Реферат: Устройство дистанционного управления сопряженное с шиной компьютера IBM PC

ТИТУЛЬНЫЙЛИСТ

<span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

СОДЕРЖАНИЕ

 TOC o «1-2» 1.    ВВЕДЕНИЕ                                                                                                PAGEREF_Toc440895326 h 3

2.    МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ.       PAGEREF_Toc440895327 h 6

3.    СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАТЧИКОМ, СОПРЯЖЕННАЯ  С ШИНОЙ КОМПЬЮТЕРА IBM PC                            PAGEREF_Toc440895328 h 13

3.1.     Системная шина компьютера IBM PC.                                           PAGEREF_Toc440895329 h 13

3.2.     Схема буферизации.                                                                         PAGEREF_Toc440895330 h 17

3.3.     Дешифратор адреса.                                                                        PAGEREF_Toc440895331 h 17

3.4.     Приемо-передатчик данных.                                                            PAGEREF_Toc440895332 h 18

3.5.     Регистр команд управления.                                                            PAGEREF_Toc440895333 h 18

3.6.     Исполнительное устройство.                                                          PAGEREF_Toc440895334 h 18

3.7.     Блок электропитания.                                                                        PAGEREF_Toc440895335 h 19

3.8.     Работа системы.                                                                                PAGEREF_Toc440895336 h 19

4.    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ.PAGEREF_Toc440895337 h 22

4.1.     Исходные данные:                                                                             PAGEREF_Toc440895338 h 22

4.2.     Расчет силовой части стабилизатора.                                          PAGEREF_Toc440895339 h 22

4.3.     Расчет выпрямителя и трансформатора.                                     PAGEREF_Toc440895340 h 32

5.    КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ УСТРОЙСТВА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ.                                                                                               PAGEREF_Toc440895341 h 38

5.1.     Конструктивное исполнение исполнительногоустройства (ИУ).PAGEREF_Toc440895342 h 38

5.2.     Конструктивное оформление устройствасопряжения.             PAGEREF_Toc440895343 h 39

6.    ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КОМПЬЮТЕРОМPAGEREF_Toc440895344 h 42

6.1. Правила при работе скомпьтером       .                                                       426.2. Подключение исполнительногоустройства.                                     45

7.    ЗАКЛЮЧЕНИЕ.                                                                                       PAGEREF_Toc440895345 h 46

8.    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ                                                                       PAGEREF_Toc440895346 h 48

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">
1.<span Times New Roman"">   

Слово«компьютер» означает вычислитель, то есть устройство для вычислений.Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возниклаочень давно. В 1642г. Б. Паскаль изобрел устройство, механически выполняющеесложение чисел, а  в 1763 Г. Лейбницсконструировал арифмометр, позволяющий механически выполнять четыреарифметических операции. Начиная с 19-го века, арифмометры получили оченьширокое применение. Существовала и специальная профессия счетчик-человек,работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определеннуюпоследовательность инструкций. Такую последовательность инструкций впоследствии стали называть программой. Но многие расчеты производились оченьмедленно – даже десятки счетчиков должны были работать по несколько недель.Причина проста – человек выбирающий действия весьма ограничен в скорости.

В первойполовине 19-го века математик Ч. Беббидж попытался построить универсальноевычислительное устройство – аналитическую машину, которая должна была выполнятьвычисления без участия человека. Для этого она должна была уметь исполнятьпрограммы, вводимые с помощью перфокарт (карт из плотной бумаги с информацией,наносимой с помощью отверстий). и иметь склад для запоминания данных ипромежуточных результатов (в современной терминологии – память). Бебидж не смогдо конца довести работу по созданию Аналитической машины – она оказаласьслишком сложная для техники того времени, однако он разработал все основныеидеи. В 1943 американец Г. Эйкен с помощью работ Бебиджа  на основании техники 20-го века –электромеханических реле – смог построить на предприятии фирмы IBM такую машинупод названием «МАРК-1».

