Система моделировалась и тестировалась в Proteus. Для тестирования подобных систем существуют такие среды как Multisim и Avr Studio, но Multisim не поддерживает микроконтроллеры, а AVR Studio предназначена для микроконтроллеров AVR.
Тестируемая схема имеет следующий вид:
Рисунок 8.1 - Тестируемая схема в Proteus
Принципиальная схема приведена на чертеже СевНТУ 7.091501.38. Э3
В качестве источника входного сигнала используется потенциометр с возможностью интерактивного изменения напряжения (имитация аналогового сигнала). Также на схеме присутствуют:
а) АЦП с сигма-дельта архитектурой LTC2440 (диапазон измеряемых сигналов, определяемых опорным напряжением равен - 5В - +5В);
б) однокристальный микроконтроллер PIC16F882;
в) преобразователь уровней для RS232 MAX232;
г) виртуальный терминал;
д) осциллограф;
е) кварцевый генератор;
ж) подтягивающий резистор R7 номиналом 10кОм;
з) конденсаторы;
и) операционный усилитель AD8571AS в дифференциальном включении с коэффициентом усиления по напряжению Ku=20 поскольку диапазон входных сигналов - 250мВ - +250мВ;
к) резисторы R1-R6 - мостовая схема (R1=10кОм, R2=10кОм, R3=1кОм, R4=20кОм, R5=20кОм, R6=1кОм)
л) светодиод.
Результат работы системы выводится на виртуальный терминал, также уровни выходных и входных сигналов можно отследить на осциллографе.
Тест №1 - с помощью потенциометра установим напряжение 5В и нажмём кнопку "Старт".
Результат измерения:
Рисунок 8.2 - Состояние виртуального терминала после выполнения теста №1
Сигналы на осциллографе отображаются следующим способом (сверху вниз): входной сигнал; земля; выходной сигнал; земля.
Шкала деления 1: 1 (одна клетка соответствует одному вольту).
Рисунок 8.3 - Осциллограмма теста №1
Результат соответствует ожиданиям
Тест №2 - с помощью потенциометра будем изменять напряжение от 0,5 В до 4,5В. Результат измерения:
Рисунок 8.3 - Состояние виртуального терминала после выполнения теста №2
Рисунок 8.4 - Осциллограмма теста №2
Система корректно отобразила значение напряжения. Поскольку напряжение изменялось вручную с помощью потенциометра, разница между значениями сигнала получилась неодинаковой. Тест №3 - выполним то же испытание, что и в тесте №2, но в нескольких случаях сделаем шаг изменения меньше 0.15В. Система не должна реагировать на такие изменения напряжения
Рисунок 8.5 - Состояние виртуального терминала после выполнения теста №3
Рисунок 8.6 - Осциллограмма теста №3
По осциллограмме видно, что входной сигнал имеет участки с изменением напряжения на менее чем 0.15В, система не отреагировала на эти изменения. Результаты совпали с ожиданиями.
Тест №4 - подадим на вход сигнал, не соответствующий диапазону АЦП, для этого установим значение входного напряжения, равное 10В. Значение выхода "BUSY" АЦП должно установиться в "1", и загореться светодиод. Это значит, что процесс преобразования не осуществляется.
Рисунок 8.7 - Результат выполнения теста №4
Рисунок 8.8 - Осциллограмма теста №4
Система корректно отреагировала на неверное значение входного сигнала.
Разработка препроцессора на основе PIC контроллера
Микропроцессорные
системы в зависимости от их функционального назначения используют различные
устройства вывода и отображения информации. Несмотря на то, что в настоящее
время любая ЭВМ может быть оснащена достаточным набором ...
Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд
Тема
дипломного проекта: «Проект строительства волоконно-оптической линии связи
между городами Бухара и Самарканд».
Ключевые
слова: волоконно-оптическая линия связи, оптический кабель, оптическое волокно,
волоконно-опти ...