|
Анотація диплом
денсаторі С7 до кінця інтегрування корисного сигналу. Цей час вимірюється за допомогою мікроконтролера, що здійснює аналогово-цифрове претворен- ня. 3.3 Опис алгоритму функціонування Для пояснення принципу роботи описаного імпульсного металошукача на рис.3 приведені осцилограми сигналів в найбільш важливих точках прила- ду .
Рисунок 3 — Осцилограма сигналів
|
|
|
|
|
| РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
За час інтервалу А відкривається ключ VT1.Через котушку датчика по- чинає протікати пилоподібний струм- осцилограма 2.При досягненні струму близько 2А ключ закривається . На стоку транзистора VT1 виникає викид напруги самоіндукції осцилограма 1. Величина цього викиду більше 300В і обмежується резисторами R1,R2. Для запобігання перенавантаження підси- люючого тракту слугують обмежувальні діодиVD1,VD2Також для цього кола на час інтервалу А(накопичення енергії в котушці) та інтервалу В (ви- кид самоіндукції ) відкривається ключ DD1:1. Це зменшує наскрізний коефі- цієнт підсилення тракту з400 до 7 . На осцилограмі 3 показаний сигнал на виході підсилюючого тракту(вивід 8 DA1:3) Починаючи з інтервалу С, ключ DD1:1 ,закривається і коефіцієнт підсилення тракту стає більшим. Після за- вершення захисного інтервалу С ,за час якого підсилюючий тракт входить в режим ,відкривається ключ DD1:2 і закривається ключ DD1:3- починається інтегрування корисного сигналу – інтервал D . Після закінчення цього інтер- валу ключ DD1:2 закривається, а ключ DD1:3 відкривається – починається обернене інтегрування. За цей час (інтервали Е та F) конденсатор С7 повніс- тю розряджається. За допомогою вбудованого аналогового компаратора мік- роконтролер вимірює величину інтервалу Е, яка виявляється пропорційною рівню вхідного корисного сигналу. Мікроконтролер обробляє отримані циф- рові дані і індукує на LCD індикаторі зі звуковим сповіщенням.
|
|
|
|
|
| РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 ВИБІР ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ
Елементна база для приладу, що проектується, вибирається з таких мірку- вань:
повинна забезпечити необхідні електричні параметри пристрою із за- даною точністю; повинна забезпечувати коректну роботу пристрою у заданих кліматич- них умовах;
-визначає масо-габаритні параметри виробу;
повинна стабільно працювати в умовах зміни навантажень визначає надійність пристрою і заданий термін працездатності; визначає технологічний процес виготовлення виробу та його вартість; повинна визначати можливість захисту приладу найпростішими мето- дами
У пристрої, який проектується в даному курсовому проекті,використані активні та пасивні елементи.Також,окремо проведено аналіз та вибір мікро- контролера,адже він є основною складовою розроблюваного приладу. Вибір мікроконтролера: У даному дипломному проекті представлено розробку металошукача на базі мікроконтролера ATmega8. ATmega8 — це 8-розрядні мікроконтролери з 16 Кб внутрішньосистем- ної програмованої Flash пам'яті. На рисунку 4 представлено конфігурацію мікропроцесора ATmega8 [6].
|
|
|
|
|
| РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 4 — Конфігурація мікроконтролера ATmega8 типу DIP Відмінними особливостями таких мікроконтролерів є:
8-розрядний високопродуктивний AVR мікроконтролер з малим спо- живанням; прогресивна RISC архітектура; 130 високопродуктивних команд, більшість з яких виконується за один тактовий цикл; 32 8-розрядних робочих регістри загального призначення; продуктивність наближається до 16 MIPS (при тактовій частоті 16
МГц);
енергонезалежна пам'ять програм і даних; забезпечує 1000 циклів стирання / запису;
|
|
|
|
|
| РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
додатковий сектор завантажувальних кодів з незалежними бітами бло- кування; забезпечено режим одночасного читання/ запису (Read-While-Write); 512 байт EEPROM (один з видів енергонезалежної пам'яті); 1 Кб вбудованої SRAM; програмоване блокування, що забезпечує захист програмних засобів користувача; скидання по подачі живлення і програмований детектор короткочасно- го зниження напруги живлення; шість режимів зниженого споживання: Idle, Power-save, Power-down, Standby, Extended Standby і зниження шумів ADC; робоча частота : 0 - 16 МГц [6]
ATmega8 побудовано на ядрі AVR і поєднує широкий набір інструкцій з 32 регістрами загального призначення. Усі 32 регістри безпосередньо підк- лючені до арифметико-логічного пристрою (АЛП), що дозволяє двом неза- лежним регістрам мати доступ до однієї інструкції і виконуватись в один такт циклу. В результаті архітектура є більш ефективною і продуктивною, а та- кож, ATmega8 в десять разів працює швидше, ніж звичайні CISC мікроконт- ролери.[6] У якості аналога ATmega8 можна використовувати й мікроконтролер PIC16F877. Такий мікроконтролер можна застосовувати,але він має ряд не- доліків, чим і поступається мікроконтролеру ATmega8. Порівняльна характеристика мікроконтролерів PIC16F877 та ATmega8:
PIC16F877 має 256 байт EEPROM, тоді коли у ATmega8 — 512байт; PIC16F877 має вужчий діапазон частот — 32 кГц - 8 МГц;
|
|
|
|
|
| РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
продуктивність PIC16F877 менша в 3 рази, у порівнянні з ATmega8 — 5 MIPS.
Таким чином, зважаючи на всі переваги ATmega8 і недоліки його анало- гів, було обрано саме ATmega8.
Вибір_пасивних'>Вибір пасивних елементів
Для проектування друкованої плати металошукача були використані та- кі пасивні елементи: резистори, конденсатори, діоди.
Вибір резисторів
При виборі резисторів необхідно звернути увагу на такі їх характеристи- ки: габаритні розміри, електричний опір, надійність, стійкість до зовнішніх чинників та вартість. Виходячи з вимоги забезпечення малої ваги, займаного об’єму, надійності, вартості й температурного коефіцієнту опору зупиняємо вибір на резисторах типу ОМЛТ, С2-23, С2-29. Складемо порівняльну таблицю, і по вагових коефіцієнтах визначаємо оптимальний тип резистора, при цьому враховуємо, що вібро- і удароміцність всіх резисторів однакова [7].
Таблиця 3 Дані для вибору параметрів резисторів
З таблиці видно, що оптимальними є резистори типу С2-23.
|
|
|
|
|
| РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Показник\Тип резистора
| TKR
1/Co
| Мін. наробіток на
відмову,год.
| Габарити, мм
|
Маса, г
| Вартість За 10 шт. в
у.о.
| ∑
| Ваговий коефіцієнт
| 0,1
| 0,3
| 0,2
| 0,3
| 0,1
| 1
| ОМЛТ
| 0,06
| 1500
| 2х6
| 0,15
| 0,56
| 2,0
| 3
| 0,3
| 2
| 0,6
| 2
| 0,4
| 2
| 0,6
| 1
| 0,1
|
| С2-23
| 0,03
| 2000
| 2х6
| 0,15
| 0,56
| 2,3
| 2
| 0,2
| 3
| 0,9
| 2
| 0,4
| 2
| 0,6
| 2
| 0,2
|
| С2-29
| 0,01
| 1000
| 3х9
| 0,3
| 0,51
| 1,2
| 1
| 0,3
| 1
| 0,3
| 1
| 0,2
| 1
| 0,3
| 3
| 0,3
|
| |
|
|