К тому временипотребность в автоматизации вычислений (в том числе для военных нужд –баллистики, криптографии и т.д.) стала настолько велика, что над созданиеммашин типа построенных Эйкеном одновременно работало несколько групписследователей. Начиная с 1943 г. Группа специалистов под руководством ДжонаМочли в США начала конструировать машину уже на основе электронных ламп, а нереле. Их машина названная ENIAC, работа в 1000 раз быстрее чем МАРК-1, однакодля задания ее программы приходилось в течение нескольких часов или дажедней  подсоединять нужным образомпровода. Специалисты начали конструировать машину, которая могла бы хранитьпрограмму в своей памяти.

Компьютеры40-х и 50-х годов были очень большими устройствами, – огромные залы былизаставлены шкафами с электронным оборудованием. Все это стоило очень дорого,поэтому компьютеры были доступны только крупным фирмам. Первый шаг к уменьшениюразмеров компьютеров был сделан  сизобретением в 1948 г. транзисторов, которые смогли заменить в компьютерахлампы. И уже во второй половине 50-х годов появились машины на основетранзисторов. Единственное место где транзисторы  не смогли заменить лампы- это блоки памяти,но там вместо ламп стали использовать схемы памяти на магнитных сердечниках. В1965 г. Фирме Digital Equipment  удалосьвыпустить мини-компьютер размером с холодильник и стоимостью 20.000$.

Следующийшаг в миниатюризации компьютеров- изобретение интегральных микросхем или чипов.Затем прогресс компьютеров стал очень стремительным. Вот основные вехи в эволюциисовременных компьютеров:

1978г.-Intel процессор 8086

1979г.-Intel процессор 8088

1981г.-IBM PC с процессором 8088

1984г.-IBM PC AT с процессором 80286

1985г.-Microsoft Windows

1988г.-Intel 80386SX

1989г.-Intel 486DX

1990г.-PC с процессором 486DX/25

1992г.-Intel 486DX2

1993г.-Intel Pentium

1995г.-Intel Pentium Pro

1998г.-процессор Pentium с тактовой частотой 600 Мгц

Стремительныетемпы компьютеризации всех сторон человеческой деятельности привели к тому, чтосегодня компьютеры, и, прежде всего персональные ЭВМ, стали непременныматрибутом самых различных технических комплексов. Это касается и современныхсистем управления и сбора данных, контрольно-измерительного и лабораторногооборудования, т.е. любых комплексов, основной задачей которых являетсяобработка и интерпретация информации, поступающей из «внешнего мира».

Сегодняпрактически все системы такого рода, за исключением сугубо специализированныхсистем, построенных на основе специализированных процессоров, оснащеныперсональными компьютерами на процессорах ведущих мировых производителей, в томчисле и Intel. Врезультате<span Times New Roman",«serif»">,

 перед разработчиками и пользователями любойподобной системы встает задача адекватной стыковки устройств, которые воспринимаютинформацию из внешнего мира (датчиков различного типа), с персональнымкомпьютером, являющимся центральным узлом такой системы. Компьютер выполняетзадачи координации работы системы, обработки поступающей информации и выдачи еепользователю в наиболее удобной для него форме.<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
2.<span Times New Roman"">   

Внедрениеэлектронных средств регулировки параметров, характеристик и режимов передатчикапозволяет осуществлять управление передатчиком на расстоянии. Такое управление,называемое дистанционным, широкоиспользуется в профессиональных передатчиках.

Дистанционноеуправление радиовещательным передатчиком, находящимся в соседнем помещении илив этом же, но на расстоянии в несколько десятков метров, создает дляобслуживающего персонала повышенные удобства. Не подходя к передатчику, операторимеет возможность включить и выключить передатчик, настроить его на нужнуючастоту, переключить источник сигнала, и т.д.

Врадиовещательных передатчиках для дистанционного управления используютсяультразвуковые, инфракрасные колебания или управление с помощью линий связи.

