Реализация измерителя скорости

Содержание

Введение………………………………………………...…………………….. 6

1. Реализация измерителя скорости……............………………………....... 7

2. Проектирование цифровой части устройства.......... …………………... 9

3. Проектирование аналоговой части устройства....................................... 15

4. Создание печатного узла........................................................................... 20

Заключение....................................................................................................... 22

Приложение...................................................................................................... 23

Список используемой литературы…………………………………………...28

Введение

Устройства, измеряющие скорость движущегося объекта используются для разных целей. Данный прибор создается для измерения скорости пули. Используя полученный результат можно узнать кинетическую энергию, а впоследствии КПД.

Реализовать, данное устройство, можно на микроконтроллере. Захват объекта осуществляется двумя фотоэлементами. Микроконтроллер считает пройденное время и выводит информацию на индикатор.

Точность данного устройства будет зависеть от тактовой частоты микроконтроллера и размера константы в счетчике, чем она выше, тем точнее будут измерения.

Реализация измерителя скорости

Мне нужно реализовать измеритель скорости в пределах от 0 до 300 м/c с точностью до 0.5 м/с. Для этого я выбрал микроконтроллер компании Atmel AVR tiny 2313. Характеристики:

Устройство будет состоять из печатной платы с М.К., вывод информации происходит на семисигментные индикаторы, а фиксирование объекта с помощью оптопар. Для универсальности, выводимой информацией будет время а не скорость, так как скорость высчитывается из расстояния между оптопарами, следовательно нужно жестко фиксировать это расстояние или потом производить перепрограммирование М.К. В случае счета времени устройство может мерить более высокие скорости без изменения программы.

В случае, когда измеренное время будет иметь более двух разрядов, на индикаторы выводится «ER», что является сигналом об ошибке. Каждое измерение будет сопровождаться звуковым сигналом с низкочастотного генератора - мультивибратора.

Программа реализует счетчик. Изначально программа в цикле ждет вектора прерывания, сигнала с первой оптопары. Далее начинается подпрограмма, которая считает количество переполнения таймера, инкриментируя переменную TIKS. Считает до тех пор пока не прейдет сигнал со второй оптопары, выходим из подпрограммы и пересчитываем значение переменной во время. Сравниваем полученное значение с 99, если больше то выводим сигнал об ошибке, нет тогда время.

Вывод информации на семисигментные индикаторы происходит по очереди, но с большой частотой не заметной человеческому глазу. Так реализуется динамическая индикация, по очереди подается логический 0 на катоды сегментов, что является землей. Коды цифр записаны в отдельном файле с константами «GaussSpeed.h».