Вимірник шуму
й вібрації
ВШВ-003-М3
Основні типи
звукових полів
у практиці
вимірювань
шуму
Основні
методи і засоби
обробки акустичних
сигналів
СИНТЕЗ
ПРИНЦИПОВОЇ
СХЕМИ
Опис схеми
модуля індикації
Режими
роботи пристрою
Розрахунок
надійності
схеми
Визначення
планової собівартості
проведення
НДР
Фізично небезпечні
й шкідливі
фактори
Психофізіологічно
небезпечні
й шкідливі
фактори
Розрахунок
виробничого
освітлення
Пожежна безпека
Навигация
СИНТЕЗ ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ
Система дистанционного контроля акустического окружения (шумомер)
87868
знаков
11
таблиц
0
изображений
2 СИНТЕЗ ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ
Фірма MICROCHIP випускає 3 лінії 8-бітних КМОП мікроконтролерів, відомих як PIC16Fxx, PIC18Fxx й PIC17Fxx.
Усі мікроконтролери виконані за RISC технологією, мають схему запуску по включенню живлення, вартовий таймер, що програмується, біт захисту від зчитування, припустимий струм по кожному виході до 20 мА й низьке енергоспоживання - 2 мВ при при живленні 5 В на тактовій частоті 4 МГц; 15 мкА при живленні 3 В на тактовій частоті 32 кГц й менше 3 мкА в режимі очікування.
2.1 Послідовний інтерфейс SPI
Мікроконтролери CP PIC16F877, MCP41050 та CP PIC18F258, що використовуються у приладі, містять послідовний периферійний інтерфейс SPI (Serial Peripheral Interface), призначений для обміну даними один з одним.
Принцип роботи послідовного обміну даними, реалізованого у мікроконтролерах, одержав назву "Master-Slave" (буквально - "Хазяїн-раб" або "Ведучий-ведений"), ілюструється схемою на рис. 2.1.
Рисунок 2.1 – Принцип роботи SPI
Один із пристроїв, що беруть участь в обміні даними, є ведучим, інший - веденим. Обмін здійснюється по чотирьох сигнальних лініях. Їх призначення зазначені в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 Призначення сигнальних ліній
| SDO | Serial Data-Out (послідовне виведення даних) |
| SDI | Serial Data-In (послідовне введення даних) |
| SCK | SPI Clock (синхронізація) |
| SS | Slave Select (вибір веденого) |
Обидва пристрої, що приймають участь в обміні даними, містять регістр зсуву. Регістри з'єднуються в коло, як показано на з використанням відповідних входів SDl і виходів SDO. Зсув здійснюється по фронту імпульсу синхронізації, при цьому ведучий передає веденому один біт зі свого регістра зсуву, одержуючи біт з регістра останнього. Очевидно, якщо ведучий подасть на шину синхронізації SCK число імпульсів, рівне розрядності регістрів, то інформація з його регістра повністю передасться веденому, і навпаки. Розрядність переданих слів - 8 біт.
Для того щоб можна було апаратно вибирати одного з декількох ведених мікроконтролерів, використається додаткова лінія інтерфейсу SS.
Крім цього, вибір веденого може також здійснюватися передачею ведучим адресного байта. Останній приймається всіма веденими й рівняється із привласненими їм адресами. При збігу ведений активує лінії свого інтерфейсу й здійснює необхідний обмін даними.
2.2 Вибір інтерфейсу підключення
При організації зв’язку між ЕОМ та шумоміром, що працює у режимі датчика, необхідно зробити вибір відносно інтерфейсу передачі даних від приладу до ЕОМ та у протилежному напрямі. Контролер CP PIC18F258, що використовується у приладі, має можливість передавати сигнали по інтерфейсу RS-232. Логічному „0” відповідає рівень сигналу 0 В, логічній „1” – 5 В. Цей інтерфейс не дозволяє передавати інформацію на великі відстані, тому що сильно піддається дії завад.
Інтерфейс повинен бути завадостійким, дозволяти здійснювати підключення декількох приладів та бути достатньо простим при реалізації.
Цим вимогам відповідає послідовний інтерфейс RS-485.
Інтерфейс RS-485 (інша назва - EIA/TIA-485) - один з найпоширеніших стандартів фізичного рівня зв'язку. Фізичний рівень - це канал зв'язку й спосіб передачі сигналу.
Мережа, побудована на інтерфейсі RS-485, являє собою прийомопередатчики, з'єднані за допомогою крученої пари - двох скручених дротів. В основі інтерфейсу RS-485 лежить принцип диференціальної (балансової) передачі даних. Суть його полягає в передачі одного сигналу по двох проводам. По одному дроті (умовно A) передається оригінальний сигнал, а по іншому (умовно B) - його інверсна копія. Якщо на одному дроті "1", то на іншому "0" і навпаки. Таким чином, між двома проводами крученої пари завжди є різниця потенціалів: при "1" вона додатна, при "0" – від’ємна.