Структурнаясхема дистанционного управления с использованием источника инфракрасногоколебания

<img src="/cache/referats/2033/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Рис. 1.<span Times New Roman"">    

Структурнаясхема дистанционного управления с использованием источника инфракрасногоизлучения показана на рис.1, Необходимая для управления передатчиком информациянабирается оператором на пульте управления ПУ, сигналы управления с его выходапосле преобразования связи устройством кодирования УК подаются на фотодиод ФД(излучатель), излучающий инфракрасные импульсы в направлении фототранзистораФТ, находящегося на управляемом передатчике. Принятые фототранзистором импульсыусиливаются и декодируются в устройстве декодирования УД, с выхода которогосигналы управления поступают на соответствующие цепи регулировок передатчика. Впередатчике с микропроцессорным управлением пульт может частично или полностьюдублировать панель управления передатчика. Инфракрасные колебания хорошо поглощаютсястенами помещения и расположенной в нем мебелью, при этом практически несоздаются мешающие воздействия устройствам, находящимся в других помещениях.

СистемыДУ на ультразвуковых колебаниях действуют по такому же принципу.

Дистанционноеуправление передатчиком с помощью линий связи. управления рассмотрим на примереуправления передатчиком декаметрового диапазона. В таких РПДУ контроль иуправление его работой производится из диспетчерского пункта (ДП), находящегосяот передатчика на некотором расстоянии, что повышает оперативность радиосвязиза счет управления передатчиком с помощью ЭВМ по заранее заданной программе, апри работе передатчика на необслуживаемых радиостанциях сокращает обслуживающийперсонал.

Радиопередатчик,находящийся на значительном расстоянии (например, много километров) отоператора или ЭВМ, управляется путем односторонней либо двусторонней передачиинформации.

В первомслучае передаются только команды телеуправления (ТУ); во втором для контроля заработой передатчика организуется обратный канал связи для передачи информациителесигнализации (ТС).

Придистанционном управлении для каждого органа управления РПДУ предусматриваетсялибо отдельная линия связи, либо число линий связи меньше числа объектовуправления. В первом случае сигналы передаются с помощью параллельного кода, вовтором случае происходит уплотнение канала связи, и сигналы передаются спомощью последовательных кодов.

Структурнаясхема систем телеуправления и телеконтроля

<img src="/cache/referats/2033/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">

Рис. 2.<span Times New Roman"">    

Системателеуправления и телеконтроля РПДУ состоит из устройств, устанавливаемых надиспетчерском пункте, канала связи и устройств, устанавливаемых на РПДУ (рис.2). В блоке вывода на ДП передаваемаяинформация преобразуется (кодируется и модулируется) в форму, пригодную дляпередачи по линии связи к управляемому РПДУ, содержащему в блоке ввода обратныепреобразователи, декодирующие и демодулирующие устройства. Блок ввода передаетинформацию от ДП передатчику, а такжевызывает срабатывание визуальных или слуховых индикаторов на передней панелипередатчика; блок вывода снимает информацию с РПДУ для передачи на ДП.

Еслинеобходимо осуществлять управление большим числом передатчиков, для повышенияэффективности канала связи используют общий канал для передачи сообщений всемРПДУ, т.е. осуществляют уплотнение одного канала связи вторичными каналами. Восновном применяются системы с кодовым разделением каналов, в которых в каждомвторичном канале, по которому производится управление конкретным передатчиком,передается специальная кодовая комбинация. На приемной стороне сигналы с линиисвязи от ДП параллельно подаются на дешифраторы передатчиков. Если кодовая комбинацияпосле дешифровки соответствует комбинации, присвоенной данному РПУД (егоадресу), то сигналы ТУ воздействуют на этот передатчик. При этом либо самадресный код несет в себе команду ТУ для передатчика, либо адрес и команды ТУпередаются поочередно. Кодовая комбинация, передаваемая по линии связи от ДП,может содержать: адрес РПДУ, на который должна быть передана информация; определяющийвид сообщения; текст сообщения. В текст сообщения может входить многопозиционнаякоманда ТУ в двоичном или двоично-десятичном коде, характер двухпозиционнойкоманды, группа двухпозиционных сигналов ТС и т.д. К двухпозиционным относятсякоманды «включить – выключить», «увеличить – уменьшить» и т. д. Адрес и текстмогут иметь различное число элементов в пределах длины кодовой комбинации.Обычно число импульсов в сообщении и их длительность бывают заданными, поэтомупередатчик может отключаться как в паузах между сигналами, так и во времяимпульсов начала сообщения, что повышает помехозащищенность системы. Команды ТУмогут передаваться и с двойным подтверждением.

