Учитывая все аспекты, рассмотренные в п.1.4 ПЗ, мы выбираем 1 вариант реализации (на микроконтроллере со встроенным АЦП).
Обоснование выбора ОМК для решаемой задачи
Для решения данной задачи необходим МК, который содержит в себе следующие характеристики в соответствии с ТЗ:
1) Встроенный АЦП с разрядностью 8р.
2) имеет 1 линий для ввода аналогового сигнала
3) имеет 14 линий вывода (8 – входные данные для семисегментные световые индикаторы, 3 – для выбора индикатора, 2-для светодиодов и 1- для динамика);
4) позволяет использовать кварцевый и внешний генератор;
5) имеет в наличии ПЗУ;
6) будет доступным и сравнительно недорогим.
7) иметь достаточное быстродействие
Еще одним немаловажным моментом является наличие документации на МК, чтобы правильно его запрограммировать.
Учитывая все требования, нами был выбран микроконтроллер PIC16C72, так как он в наибольшей степени удовлетворяет всем вышесказанным условиям.
Но поскольку оценить нужное быстродействие без написания программы трудно, возможно нам придется заменить его на микроконтроллер того же семейства 16с7х но более быстродействующий.
|
|
Структурная схема устройства и её описание
Структурная схема
После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с микроконтроллером со встроенным АЦП. Структурная схема приведена на рисунке 2.1.
рис. 2.1 Структурная схема устройства на микроконтроллере со встроенным АЦП.
где:
ВС – входной аналоговый сигнал,
СД – сигналы данных для индикации (в том числе звуковой),
УС – сигналы управления индикацией
Назначение отдельных функциональных блоков
Блок ЦПУ предназначен для преобразования входного аналогового сигнала в цифровое представление, сравнения этого значения с константами и в зависимости от результата сравнения осуществлять управление устройством индикации, предварительно преобразовав информацию о уровне аналогового входного сигнала в форму пригодную для блока индикации.
Блок индикации предназначен для вывода информации о уровне входного аналогового сигнала, в виде десятичных чисел, с заданными количеством знакомест и частотой обновления данных. Кроме того блок индикации с помощью двух светодиодов и динамика информирует попадает ли уровень сигнала в область, ограниченную константами Кі1 и Кі2.
Описание принципа действия и общий алгоритм работы
Аналоговый сигнал, поступающий на вход АЦП микроконтроллера, преобразовывается в цифровое представление. Затем микроконтроллер сравнивает уровень входного сигнала с двумя константами, хранящимися в ПЗУ, и в зависимости от результата сравнения подает сигналы на динамик и светодиоды, по линиям СД. Кроме того микроконтроллер преобразовывает информацию о уровне аналогового входного сигнала в форму пригодную для блока индикации, эта информация передается по линиям СД.
|
|
Обновление информации на блоке индикации целиком зависит от МК, оно происходит с заданной частотой 44 Гц. По линиям УС, от микроконтроллера в блок индикации, передаются сигналы, предназначенные для выбора знакоместа.