Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Функціональний генератор сигналів на базі програмованої системи на чіпі PSoC4
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІТРЕ
Факультет:
Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси
Кафедра:
Кафедра радіоелектронних пристроїв та систем (РЕПС)
Інформація про роботу
Рік:
2015
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Мікропроцесори в радіоелектронних пристроях і системах
Група:
АРТ
Варіант:
18
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Курсова робота
З дисципліни: «Мікропроцесори в радіоелектронних пристроях і системах»
На тему: «Функціональний генератор сигналів на базі програмованої системи на чіпі PSoC4»
Львів 2015
Зміст
Вступ
Опис технічного завдання
Опис мікроконтроллера
Теоретичне обгрунтування методу
Розробка апаратної частини
Розробка програмної частини
Висновки
Перелік використаних джерел
Вступ
Функціональний генератор (ФГ) - це як правило, частина електронного вимірювального обладнання або програмного забезпечення, яке викорис- товують для генерації різних типів електричних сигналів в широкому діапазоні частот. Деякі з найбільш поширених сигналів, які виробляють функціональні генератори є синус, квадратної, трикутної і пилкоподібної форми. Ці сигнали можуть бути неперервними або дискретними. Хоча функціональні генератори охоплюють як аудіо і ВЧ частоти, вони, як правило, не підходить у випадках, коли необхідно забезпечити низькі спотворення або стабільність частоти сигналів. Коли потрібно виконати ці умови, краще використати інші генератори сигналів. Деякі функціональні генератори можуть мати фазове автопідстроювання для зовнішнього джерела сигналу (який може бути опорною частотою) або іншого функціонального генератора. Функціональні генератори використовуються в розробці, випробуванні та ремонті електронного обладнання. Наприклад, вони можуть бути використані в якості джерела сигналу для тестування підсилювачів або ввести сигнал помилки в контурі управління. Наприклад, буває необхідність перевірити реакцію певного радіоелектронного пристрою на вплив вхідного сигналу з певними часовими чи частотними характеристиками. Практичним прикладом може бути перевірка роботи амплітудного детектора. В такому випадку на вхід амплітудного детектора подають АМ сигнал із відомою глибиною модуляції і оцінюють роботу АМ детектора на основі отриманого вихідного сигналу.[2]
/
Рисунок 2 Приклад сучасного функціонального генератора (DDS function generator)[2]
Типові технічні характеристики генератора функції загального призначення є:
Генерування синус, квадратні, трикутні, пилкоподібні і одиничний імпульсний. Генератори сигналів довільної форми може генерувати сигнали будь-якої форми.
Він може генерувати широкий спектр частот. Наприклад, Tektronix FG 502 (CA 1974) охоплює 0,1 Гц до 11 МГц.
Стабільність частоти 0,1% в годину для аналогових генераторів або 500×10-6 для цифрового генератора.
Максимальне спотворення синусоїди близько 1% (на цей показник впливає точність діоду) для аналогового генераторів. Генератори сигналів довільної форми може мати спотворення менш -55 дБ нижче 50 кГц і менш ніж -40 дБ вище 50 кГц.
Може підтримуватися АМ або ЧС модуляції.
Амплітуда може бути змінена, як правило, за допомогою каліброваного атенюатора з кроком до десятків і безперервного регулювання до десятків.
Деякі генератори забезпечують постійної напруги зміщення, наприклад, регульовану між -5V до + 5В.
Вихід опір 50 Ом.
Опис технічного завдання
Варіант 18
Даній курсовій роботі (проекті), я повинен розробити апаратну та програмну частини ФГ згідно заданого завдання. Мій ФГ повинен генерувати амплітудно модульований (АМ) сигнал з параметрами:
Несівна чатота F = 400 Гц
Частота модуляції: Режим роботи 1 Fmod1 = 40 Гц, Режим роботи 2 Fmod2 = 20 Гц
Глибина АМ Amod = 0.3
Даний генератор буде побудовано з використанням сучасного мікроконтроллера PSoC4 Pioneer Kit. Аналоговий сигнал буде формуватись за допомогою цифро – аналогового перетворювача (ЦАП). Ескіз зовнішнього пристрою я запозичу із методичних вказівок до курсової роботи рисунок 3 і містить
дисплей, на якому відображаються назва генерованого сигналу, поточний режим роботи та інша допоміжна інформація;
роз`єм «Зовн. Start»для підєднання зовнішнього сигналу Start;
роз`єм «Вихід», з якого виходить генерований сигнал;
перемикач «Start», який є альтернативою для зовнішнього сигналу Start. Переключення цього перемикача в позицію «Start»однократно формує сигнал Start після чого цей перемикач має бути повернутий у початкове положення.