 Сначала с ДП в РПДУ посылается адрес и текстподготовленной команды. После декодирования и запоминания адреса это же сообщениепоступает обратно на ДП, где происходит его сравнение с ранее переданным. Присовпадении переданного и принятого сообщений с ДП передается на РПДУ разрешениена исполнение команды, после получения, которого на ДП поступает соответствующееподтверждение. Телеуправление может быть построено так, что сначала выбираетсягруппа РПДУ, затем подгруппа и т. д. Таким образом, выбор для управлениятребуемого РПДУ осуществляется в несколько этапов, с применением одинаковых илиразличных кодов. Скорость передачи информации ТУ составляет 50—2400 бит/с.Аппаратура ТУ строится по принципу модульно-блочной конструкции на ИС. Дляпередачи информации ТУ могут быть использованы стандартные телефонные каналыпроводной или радиорелейной линии.

Рассмотримупрощенные структурные схемы блоков вывода и ввода информации с временнымкодовым разделением сигналов для передачи по линии связи сигналов ТУ и ТС.

Структурнаясхема блока вывода.

<img src="/cache/referats/2033/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">

Рис. 3.<span Times New Roman"">   

Структурнаясхема блока вывода, который может быть установлен как в ДП для передачисигналов ТУ, так и на приемном пункте для передачи сигналов ТС, показана нарис. 3. Сигналы ТУ (ТС) в виде кодовых комбинаций, имеющих адреса и тексты,подаются через распределительное устройство РУ на преобразователь кода ПК. Это преобразование обусловлено тем,что сигналы ТУ подаются с клавиатуры на РУ в параллельном коде, а передаватьсигналы управления по одной линии связи к приемному пункту необходимо впоследовательном коде. В формирователе кодовых сигналов ФКС для повышенияпомехоустойчивости в кодовую комбинацию добавляются синхронизирующие и контрольныеимпульсы используемого кода. Импульсы кода преобразуются в модуляторе М дляпередачи по линии связи к РПДУ. Алгоритм работы узлов блока вывода задается устройствомуправления УУ, тактовые импульсы вырабатываются генератором ГТИ.

Структурнаясхема блока ввода.

<img src="/cache/referats/2033/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

Рис. 4.<span Times New Roman"">   

Структурнаясхема блока ввода представлена на рис. 4. Сигнал с линии связи подается надемодулятор Д, с выхода которого последовательность импульсов преобразуется впреобразователе кода ПК в параллельные кодовые комбинации. Эти кодовыекомбинации записываются в устройстве центральной памяти УЦП. Адресная часть этих кодовых комбинаций подается на устройствоуправления УУ, а тексты с выхода УЦП— вустройства индивидуальной памяти ИП1— ИПn каждого управляемого канала. Запись вустройства памяти ИП1— ИПn проводитсяпо соответствующему сигналу от УУ. В соответствии с выбранным кодом устройствозащиты кодов УЗК вырабатывает сигнал запрета или разрешения на приемнеискаженных кодовых комбинаций. Синхронизация генератора тактовых импульсовГТИ осуществляется от селектора тактовых импульсов СТИ.