Саме цією різницею потенціалів і передається сигнал (рис. 2.2).
Рисунок 2.2 – Диференціальна передача даних
Такий спосіб передачі забезпечує високу стійкість до синфазної перешкоди. Синфазною називають перешкоду, що діє на обидва дроту лінії однаково. Електромагнітна хвиля, проходячи через ділянку лінії зв'язку, наводить в обох проводах потенціал. Якщо сигнал передається потенціалом в одному дроті щодо загального, як в RS-232, то наведення на дріт може спотворити сигнал відносно добре поглинаючого наведення загального ("землі"). Крім того, на опорі довгого загального дроту буде падати різниця потенціалів земель - додаткове джерело спотворень. А при диференціальній передачі спотворення не відбувається. Таким чином, якщо два дроти пролягають близько один до одного і перекручені, то наведення на обидва дроту однакові. Потенціал в обох однаково навантажених проводах змінюється однаково, при цьому інформативна різниця потенціалів залишається без змін.
RS-485 - напівдуплексний інтерфейс. Прийом і передача йдуть по одній парі дротів з поділом у часі. У мережі може бути багато передавачів, тому що вони можуть відключаються в режимі прийому.
Структурна схема такого інтерфейсу зображена на рис. 2.3.
Рисунок 2.3 – Структурна схема підключення до інтерфейсу RS-485
Всі пристрої підключаються до одні крученої парі однаково: прямі виходи до одного дроту, інверсні - до іншого.
При великих відстанях між пристроями, зв'язаними по кручений парі й високих швидкостях передачі починають проявлятися так називані ефекти довгих ліній. Причина цьому - кінцевість швидкості поширення електромагнітних хвиль у провідниках. Швидкість ця істотно менше швидкості світла у вакуумі й становить більше 200 мм/нс. Електричний сигнал має також властивість відбиватися від вільних кінців лінії передачі і її відгалужень. Для коротких ліній і малих швидкостей передачі цей процес відбувається так швидко, що залишається непоміченим. Якщо відстань досить велика, фронт сигналу, що відбився наприкінці лінії й повернувся назад, може спотворити поточний або наступний сигнал. У таких випадках потрібно придушувати ефект відбиття.
У будь-якої лінії зв'язку є такий параметр, як хвильовий опір Zв. Він залежить від характеристик використовуваного кабелю, але не від довжини. Для крученої пари, що застосовується у системі, Zв=120 Ом. Якщо на вилученому кінці лінії, між провідниками кручений пари включити резистор з номіналом рівним хвильовому опору лінії, те електромагнітна поглинається на такому резисторі. Звідси його назви - резистор, що погодить, або "термінатор".
Максимальна швидкість зв'язку по специфікації RS-485 може досягати 10 Мбіт/сек. Максимальна відстань (для максимальної швидкості)- 1200 м. Якщо необхідно організувати зв'язок на відстані більшому 1200 м або підключити більше пристроїв, чим допускає навантажувальна здатність передавача - застосовують спеціальні повторювачі (репитери).
Похожие работы
... ресурсов. При этом безопасность достигается комплексным применением аппаратных, программных и криптографических методов и средств защиты, а также организационных мероприятий. 4.4 Комплексная система защиты информации объекта защиты Комплексная система защиты информации объекта защиты состоит: 1) Блокирование технических каналов утечки информации; 2) Исключение внешних и внутренних угроз ...
... или технологических процессов; – при выборе технического решения обеспечить малоотходность производства и максимальную эффективность использования энергоресурсов. Задачи специалиста в области безопасности жизнедеятельности сводятся к следующему; – контроль и поддержание допустимых условий (параметры микроклимата, освещение и др.) жизнедеятельности человека в техносфере; – идентификация ...
... выходят из строя. Более детальное рассмотрение вопросов защиты от НСВ по коммуникационным каналам приведено в следующем подразделе. Защита по виброакустическому каналу утечки информации Метод съема информации по виброакустическому каналу относится к так называемым беззаходовым методам, и это является важным его преимуществом. Обнаружить аппаратуру такого съема информации крайне трудно, так как ...
... и подведомственных объектов производственного и социального назначения от чрезвычайных ситуаций; – планировать и проводить мероприятия по повышению устойчивости функционирования организаций и обеспечению жизнедеятельности работников организаций в чрезвычайных ситуациях; – обеспечивать создание, подготовку и поддержание в готовности к применению сил и средств по предупреждению и ликвидации ...
0 комментариев