Отчет по преддипломной практике по специальности
 Скачать 309.05 Kb.
|
Ознакомление с организацией, структурой и деятельностью структурных подразделений организации.Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова (МГТУ) – один из авторитетных многопрофильных технических университетов России с разветвленной инфраструктурой, мощной материально-технической базой, высоким интеллектуальным потенциалом. Университет известен в стране и за рубежом своими научными школами, имеет широкую географию творческих и научных связей с ведущими российскими и зарубежными вузами. Учебный комплекс №3 является структурным подразделением Многопрофильного колледжа. Он создан на базе Федерального государственного образовательного учреждения среднего профессионального образования «Магнитогорский государственный профессионально-педагогический колледж» и Государственного образовательного учреждения «Магнитогорский торгово-экономический техникум», которые реорганизованы в форме присоединения к ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова» на основании приказа №5 Федерального агентства по образованию от 14.01.2010 года. Учебная материально-техническая база является составной частью хозяйства учебного комплекса, имеет необходимую техническую оснащенность и отвечает задачам профессиональной подготовки студентов при высокой интенсивности учебного процесса. Преддипломная практика проводится в кабинете проектирования цифровых устройств, в котором имеется программное обеспечение National Instruments MultiSim и Free PCB на операционной системе Windows 7 Professional SP1. Так же в лаборатории «Сборки, монтажа и эксплуатации СВТ» имеется необходимое для работы оборудование и приборы: паяльная станция, мультиметр, осциллограф. Проектирование цифрового устройства: характеристика объекта проектирования, выбор и обоснование структурной схемы устройства, выбор элементной базы устройстваЦифровое устройство на базе микроконтроллера: анализатор звукового спектра (графический эквалайзер) - это устройство с множеством фильтров с различными диапазонами пропускания частот. В результате прохождения через это устройство звуковой сигнал, состоящий из огромного количества частот, разделяется на несколько определенных сигналов с более узкими частотными диапазонами, которые отображаются в виде светодиодной диаграммы звуковых сигналов. Технические характеристики устройства:
Выбор и обоснование структурной схемы устройства Стабилизатор напряжения Управляющий микроконтроллер световая индикация усилитель Рисунок . - Структурная схема устройства с использованием одного микроконтроллера Данная структурная схема (рисунок 1) обеспечивает стабильность работы данного анализатора, т.к. на входе присутствует стабилизатор напряжения, что предохраняет устройство от перепадов напряжения, так же в схеме присутствует управляющий программируемый микроконтроллер (в разрабатываемом устройстве – ATmega8), что в свою очередь обеспечивает стабильность работы анализатора. Использование одного микроконтроллера подразумевает подключение сразу нескольких светодиодных полос. Для примера рассмотрим другую схему анализатора на нескольких управляющий микросхемах (Рисунок 2). Здесь к одной микросхеме можно присоединить максимально 10 светодиодов в одну полосу, при этом количество полос равно количеству микроконтроллеров. Рисунок . – Структурная схема анализатора на нескольких элементах управления Питание Управляющая микросхема Световая индикация Управляющая микросхема Световая индикация Выбор элементной базы. Из структурной схемы устройства (Рисунок 1) видно, что на входе нужен стабилизатор напряжения. В данном случае это стабилизатор положительного напряжения 7805 (рисунок 3).  Рисунок . – Стабилизатор 7805 Корпус to220 Максимальный ток нагрузки 1.5А Диапазон допустимых входных напряжений +40В Выходное напряжение +5В Усилитель. Так-же нужен усилитель, для повышения рабочей тактовой частоты микроконтроллера до задающего частоту кварца. Для этого за основу взят усилитель TL071 (рисунок 4).  Рисунок . – Усилитель TL071 Количество каналов 1 Напряжение питания ±12В Частота, 4 МГц Напряжение смещения 7.5 мВ Температурный диапазон 0…70оC Тип корпуса dip8 Управляющий микроконтроллер. Микроконтроллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает на одном кристалле функции процессора и периферийных устройств, содержит ОЗУ и (или) ПЗУ. По сути, это однокристальный компьютер, способный выполнять относительно простые задачи. Один из таких ATmega8 от компании Atmel (рисунок 5). В зависимости от типа корпуса имеет 28(PDIP) или 32(TQFP Top View, MLF Tp View) вывода.  Рисунок . – Микроконтроллер ATmega8 Технические характеристики ATmega8:
Дешифратор В схеме дешифратор используется для распределения частот на полосы светодиодов, наиболее подходящий К176ИД1 (рисунок 6). К176ИД1— универсальный дешифратор, применяется для преобразования входного четырехразрядного двоично-десятичного кода в десятичный. Данный дешифратор имеют десять выходов, а также четыре входа А — D (для получения основного кода необходимы только три входа А — С). Вход D, если на нём напряжение высокого уровня, используется как запрещающий при остальном преобразовании. Напряжение питания 3-15В Ток потребления при максимальном напряжении питания 1мА Время задержки распространения 290нс Выходной ток низкого уровня 0,45мА Температура окружающей среды -45...+85оС Корпус микросхемы 238.16-1  Рисунок . – Дешифратор К176ИД1 Схема данного анализатора взята из польского журнала «Электроника» за май 2008года. Она состоит из 2-х частей: управление (рисунок 7) и световая индикация (рисунок 8). Для создания электрической схемы использовался пакет программ для автоматизированного проектирования Proteus VSM, объединяющий в себе 2 программы: ISIS — программа синтеза и моделирования непосредственно электронных схем и ARES — программа разработки печатных плат, заменяющие National Instruments MultiSim и Free PCB. Proteus VSM — пакет программ для автоматизированного проектирования (САПР) электронных схем. Разработка компании Labcenter Electronics (Великобритания). Пакет представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов, принятых в PSpice. Отличительной чертой пакета Proteus VSM является возможность моделирования работы программируемых устройств: микроконтроллеров, микропроцессоров, DSP и проч. Библиотека компонентов содержит справочные данные. Дополнительно в пакет Proteus VSM входит система проектирования печатных плат. Также в состав Proteus VSM входит среда разработки VSM Studio, позволяющая весьма быстро написать программу для микроконтроллера, используемого в проекте, и скомпилировать. Примечательной особенностью является то, что в ARES можно увидеть 3D-модель печатной платы, что позволяет оценить устройство ещё на стадии разработки.  Рисунок . – Электрическая схема №1.  Рисунок . – Электрическая схема №2 |