Рассмотренныеметоды и способы дистанционного управления и контроля имеют ряд существенныхнедостатков:

1) Придистанционном управлении с помощью ИК лучей невозможно осуществлять управлениеРПДУ, находящегося в другом помещении, а ведь передатчики именного из-за своеговредного ВЧ излучения переносятся в более отдаленные помещения.

2)Устройства дистанционного управления и контроля достаточно громоздки, обладаютограниченным набором функций и команд, трудно поддаются модернизации. Из-засложности конструкции обладают низкой ненадежностью и ремонтопригодностью.

Этинедостатки устраняются в компьютерных системах дистанционного управления иконтроля. Такие системы имеют следующие преимущества: малые габариты и высокаянадежность, программное управление, стандартная шина управления, возможностьнаращивания и модернизации, а также простота обслуживания.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language: RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">
3.<span Times New Roman"">     С ШИНОЙ КОМПЬЮТЕРА IBM PC

В даннойдипломной работе разработана компьютерная система дистанционного управления УКВЧМ радиовещательным передатчиком типа HF-1000. Данный способ позволяет использовать компьютер IBM PC АТв качестве устройства, вырабатывающего команды управления. Система состоит издвух модулей: платы сопряжения и исполнительного устройства (см. рис.). Платасопряжения вставляется в стандартный слот расширения системной шины компьютера IBM PC AT и управляетсяпрограммным способом. Исполнительное устройство смонтировано в отдельномкорпусе с автономным источником питания и соединяется с платой сопряжения спомощью 8-жильного кабеля через оптоэлектронную развязку. Команды управленияпоступают на передатчик по кабелю длиной до 300 м.

3.1.<span Times New Roman"">             Системная шина компьютера IBM PC.

Системнаяшина IBM PC представляет собой расширение шины микропроцессора фирмы Intel.Используемые ИС совместимы с транзисторно-транзисторной логикой (ТТЛ), помимосигнальных выводов имеются выводы для подачи питания +5 В и +12 В и соединенияс общим проводом. На рис. 5 показана разводка выводов системной шины IBM PC – вобщей сложности 62 вывода. Все сигналы имеют активный высокий уровень во всехслучаях, кроме оговоренных отдельно.

А0—А19.Это 20 выводов адресов памяти и устройств ВВ. А0 – младший значащий разряд(МЗР), А19 – старший (СЗР). Сигналы для этих линий формируются либо процессором, либо контроллером прямого доступа к памяти.

D0—D7. Эти восемь выводов образуютдвустороннюю шину данных. D0 – младший разряд, D7 – старший. Во время циклазаписи микропроцессор выдает информацию на шину данных по сигналу записи в портВВ (IOW) или в память (MEMW), которые тактируют подачу данных  в порт ввода-вывода или в память. Во времяцикла чтения с шины порт ввода-вывода или память должны направлять информациюна шину данных по сигналу чтения с порта ВВ (IOR) или чтения из памяти (MEMR),которые служат для занесения данных в буфер микропроцессора.

MEMR,MEMW, IOR, IOW. Эти сигналы сактивным низким уровнем управляют операциями чтения и записи. Они могутвыдаваться процессором или контроллером ПДП.

ALE(разрешение регистра адреса). На системной шине PC сигнал ALE указывает наначало шинного цикла, который инициируется процессором. Когда этот сигналвыставлен, по системной шине данных не будет передаваться адресная информация.

AEN(разрешение адреса). Этот сигнал выдается контроллером ПДП и указывает, чтоидет выполнение цикла прямого доступа к памяти. Обычно он служит для блокировкилогики декодирования порта ВВ во время цикла прямого доступа к памяти. Этонеобходимо для того, чтобы адрес прямого доступа к памяти не был случайноиспользован в качестве адреса ВВ. Такая ситуация в принципе может возникнуть, посколькууправляющие линии IOR и IOW могут переходить в активное состояние во времяцикла ПДП.

OSC(сигналы задающего генератора), CLOCK. OSC – высоко- частотный системныйсинхросигнал с периодом повторения 70 нс (частота 14,31818 МГц) и коэффициентомзаполнения 0,5. Частота сигнала CLOCK равна одной трети частоты задающегогенератора (4,77 МГц). Она является рабочей частотой микропроцессора Intel.

IRQ2—IRQ7(запросы на прерывание). Устройства ввода-вывода используют шесть линий вводадля генерирования запросов на прерывание, направляемых процессору. Этимзапросам присваиваются определенные приоритеты (IRQ2 задает высший приоритет, аIRQ7 – низший). Запрос на прерывание генерируется путем выдачи высокогологического уровня на линию IRQ и поддержания его до тех пор, пока прием этогосигнала не будет подтвержден процессором. Поскольку сигнал подтвержденияпрерывания (INTA), выдаваемый процессором, не появляется на системной шине,подтверждение обычно поступает по одной из линий порта ВВ, для чегоиспользуется команда OUT, выдаваемая подпрограммой обработки прерываний.

I/O CHRDY (готовность канала ВВ). Этот входной сигнал используется для инициированияпериодов ожидания, с помощью которых увеличивается длительность шинных цикловмикропроцессора при работе с «медленными» запоминающими и внешнимиустройствами.

I/O CH CK(проверка канала ВВ). Этот сигнал с активным низким уровнем служит для«информирования» процессора   о том, чтов данных, поступивших из памяти или от устройства ВВ, содержится ошибка,обнаруженная контролем по четности.

RESET DRV(инициирование сброса). Этот сигнал служит для сброса или установки в исходноесостояние системной логики либо при включении питания, либо в том случае, когдапосле подачи питания обнаруживается, что один из уровней напряжения питаниявыходит за допустимые рабочие пределы. Этот сигнал синхронизируется срезом импульсаOSC.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Схема системной шиныISA

<img src="/cache/referats/2033/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Рис.5.<span Times New Roman"">   

DRQ1—DRQ3(запрос прямого доступа к памяти). Эти входные сигналы служат для запросадоступа к асинхронным каналам, которые используются периферийными устройствами,чтобы получить возможность прямого доступа к памяти. На линии DRQ долженподдерживаться высокий уровень сигнала до тех пор, пока уровень на соответствующейлинии DACK не станет низким.

DACK0—DACK3(сигналы подтверждения запроса ПДП). Эти сигналы с активным низким уровнемиспользуются для подтверждения приема сигналов запроса ПДП и для регенерациидинамической памяти (DACKO).

Т/С(конец блока данных). По этой линии выдается импульс, когда достигается конецблока данных, передаваемых по каналу прямого доступа к памяти.

Вразработанном устройстве сопряжения используются сигналы D0 – D7, A0 – A9, AEN, IOR, IOW, RESET.

3.2.<span Times New Roman"">            

В связи стем, что нагрузочная способность шины ограничена, необходимо подключать к нейустройства через схемы буферизации. В данном устройстве в качестве буферныхэлементов используются шинные формирователи КР1533АП5 (два четырехканальныхформирователя с тремя состояниями на выходе с инверсным управлением). Всего длябуферизации разрядов А0 — А9 адресной шины и требуемых управляющих сигналовиспользуется две микросхемы.

3.3.<span Times New Roman"">            

Схемадешифрации адреса портов ввода – вывода спроектирована с учетом возможногорасширения устройства и рассчитана на адресацию 32 портов – с 300H  по 31FH.

Существуетнесколько способов обращения к портам:

1.<span Times New Roman"">   

2.<span Times New Roman"">   

3.<span Times New Roman"">   

В даннойсхеме используется программно-управляемый ввод-вывод, когда обращение к портамосуществляется по специальным командам микропроцессора IN и OUT.

Припоявлении на шине  одного из адресов с300H  по 31FH и при наличии активногосигнала AEN, логическиесхемы декодирования генерируют импульс выбора порта. При наличии этого импульсасоответствующий порт готов к приему или передаче информации.

