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
Опис схеми модуля індикації
Система дистанционного контроля акустического окружения (шумомер)
87868
знаков
11
таблиц
0
изображений
2.3 Опис схеми модуля індикації
Модуль індикації розроблений на основі мікроконтролера PIC16F877 (DD1). Для індикації використаються два восьмисегментних світлодіодних індикатори: один чотирьохрозрядний (HG1), один однорозрядний (HG2).
Однорозрядний індикатор відображає поточний режим роботи приладу. Режими роботи приладу детально розглянуті в розділі.
Чотирьохрозрядний індикатор використовується для відображення поточного значення рівня шуму в дБ для октавних смуг і виміру пікфактора, і в дБ(А) для виміру середнього рівня шуму. Десяткова кома фіксована і розташована після третього розряду числа, тобто число представляється з точністю до десятих часток цілого.
Слід зазначити, що індикатор HG1 є динамічним, тобто з поділом шини між чотирма розрядами в часі. Тому в схемі й використається контролер, що забезпечує роботу цього індикатора. Індикатор HG2 є статичним, і просто підключений анодними входами до порту D мікроконтролера.
У модулі індикації передбачено 4 світлодіоди (VD1..VD4). Один з них (VD1) запалюється, якщо на модуль надходить живлення. Інші 3 зарезервовані для майбутніх розробок.
Для керування приладом у модулі передбачено три кнопки (JP1..JP3). Дві з них (JP1, JP2) призначені для зміни режиму роботи, третя зарезервована для майбутніх розробок. Придушення дрязкіту контактів здійснюється програмним способом.
Живлення й сигнали модуля надходять від рознімача XP1. До цього восьмиконтактного штиркового рознімача підключається кабель, що з іншої сторони підключається до головного модуля.
Контролер модуля індикації зв'язується з головним модулем по інтерфейсу SPI. При цьому модуль індикації передає поточний режим роботи, а приймає чотири цифри, які необхідно відобразити на індикаторі.
Блок-схема роботи модуля індикації наведена на рис. 2.4.
Рисунок 2.4 - Блок-схема роботи модуля індикації
2.4 Опис схеми головного модуля
Головний модуль шумоміра складається із трьох функціональних блоків: джерела напруги, підсилювача й мікроконтролера.
Джерело напруги зібране на двох мікросхемах MC34063 фірми Motorola (DA2, DA3). Одна з них видає напругу +5 В, інша - -5 В. Схеми включення мікросхем узяті з відповідної технічної документації, розрахунок параметрів схеми наведений у розділі.
Підсилювач виконаний на операційному підсилювачі LM2902 фірми Philips. Фактично, у корпусі присутні чотири підсилювачі, але використаються тільки три. Два підсилювачі виведені на насичення (DA4.2, DA4.3), і використаються як джерела опорної напруги для АЦП мікроконтролера. Один підсилювач (DA4.1) включений за інвертуючою схемою. У вхідному ланцюзі підсилювача знаходиться резистор R1, у ланцюзі зворотного зв'язку - цифровий потенціометр MCP41050 фірми Microchip (DA1). Цифровий потенціометр керується мікроконтролером по інтерфейсу SPI.
Цифровий потенціометр дозволяє адаптивно міняти коефіцієнт підсилення, що дозволяє застосовувати вбудований у мікроконтролер 10-розрядним АЦП.
Для зв'язку приладу з ЕОМ використається інтерфейс RS-245. Контролер підтримує інтерфейс RS-232 тільки на логічному рівні.. Щоб одержати потрібні рівні напруги, використається перетворювач рівнів MAX232 (DD1).
Модуль містить чотири рознімачі (XP1..XP4). Рознімач XP1 підключається до мікрофона. Через рознімач XP2 модуль зв'язується з ЕОМ. Рознімач XP3 підключається до батареї напругою +9В або до зовнішнього джерела живлення. Для зв'язку з модулем індикації використається рознімач XP4.
Мікроконтролер PIC18F258 (DD2) використовується як і АЦП, так і для рахунку ШПФ.
Блок-схема роботи головного наведена на рис. 2.5.
Рисунок 2.5 - Блок-схема роботи головного модуля
2.5 Опис алгоритмів роботи пристрою
Модуль індикації виконує дві функції - відображає поточний стан пристрою й взаємодіє з користувачем за допомогою клавіш.
Для індикації передбачені два восьмисегментних світлодіодних індикатори й чотири світлодіода. На восьмисегментних індикаторах відображається режим роботи й поточне значення рівня шумового тиску.
Чотирьохрозрядний індикатор HG1 працює в режимі ущільнення часу. Це реалізується в такий спосіб. Анодні виводи індикатора підключені до восьмирозрядного порту мікроконтролера. Кожен вивід відповідає одному сегменту. Аноди розрядів з'єднані паралельно посегментно. Катодні виходи підключені до чотирьох розрядів порту мікроконтролера. Кожен катодний вихід відповідає одному розряду. Таким чином, подаючи логічний нуль на катодні висновки ми активізуємо один розряд індикатора. Вся схема працює в такий спосіб:
на всіх катодних висновках установлюється «1»;
на анодних висновках установлюється код символу;
на один катодний вивід виводиться «0»;
операція повторюється для кожного розряду.
Необхідно забезпечити частоту перемикання між розрядами не менш 20 кГц, щоб усунути мерехтіння. Реально частота значно вище.
Головний модуль служить для захвату сигналу з АЦП і розрахунком ШПФ. Захват здійснюється через убудований 10-розрядний АЦП мікроконтролера.
Рахунок ШПФ й основна програма реалізовані мовою С. Існують компілятори з мови С у машинні коди мікроконтролерів серії PIC18. Для рахунку ШПФ застосовується арифметика із плаваючою комою. Апаратно ці функції в контролері не реалізовані, а емулюються програмно. У контролері присутній апаратний множник 8х8, що дозволяє значно підвищити швидкість рахунку.
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