АНАЛИЗ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧИ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Анализ постановки задачи

. Разработка структурной схемы устройства

Описание сигналов

Описание элементов структурной схемы устройства

Описание работы устройства

. Разработка функциональной схемы устройства

Аналоговый коммутатор

Декодер адреса

Аналого-цифровой преобразователь

Шинный формирователь

. Выбор и обоснование элементной базы для реализации устройства

Выбор АЦП

Выбор аналогового коммутатора

Разработка нормирующего преобразователя

. Разработка электрической принципиальной схемы устройства

. Расчеты, подтверждающие работоспособность схемы

. Разработка конструкции устройства

Заключение

Список использованной литературы

Приложение а. Структурная схема устройства

Приложение б. Функциональная схема устройства

Приложение в. Модель устройства

Приложение г. Перечень элементов

Приложение д. Схема печатной платы (вид снизу)

Приложение е. Схема печатной платы (вид сверху)

ВВЕДЕНИЕ

Объектом курсового проектирования является конкретное электронное устройство, а именно устройство аналогового ввода информации в ЭВМ с заданными параметрами. Данное устройство может широко применяться в компьютерной электронике для: диагностики оборудования, обработки показаний датчиков в исследовательской среде, управления работой устройств, подключенных к микропроцессорным системам.

Курсовое проектирование преследует следующие цели:

· повторение и закрепление основных разделов дисциплины «Компьютерная электроника и схемотехника»;

· приобретение навыков работы с элементной базой современной компьютерной техники;

· освоение приемов синтеза и анализа электронных схем;

· приобретение навыков схемотехнического проектирования и изготовления соответствующей конструкторской документации.

Проектирование устройства включает в себя этапы:

· анализ постановки задачи;

· разработка структурной схемы устройства;

· разработка функциональной схемы устройства;

· обоснование выбора элементной базы для реализации устройства;

· разработка схемы электрической принципиальной;

· расчёты, подтверждающие работоспособность устройства;

· разработка конструкции устройства.

АНАЛИЗ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧИ

Задачей курсового проектирования является разработка устройства аналогового ввода информации в ЭВМ с параметрами заданными по варианту:

· число каналов аналогового ввода: N_к=8;

· диапазон входных напряжений по каждому каналу: U_вх=0..+100В;

· погрешность преобразования входного сигнала: P=0.1%;

· критерий для выбора элементной базы: без ограничений

Основой разрабатываемого устройства является аналого-цифровой

преобразователь (АЦП). АЦП преобразует аналоговое входное напряжение в выходной двоичный цифровой код соответствующий квантованному аналоговому входному сигналу.

Современный рынок электронных компонентов представляет нам широкий выбор АЦП которые могут применяться для различных целей и имею ряд особенностей при их использовании. Вариантом задания обусловлено количество аналоговых входов N_к=8. Наиболее простым вариантом решения задачи курсового проектирования является использование 8-ми канального АЦП который охватит сразу все аналоговые входы и повысит быстродействие устройства, однако этот вариант неприемлем так как схема АЦП такого типа довольно дорогостоящая и высокая скорость обработки данных не является столь приоритетной задачей. По этому логичнее будет использовать одноканального АЦП на вход которого будет подаваться сигнал (один из восьми) выбор которого будет осуществлять аналоговый коммутатор. В этом случае схема немного усложняется, однако будет оставаться довольно наглядной для восприятия.

Поскольку выходной цифровой код может принимать только определённые дискретные значения, то в процессе преобразования неизбежны ошибки квантования. Погрешность преобразования входного сигнала не должна превышать заданную вариантом погрешность P. Для этого АЦП долженобладать достаточным количеством разрядов. Для расчета разрядности АЦП воспользуемся формулой 1.1

(1.1)

где: N- число разрядов АЦП;P - погрешность квантования.Т.к.P = 0,001, то согласно формулы получаемN= ]log₂1/0,001[ = ]log₂1000[ =10.

Т.к. погрешность составляет 0.001, то изменение младшего разряда цифрового кода должно быть не более 100*0,001=0,1В, что покрывается квантованием в 10 бит: 100/2_­¹⁰=0,098В.

Такое количество разрядов АЦП позволят перекрыть погрешность квантования и решить задачу по оцифровке входного аналогового напряжения.

информация цифровой преобразователь схема