3.4.<span Times New Roman"">            

Вкачестве приемо-передатчика данных используется восьмиканальный двунаправленныйформирователь с тремя состояниями на выходе КР1533АП6. Направление передачиданных определяется наличием сигналов чтения или записи на шине и работойдешифратора адреса. Если присутствует сигнал чтения, то данные из регистров выбранногодешифратором порта поступают на шину. Если присутствует сигнал записи, тоданные с шины записываются в регистры выбранного дешифратором порта.

3.5.<span Times New Roman"">            

Регистркоманд управления объединяет три порта с адресами 300Н, 301Н и 302Н. В нашейсхеме регистр действует в одном направлении: процессор в виде параллельного 8разрядного кода посылает команду управления передатчиком, которая записываетсяв один из портов. В качестве портов регистра используются 3 микросхемы серии КР1533ИР22(восьмиразрядный регистр на триггерах с защелкой с тремя состояниями навыходе).Таким образом, регистрспособен хранить 24-разрядное число.

3.6.<span Times New Roman"">            

Командыуправления передатчиком из регистра хранения подаются на исполнительноеустройство через схему оптоэлектронной развязки.  Исполнительное устройство – это блок реле,который непосредственно управляет передатчиком. Каждый разряд регистрауправляет отдельным реле, что позволяет подавать на передатчик до 24 командодновременно.

3.7.<span Times New Roman"">            

Исполнительноеустройство питается от автономного источника электропитания. Источникпредставляет собой трансформатор, с одной первичной и двумя вторичнымиобмотками, двумя выпрямителями, на основе мостовых схем и двумя стабилизатораминепрерывного действия (НКСН), рассчитанными на напряжения +12 В и +5 Всоответственно. Однофазная мостовая схема из всех двухполупериодных схем выпрямленияобладает наилучшими технико-экономическими показателями. Данный класс устройствполучил широкое распространение для питания различной радиоэлектроннойаппаратуры. Это объясняется схемной простотой, высоким качеством выходногонапряжения возможностью миниатюризации методами современной технологии. НКСН могутвыполняться с последовательным, параллельным или комбинированным включениемрегулирующего элемента. В данной схеме используется последовательное включениерегулирующего элемента. Стабилизированный источник питания вырабатывает двавыходных напряжения +5В и +12В с малым уровнемпульсаций. Напряжение +12 В используется для питания элементов исполнительногоустройства, а напряжение + 5 В – для дальнейшей модернизации и расширения системы.

3.8.<span Times New Roman"">            

Работасистемы происходит следующим образом. Программа задает временные интервалызапуска той или иной команды управления передатчиком и адреса портовввода-вывода, в которые записываются эти команды. Процессор по заданнойпрограмме в определенные моменты времени обращается к порту, выставляя налиниях A0 – A9 егоадрес 300Н (либо 301Н и 302Н), а на линиях D0 – D7 команду управления.

Одновременнос этим при высоком уровне на линии сигнала IOR приемопередатчик переключается на передачу данных отшины              к регистру.При этом инициируется сигнал AEN, разрешающий дешифрациюадреса, и сигнал IOW, покоторому происходит запись команды в регистр хранения команд. Записьпроизводится только в том случае, если схема дешифрации определила, что обращениепроисходит именно к выбранному порту и активизировала его. Таким образом, за 3цикла обращения можно записать в регистр хранения команд 24-разрядное число.Далее сигналы с регистра поступают на оптоэлектронные ключи, которые, взависимости от высокого или низкого уровня на входах, включают или выключаютреле управления передатчиком.

