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

      Модель портального манипулятора
      Данная работа посвящена построению и исследованию динамической модели портального манипулятора, описывающей переходные процессы в манипуляторе с шаговым приводом в момент его позиционирования. При построении были использованы эксперимента ...

      Оптическая обработка информации
      Современная практика и научные исследования требуют измерений высоких и сверхвысоких напряжений — до 10 МВ и больших токов — до 1¸2 МА. Напряжения и токи при этом могут быть постоянными, переменными, и импульсными с длительностью им ...

      Программное обеспечение
      На рис. 3. изображена блок-схема -программы, которая находится в ПЗУ. Все “свободное” время микропроцессор выводит на индикатор результат. При приходе на вход маскируемых прерываний сигнала от Датчика1, процессор прерывает вывод на индикатор и ...

      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