Аппаратное обеспечение.

Структурная схема устройства показана на рис.2. Прибор выполнен на базе восьмибитового микропроцессора Z-80. Измерительная процедура всегда начинается с измерения периода. С генератора импульсов на таймер непрерывно поступают счетные импульсы. С приходом стробирующего импульса с Датчика1 запускается Счетчик1, роль которого выполняет таймер. С приходом сигнала с Датчика2 запускается Счетчик2. Когда вновь появляется сигнал от Датчика1, таймер останавливает Счетчик1 и Счетчик2. После чего, микропроцессор считывает значение с обоих счетчиков, причем, число на Счетчике1 будет пропорционально Тс1, а на Счетчике2 - Тс2.

Рис. 2.

Таким образом получив значения Тс1 и Тс2 микропроцессор вычисляет угол опережения зажигания и выводит результат на индикатор. При этом проверяется через устройство ввода/вывода (роль которого выполняет логический элемент И) состояние переключателя режима роботы, и в соответствии с этим на индикаторе отображается либо угол, либо частота вращения коленчатого вала. Данные о сегментах поступают на индикатор через регистр, а выбор разряда осуществляется с помощью регистра и дешифратора.

Выберем частоту генератора счетных импульсов. Диапазон вращения коленчатого вала лежит в пределах от 600 до 6000 об/мин. т.е. от 10 до 100Гц. Пусть максимальное значение счетчика будет равно 60000. Отсюда следует, что при минимальное частоте ( т.е. при максимальном периоде) 10Гц и значении счетчика 60000, частота счетных импульсов будет равна 600 000Гц. Принимаем частоту счетных импульсов равной 500 КГц, так как ее легче получить с помощью простого делителя частоты.

Оценим погрешность дискретности, которая возникает вследствие того, что периодическая последовательность счетных импульсов и заполняемый ими стробирующий импульс в общем случае - сигналы несинхронные. Максимальное значение абсолютной погрешности дискретности измерения периода DТ=±Тобр=±2мкс, т.е. составляет ±1 младшего разряда счета. Наибольшая относительная погрешность дискретности составляет dт=±(Тобр/Тс). Принимая Тс равным 360°, можно получить максимальную относительную погрешность измерения угла равной Dj=±0,06°.

Принципиальная схема изображена странице 7. С кварцевого генератора прямоугольных импульсов, выполненном на микросхеме ЛН1 сигнал поступает на делитель частоты D8 (555ИЕ7). С делителя снимается две частоты: 4МГц - тактовая частота микропроцессора, которая подается на вход СLC, и счетные импульсы с частотой 500 КГц, которые, в свою очередь, подаются на вход СLC таймера. Разрешение счета и запрет сигналами с датчиков осуществляется при помощи Т-триггеров выполненных на микросхеме D11. Сигнал с Датчика1 подается прямо на вход маскируемых прерываний INT микропроцессора Z-80. К микропроцессорной шине подключена микросхема ПЗУ D4, ячейки которой расположены начиная с адреса 0000 по 4096 (в десятичной системе), и микросхема ОЗУ D3, ячейки которой расположены соответственно по адресу 4096 - 5120. В данной схеме используется микросхема ОЗУ статического типа. Обращение к ней осуществляется двумя сигналами MREQ и A13, объеденные логическим элементом D10.1

Информация на индикатор поступает следующим образом. Выбирается разряд индикатора, а затем по восьми каналам подается информация о сегментах. Сегменты индикатора подключены через регистр D5 прямо к шине данных, а информация на них поступает по команде OUT по адресу 16Н. Выбор разряда происходит при помощи дешифратора D7, на вход которого подается номер разряда в двоичной системе, а на выход подается “1” только на разряд под этим номером. Для того, что бы разряд светился в течении некоторого времени ставится регистр D6, который запоминает состояние шины данных пока микропроцессор к нему вновь не обратится с новыми значениями сегментов. Обращение к регистру производится по команде OUT по адресу 8Н. Вывод на индикатор производится с частотой 200 Гц, так чтобы каждый сегмент засвечивался 50 раз в секунду. Контроль времени производится с помощью таймера выход которого подключен на вход немаскируемых прерываний NMI.

      Дополнительные материалы

      Оптика Гамильтона — Якоби
      Когда в 1830 г. ирландец Уильям Роуан Гамильтон (1805—1865) начал заниматься оптикой, волновая теория света еще не была общепринятой. Пуассон был еще последователем корпускулярной теории. Био, самый консервативный из великих физиков XIX ве ...

      Эфир структура и ядерные силы
      В работе предложена эфирная концепция строения материи на основе теории эфира. Это позволило адекватно и логически непротиворечиво объяснить многие физические явления. ...

      В. И. Вернадский — ученый и организатор науки
      Если бросить взгляд на историю человеческой мысли, мы увидим, как мучительно трудно давался людям отход от традиционного образа мышления. Стремление придерживаться испытанных временем и предписанных авторитетами взглядов, привычка следоват ...

      Разделы

      Электромагнитный импульс как оружие

      История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

      Лабораторные стенды в учебном процессе

      Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

      Аспекты технического знания

      Технический объект и предмет технических наук.

      Сварка металлов плавлением

      Классификация электрической дуговой сварки.

      Распределение примесей в кремнии

      Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



      Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru