Программно управляемый генератор сигнала типа "меандр" сверхнизкой частоты на микроконтроллере - Курсовая работа

Благодаря выполнению высокопроизводительных инструкций за один период тактового сигнала, ATMEGA8515 достигает производительности, приближающейся к уровню 1 MIPS на МГЦ, обеспечивая разработчику возможность оптимизировать уровень энергопотребления. Ядро AVR содержит мощный набор инструкций и 32 рабочих регистра общего назначения.В положении контактов кнопки SB1, показанном на схеме, на выходе 1 будет напряжение высокого уровня, на выходе 2 - напряжение низкого уровня; при нажатой кнопке - наоборот. 1.1.2 На рисунке 1.2 согласно [1] показана схема простейшего генератора импульсов на электромагнитном реле. При подаче питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1 и реле срабатывает, отключая источник питания контактами К 1.1. Но реле отпускает не сразу, поскольку некоторое время через его обмотку будет протекать ток за счет энергии, накопленной конденсатором С1. 1.1.3 На рисунке 1.3 согласно [1] приведена схема еще одного генератора на электромагнитном реле, принцип работы которого аналогичен предыдущему генератору, но обеспечивает частоту импульсов 1 Гц при емкости конденсатора в 10 раз меньшей.Преимущества реализации генератора линейно - спадающего напряжения на микроконтроллере:-компактность прибора; -точность формирования импульсов различной частоты; -простое управление режимом работы переменным резистором. Схема разрабатываемого генератора приведена на чертеже. В схеме применяется микроконтроллер фирмы ATMEL - ATMEGA8515.Как уже было сказано выше, основными компонентами схемы генератора являются микроконтроллер, ЦАП, ЖКИ и управляющие кнопки. В данном случае было решено подключить входы ЦАП к 8-разрядному порту B микроконтроллера. Кнопки регулировки амплитуды были подключены к выходам 4 и 5 порта D. Кнопки установки частоты подключены к выводам 0, 1, 2 и 3 порта D.Далее происходит опрос 4 кнопок изменения частоты и 2 кнопок изменения амплитуды, и если одна из частотозадающих кнопок нажата, изменяется время задержки таймера Т1 по обоим каналам, и если нажаты кнопки управления амплитудой то в ЦАП отправляется новое значение амплитуды, а в ЖКИ - новые значения отображения амплитуды.Программный пакет VMLAB позволяет производить отладку программного обеспечения и моделирования работы радиоэлектронных устройств. Результат моделирования разработанного программного обеспечения приведен ниже. На рисунках (5.1…6) мы видим амплитуду сигнала которая изменяется в приделах от 0 до 5 В, на программной панели устанавливается 2-мя кнопками увеличения и уменьшения амплитуды через 1 В. Рисунок 5.1-Режим работы генератора №1 На рисунках (5.6, 5.7, 5.8) представлена частота сигнала в 3-х фиксированных значениях (10, 5 и 0 Гц) на программной панели устанавливается 3-мя кнопками.В результате эмуляции в VMLAB мы не наблюдаем погрешностей не в частоте, не в амплитуде. Погрешности могут вводится некоторыми элементами схемы, а именно в программе благодаря выбранному МК погрешностей не имеется. Однако вводится небольшая погрешность амплитуды 0,2% при амплитуде 10В и, так как в техническом задании это не оговорено, я считаю это допустимым. Создаем устройства на микроконтроллерах. Методические указания по изучению программного пакета “Visual Micro Lab” для выполнения лабораторных работ по курсу „Цифровые устройства” для студентов направления: 6.050901 ”Радиотехника”/Учред.: В.Л.В итоге выполнения курсового проекта была разработана схема генератора сигналов типа “меандр”, а также был составлен алгоритм и текст программы функционирования МК. Полученное устройство обладает следующими характеристиками: - частота сигнала устанавливается в 4 фиксированных значения; Micro software running .TRACE ; Activate micro trace ; Following lines are optional; if not included .

В итоге выполнения курсового проекта была разработана схема генератора сигналов типа “меандр”, а также был составлен алгоритм и текст программы функционирования МК. Полученное устройство обладает следующими характеристиками: - частота сигнала устанавливается в 4 фиксированных значения

(10, 15, 20 и 25 Гц) 4-мя кнопками. Погрешность значения частоты не превышает 0.5%;

- амплитуда сигнала изменяется в пределах от 0 до 5 Вольт 2-мя кнопками увеличения и уменьшения амплитуды через 1 Вольт;

- индикация амплитуды осуществляется с помощью ЖКИ на базе контроллера HD44780.

Проверка работоспособности устройства эмулировалась в программе VMLAB, позволяющей описать схему электрическую принципиальную устройства, ввести текст программы функционирования устройства, а также осуществить визуальный контроль над генерируемым сигналом и проверку работы устройства в различных режимах.