перемикач вибору режиму. Генератор повинен формувати сигнал в одному з двох режимів. Режим визначається зміною одного із параметрів сигналу і залежить від конкретного індивідуального завдання.
світлодіоди для відображення поточного режиму роботи.
/
Рисунок 3 Ескіз зовнішнього вигляду приладу
Опис мікроконтроллера
Функціональний опис
Цей комплект використовує сімейство мікросхем PSoC 4200, що поєднує мікроконтролер з програмованою логікою, високопродуктивне аналого-цифрове перетворення, два операційні підсилювачі з режимом порівняння і широко-використовувані периферійні пристрої з фіксованими функціями.
Властивості PSoC 4:
32-бітний мікроконтролер:
48 МГц ARM Cortex-M0 однопотоковий процесор;
До 32 КБ пам’яті з прискоренням зчитування;
До 4 КБ статичної оперативної пам’яті SRAM;
Програмовані аналогові блоки:
Програмовані цифрові блоки:
Низька робоча напруга від 1.71 to 5.5 В:
Ємнісний сенсор CapSense:
Сегментний LCD:
Підтримка LCD на всіх пінах;
Робота у режимі глибокого сну з виділенням пам’яті 4 біта на пін;
Послідовне з’єднання:
Часова та широтно-імпульсна модуляція:
до 36 програмованих портів інтерфейсу введення/виведення загального призначення(GPIO):
Середовище розробки PSoCCreator:
Сумісність засобів з промисловими стандартами:
Система живлення
Система живлення на цій платі є універсальною, що дозволяє подавати живлення виходити від таких джерел:
Живлення 5 В від бортової USB через роз’єм J10;
від 5 В до 12 В від Arduino-сумісних роз’ємів за допомогою роз’єма J1_01;
VTARG – живлення від бортової програмованої SerialWireDebug (SWD) використовуючи J6 або J7;
VIN – J11.
PSoC 4 і PSoC 5LP можуть живитися з джерела 3,3 В або 5 В. Вибір між 3,3 В і 5 В здійснюється через перемичку J9. Плата може подавати 3,3 В і 5 В до роз’ємів введення / виведенняі отримувати 3,3 В із роз’ємів введення / виводу. Плата також може живитися від зовнішнього живлення через роз’єм VIN (J11) заголовка. Допустимий діапазон напруги для VIN 5 В до 12 В. LDO регулятор регулює VIN до 3,3 В. Роз’єм 5 призначений для живлення безпосередньо від USB (VBUS).
Складові комплекту
В комплект програмованоїсистеми-на-чіпіPSoC 4 PioneerKitвходять:
Програмованасистема-на-чіпіPSoC 4;
Програмованасистема-на-чіпіPSoC 5LP;
Система живлення (PowerSupplySystem);
Інтерфейси програмування (ProgrammingInterfaces) - J6, J7, J10;
Arduino-сумісні роз’єми (ArduinoCompatibleHeaders)- J1, J2, J3, J4, J12;
Digilent Pmod-суміснийроз’єм (DigilentPmodCompatibleHeader) - J5;
Роз’ємінтерфейсу введення/виведеннязагального призначення PSoC 5LP (PSoC 5LP GPIO Header) - J8;
Ємнісний сенсорний давач (CapSenseSlider);
СвітлодіодиPioneerKit (PioneerKitBoardLeds);
Кнопки (PushButtons)перезавантаження (Reset)та користувача(User).
/
Рисунок 4 Складові набору PSoC 4 PioneerKit
/Рисунок 5 Розташування пінів наPSoC 4 PioneerKit
Теоретичне обґрунтування методу
Сигнал який повинен генерувати мій ФГ представляє собою :
18.05.2016 23:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора