Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Ноября 2012 в 04:38, курсовая работа
В работе ставится задача придумать функциональную схему устройства, разработать в графическом редакторе OrCAD Capture принципиальную схему. В ходе разработки схем подобрать подходящие микросхемы для обеспечения нужных характеристик осциллографа. Написать программу для микроконтроллера.
; Задание числа c которого считает таймер
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3H,#0FEh
mov RCAP3L,#094h
mov DPTR, #000h
Input1_5:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 3690 нс
jnb TMR3CN.7,$
nop
nop
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#0FEh ;3
mov TMR3L,#094h ;3
cjne A, DPL, Input1_5
;-----------------------------
;Частота дискретизации 50 КГц
;-----------------------------
_50KHz1:
cjne kf1, #006h, _25KHz1
;Задание числа c которого считает таймер
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3H,#0F8h
mov RCAP3L,#054h
mov DPTR, #000h
Input1_6:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 19690 нс
jnb TMR3CN.7,$
nop
nop
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#0F8h
mov TMR3L,#054h
cjne A, DPL, Input1_6
;-----------------------------
;Частота дискретизации 25 КГц
;-----------------------------
_25KHz1:
cjne kf1, #007h, _5KHz1
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3H,#0F0h
mov RCAP3L,#084h
mov DPTR, #000h
Input1_7:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 39 690 нс
jnb TMR3CN.7,$
nop
nop
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#0F0h
mov TMR3L,#084h
cjne A, DPL, Input1_7
;-----------------------------
;Частота дискретизации 5 КГц
;-----------------------------
_5KHz1:
cjne kf1, #008h, _2_5KHz1
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3H,#0B2h
mov RCAP3L,#004h
mov DPTR, #000h
Input1_8:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 199690 нс
jnb TMR3CN.7,$
nop
nop
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#0B2h
mov TMR3L,#004h
cjne A, DPL, Input1_8
;-----------------------------
;Частота дискретизации 2.5 КГц
;-----------------------------
_2_5KHz1:
cjne kf1, #009h, _500Hz1
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3H,#063h
mov RCAP3L,#0E4h
mov DPTR, #000h
Input1_9:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 399 690 нс
jnb TMR3CN.7,$
nop
nop
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#063h
mov TMR3L,#0E4h
cjne A, DPL, Input1_9
;-----------------------------
;Частота дискретизации 500 Гц
;-----------------------------
_500Hz1:
cjne kf, #010h, _250Hz1
; Задание числа c которого считает таймер
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3L,#000h
mov RCAP3H,#000h
mov DPTR, #000h
Input1_10:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 1 999 690 нс
mov i,#3
M1_10:
mov TMR3CN, #004h
jnb TMR3CN.7,$
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#000h
mov TMR3L,#000h
djnz i, M1_10
cjne A, DPL, Input1_10
;-----------------------------
;Частота дискретизации 250 Гц
;-----------------------------
_250Hz1:
cjne kf1, #011h, ExitInputADC
; Задание числа c которого считает таймер
mov SFRPAGE, #001h
mov RCAP3L,#000h
mov RCAP3H,#000h
mov DPTR, #000h
Input1_11:
mov SFRPAGE, #00Fh
mov A, Padc1
movx @DPTR, A
inc DPTR
mov A, #0F0h
mov SFRPAGE, #001h
mov TMR3CN, #004h
;задержка 3 999 690 нс
mov i,#006d
M1_11:
mov TMR3CN, #004h
jnb TMR3CN.7,$
mov TMR3CN,#000h
mov TMR3H,#000h
mov TMR3L,#000h
djnz i, M1_11
cjne A, DPL, Input1_11
ExitInputADC:
ret
;-----------------------------
; Подпрограмма заполняет память XRAM данными,
; которые записываются в память дисплея
;-----------------------------
Converting:
mov DPTR, #200h
L1: ;Смещение адреса на 240 байтов назад
mov A, DPH
clr C
subb A, #02h
mov DPH,A
movx A, @DPTR
mov R1, A ;в R1 номер пикселя в строке
;вычисление адреса байта на дисплее
mov B, #08h
div AB
mov R3, A ; в R3 адрес байта
;вычисление номера пикселя в байте
inc A
mov B, #08h
mul AB
clr C
subb A, R1
;установка бита в байте
mov R7, A
inc R7
mov A, #01h
L0: RLC A
dec R7
cjne R7, #00h, L0
mov R7, A ; в R7 содержимое байта
;запись в XRAM байта с установленным битом
mov DPH, #02h
mov DPL, R3
mov A,R7
movx @DPTR, A
mov A, DPH
cjne A, #1Fh, L1
;Запись метки конца массива данных
mov DPTR, #2000h
mov A, #0A1h
movx @DPTR, A
ret
;-----------------------------
; Таблицы и данные
;-----------------------------
; Инициализация параметров SED1335.
;установка системы
msg1: db 30h, 87h, 07h, 27h, 39h, 0EFh, 28h, 0h, 0A1h
;прокрутка
msg2: db 0, 0, 0EFh, 0B0h, 04h, 0EFh, 0, 0, 0, 0, 0A1h
msg3: db 04h, 86h, 0A1h; форма курсора
msg4: db 01h, 0A1h; параметр наложения
msg5: db 16h, 0A1h; включение/выключение дисплея
msg6: db 0B0h, 04h, 0A1h; установка курсора на графическую страницу
msg11: db' ', 01Ah
msg18: db 0, 01Ah; параметр прокрутки по горизонтали
END
После выполнения работы была разработана цифрового осциллографа, придумана программа для МК.
В ходе проделанной работы были изучены:
Цифровой осциллограф позволяёт наблюдать на ЖКД переменное напряжение любо частоты до 10 МГц. Также можно исследовать два сигнала одновременно.
Частота дискретизации и коэффициент ослабления\усиления сигнала задаются кнопками.
Для измерения постоянных
напряжений можно трансформаторы заменить
на операционные усилители или воспользоваться
встроенными АЦП доработав
Список использованных источников
Доработка цифрового осциллографа
Разрабатываемое устройство должно отображать на дисплее неподвижное изображение осциллограммы. Для этого все осциллографы имеют три основных режима синхронизации: автоколебательный, ждущий и однократный.
По умолчанию осциллограф работает в автоколебательном режиме. При ждущем режиме сигнал отображается не непрерывно, а только с приходом сигнала. При этом происходит отображение сигнала полностью. В однократном режиме сигнал оцифровывается и отображается при нажатии кнопки «СТАРТ».
Также обычно имеется возможность выбирать источник синхронизации внешний или внутренний. При внутренней синхронизации сигнала при рисовании графика функции U(t), момент времени t=0 делают совпадающим с моментом начала следующего периода исследуемого аналогового сигнала на входе осциллографа, а при внешней – с моментом начала внешнего сигнала синхронизации.
В автоколебательном режиме для получения чёткого изображения на панель прибора выводится регулятор уровня запуска (LEVEL) и переключатель выбора запускающего перепада положительного или отрицательного (SLOPE).
Переключатель SLOPE определяет на фронте или на спаде импульса будет находиться точка запуска развертки (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Регулировка наклона и уровня
В нажатом состоянии ручки запуск развертки осуществляется по фронту, в вытянутом – по спаду. Регулятор LEVEL определяет точку на выбранном фронте, при пересечении которой запускается развертка.
Дле регулировки уровня подключим ко входу Ain0.0 потенциометр. Напряжение на Ain0.0 может меняться от 0 до 1 В. Ain0.0 подключим при программировании к 10 – ти разрядному ADC0.
