Реализация сканирующего напряжения – для новичков в радиоделе

July 14, 2014 by admin Комментировать »

Микроконтроллер в этом эксперименте я использую с внутренним тактовым генератором, работающим на частоте 4 МГц В этом случае слово конфигурации 0x3F18 Для проведения эксперимента я использую программу ISIS, а для создания программы микроконтроллера Flowcode В программе Flowcode нет встроенных механизмов, нужных мне для работы Но есть возможность сделать вставки на язык Си Вставки будут очень простые

Генератор можно реализовать на основе программируемого источника опорного напряжения Управление этим источником осуществляется (самое время заглянуть в datasheet) через регистр VRCON

У микроконтроллеров есть много специальных регистров для управления всем, что  входит  в состав микроконтроллера Каждый регистр – это, в сущности, некоторая ячейка памяти Чтобы упростить запоминание безликих (определяемых адресом) ячеек, им присваивают  имена, которые как-то напоминают функции этих регистров

Итак, создаём программу, в которой шаг за шагом будем увеличивать опорное напряжение Для этого будем инкрементировать (увеличивать на единицу) содержание регистра VRCON В силу особенностей, о которых можно прочитать в справке к микроконтроллеру, работы источника опорного напряжения в регистр следует занести  начальное значение Конечное  значение определится количеством допустимых шагов по увеличению напряжения

Рис 2812 Программа формирования пилообразного напряжения

После инициализации программы, заключающейся в одной команде на языке Си (не забудьте точку с запятой в конце), мы переходим в бесконечный цикл Он начинается с «обнуления» предыдущего прохода ещё одного, счётного цикла

Счётный цикл (цикл for) выполняется 16 раз После выхода из цикла и происходит «обнуление» регистра VRCON

Рис 2813 Вставка подготовки к проходу следующего цикла

В этой вставке всего три команды Две из них – это переключение между банками памяти, регистр VRCON находится во втором банке памяти

Рис 2814 Формирование «пилы»

И в этом блоке, фактически, одна команда – увеличение на единицу содержимого регистра Таким образом, мы использовали всего  три команды (почти две, остальные вспомогательные) Если теперь не забыть задать слово конфигурации и выставить рабочую частоту, то можно транслировать программу И оценить возможности этого решения, воспроизводя программу в ISIS, где формируемый сигнал появится на выходе RA2 (обозначенном как VREF)

Рис 2815 Сигнал сканирования

Мы получили сигнал «сканирования» Есть два ограничения, которые влияют на свойства нашего осциллографа Первое – напряжение сигнала меньше 5 В Это ограничение не столь существенно: мы можем использовать входной усилитель, выполненный на микросхеме операционного усилителя, который одновременно преобразует разнополярный входной сигнал в сигнал, изменяющийся от 0 до 5 В

Второе ограничение более существенно Промежутки времени между повторным считываниями определят частоту проверяемого сигнала, то есть, определят верхнюю граничную частоту работы осциллографа Предположим, что мы будем потом восстанавливать сигнал по полученным значениям отсчётов Чтобы он был похож на проверяемый сигнал, нам потребуется, скажем, 20 отсчётов Если каждый отсчёт занимает 250 мкс, то 20 отсчётов займут 5 мс Из этого следует, что мы сможем восстановить вид синусоидального сигнала с частотой 200 Гц Сигналы с большей частотой будут очень мало похожи на синусоиду

Причин возникновения этого ограничения несколько: мы использовали не  максимальную рабочую частоту микроконтроллера, которая может быть в 5 раз выше мы использовали удобный для создания программы язык, но количество команд для выполнения каждого шага может быть больше необходимых, чем в случае кодирования программы в машинных кодах (или на ассемблере)

И ещё одно: точность измерения импульсов определяется количеством шагов на весь диапазон напряжений Если максимальное напряжение сканирования 2 В, то каждый шаг приблизительно 100 мВ Это автоматически вносит ошибку в вид восстановленной кривой

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты