diukur. Pengukuran mesti diulang 10-20 kali, selepas itu purata nilai frekuensi diukur F mesti dikiraisme. Faktor pembetulan dikira menggunakan formula K=Farr/Fisme, di mana Farr - kekerapan penjana rujukan. Untuk memasukkan pekali K ke dalam program, anda perlu mencari baris yang dikomen dalam fail Osc-Volt-2_03.bas (teks sumber program) pampasan: 'Temp2=Temp2*1.000004 Ia dilabel Pampasan: untuk memudahkan pencarian. Ia sepatutnya tidak dikomen, dan pengganda 1.000004 (nilai ini sah untuk salinan peranti pengarang) harus digantikan dengan nilai yang ditemui bagi faktor pembetulan K. Selepas ini, adalah perlu untuk menyusun atur cara yang diperbetulkan dan memuatkan kod daripada fail HEX yang terhasil ke dalam memori program mikropengawal. Seperti yang telah disebutkan, isyarat yang frekuensinya perlu diukur dibekalkan kepada soket 8 penyambung X5 peranti, dari mana ia dibekalkan kepada input PF3 mikropengawal. Adalah jelas bahawa mikropengawal mampu melihat dengan betul hanya isyarat sedemikian, tahap yang sepadan dengan yang diterima dalam logik tiga atau lima volt. Untuk mengukur kekerapan isyarat bentuk lain (contohnya, sinusoidal), pembentuk tambahan diperlukan. Keputusan yang baik diperoleh dengan menggunakan probe pembanding yang diterangkan dalam [5]. Ia boleh disambungkan ke penyambung X5 peranti. Anda hanya perlu menghantar dari papan A! peranti untuk mengosongkan slot 2 voltan penyambung ini +5 atau +3,3 V untuk menggerakkan probe (ia beroperasi pada mana-mana nilai voltan yang ditentukan). Sambungkan probe mengikut rajah yang ditunjukkan dalam Rajah. 5.
Paparan skrin penunjuk instrumen dalam mod pembilang frekuensi ditunjukkan dalam rajah. 6.
Mod ini dimasukkan dari mod biasa penganalisis logik dengan menekan kekunci "LA". Tukar peranti daripada mod meter kekerapan kepada mod lain dengan menekan kekunci berikut: "OS" - ke mod osiloskop; "LA" - ke mod penganalisis logik; "GN" - dalam mod penjana isyarat. Program mikropengawal boleh dimuat turun dari ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/09/combi2-03.zip. Kesusasteraan
Pengarang: A. Savchenko
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Cermin mata Microsoft HoloLens Augmented Reality untuk Pakar Bedah ▪ Bentuk kristal silikon baru telah diperolehi ▪ Bahan api daripada fotosintesis ▪ Sistem pengecaman gerak isyarat berdasarkan gelombang radio 60 GHz
▪ bahagian laman web Juruelektrik. Pemilihan artikel ▪ Artikel Farmakologi. katil bayi ▪ artikel Apa yang kita bernafas? Jawapan terperinci ▪ artikel Pengesan kebocoran gas isi rumah. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel Menggabungkan kertas. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini