Проектирование учебного демонстрационного стенда "Цифроаналоговый преобразователь" с подключением к компьютеру через порт USB
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
между модулем и компьютером осуществляется через интерфейс обычного последовательного порта. Последнее обстоятельство существенно облегчает программирование, т.к. нет необходимости в применении дополнительных динамических библиотек, сложных интерфейсов и непосредственного общения с драйвером. Для написания собственных программ управления модулем возможно применение любого языка/среды программирования, поддерживающих возможность работы с COM портами. Внешний вид модуля изображен на рисунке 13.
Рисунок 13 - Модуль Ke USB24R
Модуль имеет 18 дискретных линии ввода/вывода с возможностью независимой настройки направления передачи данных (вход/выход), 4 мощных электромагнитных реле для непосредственного управления высоковольтными цепями и 4 встроенных 10-ти разрядных АЦП.
Для управления модулем предусмотрен набор высокоуровневых текстовых команд управления (KE - команды). Формируемая команда отправляется в порт, процессор модуля декодирует ее, выполняет необходимую операцию и отправляет обратно ответ в текстовом формате о статусе выполненной задачи или другую необходимую информацию, специфичную для конкретной команды. Применение текстовых команд позволяет в общем случае обойтись без разработки дополнительного программного обеспечения. Достаточно использовать любую терминальную программу позволяющую передавать данные через COM порт, например HyperTerminal входящую в состав ОС Windows. Возможно, боле удобной программой окажется KeTerm которая была специально разработана для работы с модулем.
Отличительные особенности:
интерфейсный модуль для сопряжения по шине USB;
определяется ОС Windows как виртуальный COM порт;
не требует дополнительных схемных элементов, сразу готов к работе;
18 дискретных линий ввода/вывода с возможностью независимой настройки направления передачи данных (вход/выход) и сохранения настроек в энергонезависимой памяти модуля;
4 реле для управления высоковольтными цепями и нагрузками;
4 встроенных 10-ти разрядных АЦП;
динамический диапазон напряжения входного аналогового сигнала для АЦП от 0 до 5 В;
набор готовых текстовых команд управления высокого уровня (KE - команды);
удобный форм-фактор в виде модуля с IDC-26 колодкой и разъемом USB-B;
возможность питания как от шины USB так и от внешнего источника питания (режим выбирается джампером на плате);
возможность сохранения данных пользователя в энергонезависимой памяти модуля (до 32 байт);
возможность изменения строкового дескриптора USB устройства;
каждый модуль имеет уникальный серийный номер доступный программно;
поддержка ОС Windows 2000, 2003, XP, Vista, ОС Linux.
2 Специальная часть
2.1 Разработка структурной схемы проектируемого устройства
Схема электрическая структурная определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязь. Отдельные узлы или части устройства обозначают прямоугольником (или условными графическими обозначениями), а связи между ними показывают линиями, стрелки, на конце которых показывают направление прохождения сигналов. Внутрь прямоугольников вписывают наименования, обозначения и типы узлов или частей устройства. Такие схемы используют для общего ознакомления с изделием, они дают наглядное представление о принципе работы аппарата, последовательности взаимодействия его узлов. Структурная схема проектируемого устройства (рисунок 14) состоит из:
компьютера;
модуля WoodmanUSB;
задатчика кода;
индикаторов состояния задатчика кода.
Рисунок 14 - Структурная схема учебного стенда Цифроаналоговый преобразователь
На контролируемые компьютером входы порта А модуля WoodmanUSB поступает восьмиразрядный код. Под управлением специальной программы компьютер iитывает этот код, и зависимости от значения кода из начальной (исходной точки) прорисовывает отрезок линии соответствующий в вертикальном направлении весовому значению кода, а горизонтальном направлении соответствующий времени (частоте дискретизации). На индикаторах состояния отражается двоичный код задатчика.
.2 Выбор и обоснование электронных компонентов устройства
Наиболее близкими из трех рассмотренных в п. 1.3 модулей по техническим возможностям для использования к разрабатываемом стенде является модуль WoodmanUSB как наиболее скоростной имеющий дополнительные входы управления.
Задатчик кодов может быть реализован на любых маломощных переключателях, например ПД9-2.Индикатор двоичного кода можно выполнить на светодиодах АЛ307 и ограничительных резисторах МЛТ-0,25.
2.3 Разработка принципиальной схемы устройства
Схемы электрические принципиальные определяют полный состав изделия и дают детальное представление о принципе работы изделия. На основе схемы электрической принципиальной разрабатывают целый ряд других конструкторских документов - схемы соединений, чертежи печатных плат, перечни элементов и т.д. На схеме электрической принципиальной изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии соответствующих электрических процессов. Элементы изображают в виде условных графических обозначений (УГО) в соответствии с ГОСТ. Каждый элемент схемы электрической принципиальной должен иметь позиционное буквенно - цифровое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710 - 81. Порядковые номера элементам присваивают, начиная с единицы в пределах группы элементов, и
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение