Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” ІТРЕ Кафедра РЕПС Курсова робота з дисципліни : “Мікропроцесори у радіотехнічних системах ” на тему: „Пристрій для вимірювання опору та ємності з автоматичним вибором меж вимірювання” Львів 2006 Зміст Технічне завдання 3 Вступ 4 Опис методу 5 Опис електричної схеми 8 Опис програмної частини 10 Висновок 12 Список літератури 13 Додатки: Алгоритм роботи програми Лістинг програми Схема електрична принципова Перелік елементів Технічне завдання. Розробити на базі мікроконтроллера МК-51 пристрій для вимірювання опору на діапазонах 1 кОм, 10 кОм та ємності на діапазоні 1 мкФ, 10 мкФ з автоматичним вибором меж вимірювання без використання АЦП. Індикатор 4-розрядний, семисегментний. 1. Вступ Сучасний рівень автоматизації в промисловості значною мірою забезпечуєься застосуванням систем програмного керування на базі мікропроцесорних обчислювальних пристроїв. Тому спеціалісти, які експлуатують та проектують системи автоматичного керування , повинні володіти відповідними знаннями не тільки для програмування мікропроцесорних обчислювальних пристроїв, але і для побудови та функціонування мікропроцесорних систем, мати навики роботи з ними для використання під час проектування та експлуатації систем програмного керування найрізноманітнішими пристроями та механізмами. Адже сфери використання мікропроцесорних пристроїв та систем надзвичайно різноманітні. Це універсальні обчислювальні пристрої - комп'ютери та калькулятори, а поза тим – системи керування електроприводами промислових механізмів та установок, робототехніка, системи контролю та сигналізації, електропобутова техніка, електричні системи та комплекси транспортних засобів тощо. Створення МП призвело до появи принципово нових напрямків у створенні і застосуванні цифрової обчислювальної техніки: вмонтоване керування складним обладнанням і приладами, багатопроцесорні системи, персональні комп`ютери тощо. Мікропроцесорна система представляє собою систему обробки інформації та керування, реалізовану на основі сучасної елементної бази і принципу програмного керування. Для побудови мікропроцесорної системи потрібний обмежений набір апаратних ресурсів, а реалізація функцій системи покладається на програмне забезпечення. Таким чином, мікропроцесорні системи - це цифрові системи обробки інформації і керування, функціональні можливості яких визначаються програмним забезпечення, а взаємозв’язок з зовнішнім середовищем забезпечується зовнішніми пристроями. 2. Опис методу Для вимірювання опору ми будемо використовувати інтегруючу RC–ланку (Рис.1). При подачі одиничного стрибка на таку ланку в ній протікає перехідний процес, який описується рівнянням: Uc(t) = Uж (1 – e-t/τ) (1) При цьому перехідний процес матиме вигляд, показаний на мал.2:

Рис.1. Інтегруюча RC-ланка Рис.2. Перехідний процес в інтегруючій RC-ланці Величину вимірюваної ємності ми будемо визначати з часу заряду ємності до певного рівня Uоп. Необхідну залежність ми можемо вивести з рівняння (1): Uоп/Uж = 1 – e -t/τ → - t/τ = ln (1 - Uоп/Uж) , де τ =RC – стала часу RC-ланки, Uоп – опорна напруга, до якої ми будемо заряджати конденсатор. Так як логарифм від відношення напруг є величина незмінна, його можна порахувати наперед і записати, як константу „k”: k = – ln (1 - Uоп/Uж) τ = t / k → C = t / k R Виберемо напругу Uоп такою, щоб константа „k” була рівна 1: – ln (1 - Uоп/Uж) = 1 → Uоп = Uж (1 – 1/e) C = t / R і відповідно R=t/C Напругу живлення вибираємо 5В (напруга живлення мікроконтролера), при цьому Uоп = 3.15В. Для зручності вимірювань приймемо: τ max = 10мс = 0.01с Порахуємо значення ємності конденсатора для кожного діапазону вимірювання: Для діапазону 1кОм : С4 =
=
=
Для діапазону...