ПередатчикHF1000 состоит из двухблоков: возбудителя и усилителя мощности, каждый из них имеет входы длявнешнего управления, которые подключаются к реле исполнительного устройства с помощьюкабеля, проложенного от эфирной студии в учебном корпусе УрКСИ к аппаратной на9 этаже здания по Мельникова — 52а. В данной системе используется пока толькотри сигнала:

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

Этого достаточно для поддержания необходимых режимовработы радиостанции:

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

<span Times New Roman",«serif»">-<span Times New Roman"">        

Такимобразом, настроив программу управления, можно запрограммировать расписаниеработы радиостанции на длительный период времени, вплоть до года.

При этомоператор всегда может вмешаться в работу программы и оперативно внестиизменения, а также производить переключения в ручном режиме. Структурная схемавсей системы приведена на рис. 6.

Структурная схема размещения оборудования системыДУ
радиостанцией.

<img src="/cache/referats/2033/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Рис. 6.<span Times New Roman"">   <span Arial",«sans-serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-font-kerning:14.0pt;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU; mso-bidi-language:AR-SA">
4.<span Times New Roman"">   4.1.<span Times New Roman"">            

1.Напряжение питающей сети U1=220 В; 2. Частота тока в сети fc=50Гц; 3. Величины относительных отклонений напряжения сети амин=0,005В, амакс=0,005 В; 4. Номинальное значение выходного напряжениястабилизатора Uвых=12 В; 5. Пределы регулировки выходного напряжениястабилизатора Uвых.мин=11,94 В, Uвых.макс=12,06 В; 6.Максимальный и минимальный токи нагрузки стабилизатора Iн.мин=0,95А, Iн.макс=1,05 А; 7. Коэффициент стабилизации по входному напряжениюКст=500; 8. Внутреннее сопротивление стабилизатора ri<=0,01 Ом; 9. Амплитуда пульсациивыходного напряжения стабилизатора Uвыхm1=1мВ; 10. Пределы изменениятемпературы окружающей среды Qокр.мин=+400С, Qокр.макс=00С; 11. Температурный коэффициент стабилизатора напряженияΥ=+-5мВ/0С.

4.2.<span Times New Roman"">            

Выбираемсхему стабилизатора с операционным усилителем, в качестве схемы сравнения.

4.2.1.  Iвн=0,02 А, и определяем максимальный ток через регулирующий транзисторIк4макс, А:

Iк4макс=Iн.макс+Iвн,                                                                                    (1)

Iк4макс=0,02+1,05=1,07А;

4.2.2. 01мин, В

U01мин=Uвых.макс+Uкэ4мин+U01м1,                                                         (2)

гдеUвых.макс — наибольшее выходное напряжение стабилизатора;

U01м1-амплитудапульсаций на входе стабилизатора

U01м1=(0,05-0,1)*(Uвых.макс+Uкэ4мин),      (3)

где Uкэ4мин=(1,5-2)В,для кремниевых транзисторов U01м1=0,1*(12,06+2)=1.406 В

U01мин=12,06+2+1,406=15,466В

Определимноминальное и максимальное напряжение на входе стабилизатора: U01, U01макс, В

U01=U01мин/(1-амин)        (4)

U01=15,466/(1-0,005)=15,54В

U01макс=U01*(1+амакс)     (5)

U01макс=15,54*(1+0,005)=15,61В

Определяемориентировочную величину внутреннего сопротивления выпрямителя r0,Ом:

r0=(0,05-0,15)*U01/Iнмакс,       (6)

r0=(0,05-0,15)*15,54/1,05=1,48Ом

Определиммаксимальное напряжении на входе стабилизатора при минимальном токе в нагрузкеU01макс.макс, В

U01макс.макс=U01макс+(Iнмакс-Iнмин)*r0  (7)

U01макс.макс=15,61+(1,05-0.95)1,48=15,758В

Определиммаксимальное напряжение на переходе К-Э VT4, В:

Uкэ4макс=U01макс.макс+Uвых.мин    (8)

Uкэ4макс=15,758-11,94=3,81В

Найдемвеличину макси

еще рефераты
Еще работы по компьютерным и периферийным устройствам. радиоэлектронике