Рисунок 2 – потенциометр для регулировки уровня
Для настройки АЦП0 загружаются регистры AMX0CF, AMX0SL, ADC0CF, ADC0CN значениями приведёнными в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Регистры для настройки и управления АЦП0
Название регистра |
Значение |
Описание |
AMX0CF |
xxxx0000 |
Регистр настройки AMUX0 |
AMX0SL |
xxxx0000 |
Регистр выбора канала AMUX0 |
ADC0CF |
11111000 |
Регистр конфигурации АЦП0 |
ADC0CN |
10000000 |
Регистр управления АЦП0 |
ADC0H |
11111111 |
Регистр старшего байта слова данных АЦП0 |
ADC0L |
11111111 |
Регистр младшего байта слова данных АЦП0 |
В результате настройки Ain0.0 - Ain0.7 – независимые одиночные входы.
Выбран канал Ain0.0 мультиплексора.
Частота дискретизации вычисляется из формулы:
где - системная тактовая частота (100 МГц);
- число, задаваемое битами 3 – 7 регистра ADC0CF.
Коэффициент усиления встроенного усилителя равен 1.
Более подробно опишем назначения битов регистра ADC0CN:
Бит 7: AD0EN: Бит включения АЦП0.
0: АЦП0 отключен. АЦП0 находится в режиме пониженного энергопотребления.
1: АЦП0 включен. АЦП0 находится в активном режиме и готов к преобразованию данных.
Бит 6: AD0TM: Бит установки режима слежения АЦП0.
0: Нормальный режим слежения: Когда АЦП0 включен, слежение осуществляется всегда, за исключением момента преобразования.
1: Энергосберегающий режим слежения: Режим слежения определяется битами AD0CM1-0 (см. ниже).
Бит 5: AD0INT: Флаг прерывания от АЦП0 (устанавливается при завершении преобразования).
Этот флаг должен быть сброшен программно.
0: АЦП0 не закончил преобразование данных (с момента последнего обнуления этого флага).
1: АЦП0 закончил преобразование данных.
Бит 4: AD0BUSY: Бит занятости АЦП0.
Чтение:
0: Преобразование данных
завершено или в данный момент
преобразование не
При аппаратном обнулении этого бита флаг AD2INT устанавливается в 1.
1: Идет процесс преобразования данных АЦП0.
Запись:
0: Не оказывает никакого влияния.
1: Инициирует запуск преобразования АЦП0, если биты AD2CM1-0 = 00b.
Биты 3-2: AD0CM1-0: Биты выбора режима запуска преобразования АЦП0.
Если AD2TM = 0:
00: Запуск преобразования осуществляется установкой в 1 бита AD2BUSY.
01: Запуск преобразования
осуществляется при
10: Запуск преобразования осуществляется нарастающим фронтом внешнего сигнала CNVSTR2.
11: Запуск преобразования
осуществляется при
Если AD2TM = 1:
00: слежение (выборка)
начинается в момент установки
в 1 бита AD2BUSY и длится 3 периода
сигнала дискретизации АЦП0; затем
начинается преобразование
01: слежение (выборка) начинается при переполнении Таймера 3 и длится 3 периода сигнала дискретизации АЦП0; затем начинается преобразование данных.
10: слежение (выборка)
происходит лишь при низком
уровне сигнала на входе
11: слежение (выборка) начинается при переполнении Таймера 2 и длится 3 периода сигнала дискретизации АЦП0; затем начинается преобразование данных.
Бит 1: AD2WINT: Флаг прерывания от детектора диапазона АЦП0 (сбрасывается программно)
0: Преобразованные данные
не соответствуют заданному
1: Преобразованные данные
соответствуют заданному
Бит 0: AD2LJST: Бит выравнивания результата преобразования
0: Данные в регистровой паре ADC0H:ADC0L выровнены вправо
1: Данные в регистровой паре ADC0H:ADC0L выровнены влево
Рисунок 3 – Блок – схема алгоритма подпрограммы InputADC1