Тестирование системы

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.

Еще статьи по теме

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 ...