Барограф. Схема, описание

Ücretsiz teknik kütüphane

RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Ücretsiz kütüphane / Radyo-elektronik ve elektrikli cihazların şemaları

Barograf. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Ücretsiz teknik kütüphane

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi

makale yorumları

Прибор предназначен для регистрации изменений атмосферного давления во время полета модели летательного аппарата. Он построен на микроконтроллере семейства MCS-51 и микросхеме энергонезависимой памяти. Аналого-цифровое преобразование реализовано программно. Записанная информация может быть передана в компьютер и использована, например, для построения графика высоты полета.

Выполнение измерений - едва ли не самая распространенная "профессия" микроконтроллеров. При этом напряжение, пропорциональное измеряемому параметру, предварительно преобразуется в цифровой эквивалент - многоразрядный двоичный код. По завершении этой операции микроконтроллер получает от аналого-цифрового преобразователя (АЦП) сигнал готовности передать ему результат в параллельном или последовательном виде.

Pirinç. 1 (büyütmek için tıklayın)

Такое решение, однако, не всегда оправдано, так как необходимость применения АЦП в виде отдельной микросхемы или даже встроенного в микроконтроллер неизбежно увеличивает стоимость устройства, а иногда и его энергопотребление. Во-вторых добавление в конструкцию микросхемы АЦП усложняет устройство и снижает его надежность, так как между ней и микроконтроллером требуется организовать множество электрических связей.

Но зачастую, особенно при невысоких требованиях к скорости выполнения аналого-цифрового преобразования, его можно реализовать с помощью несложной программы для дешевого микроконтроллера, не имеющего встроенного АЦП.

В барографе, схема которого изображена на рисунке, использован все еще популярный микроконтроллер АТ89С2051 (DD1) без встроенного АЦП, по архитектуре и набору команд относящийся к семейству MCS-51. Датчик атмосферного давления - МРХ4115А (В1). Пропорциональное измеряемому давлению выходное напряжение датчика, усиленное ОУ DA1.1, подано на один из входов встроенного в микроконтроллер компаратора напряжения. На другой его вход поступает линейно нарастающее напряжение, образующееся на конденсаторе С5 при его зарядке стабильным током источника на стабилитроне VD1 и транзисторе VT2. Отклонение закона изменения этого напряжения от линейного не превышает ±0,3 %.

Результат преобразования - подсчитанное внутренним таймером-счетчиком микроконтроллера число импульсов, поступивших на его вход с момента начала нарастания напряжения на конденсаторе до зафиксированного компаратором момента его равенства усиленному напряжению датчика. После этого микроконтроллер формирует на выходе Р1.4 импульс, открывающий транзистор VT1. Конденсатор С5 разряжается через резистор R10 и открытый транзистор, после чего цикл измерения повторяется.

Таймер работает в режиме Mode 0, он восьмиразрядный, на его счетный вход поступают импульсы с частотой кварцевого генератора микроконтроллера, деленной на 12, прошедшие предварительный пятиразрядный делитель. При частоте кварцевого резонатора ZQ1 Fкв=11,059 МГц, частота счетных импульсов равна

Fсч = Fкв/(12*2⁵) = 11059/384 = 28,8 КГц.

Поскольку в регистре ТНО микроконтроллера сохраняется состояние предварительного делителя на момент окончания счета, общая разрядность результата преобразования достигает 13.

Если барограф включен с нажатой кнопкой SB1, результаты преобразования сохраняются в микросхеме энергонезависимой памяти 24LC02B (DS1), соединенной с микроконтроллером по интерфейсу I2C. Если же в момент включения питания кнопка SB1 оставалась не нажатой, вся ранее записанная в энергонезависимую память информация через разъем XS1 побайтно отправляется на вход RXD СОМ-порта компьютера. Принять ее может любая терминальная программа, запущенная на компьютере.

Формирователем выходного сигнала, соответствующего стандарту RS-232, служит ОУ DA1.2, включенный как компаратор. Хотя в предлагаемом читателям варианте программы микроконтроллера прием информации от компьютера не предусмотрен, необходимый для этого преобразователь уровня в барографе имеется. Он собран на транзисторе VT3.

Разъем XS1 необходимо присоединять к разъему СОМ-порта компьютера непосредственно или с помощью "модемного" (без перекрестных связей) кабеля. В большинстве случаев достаточно иметь в кабеле всего два провода - цепи RXD и SG. Для организации приема барографом информации, передаваемой компьютером, потребуется еще один, TXD. Остальные пять проводов и перемычки между контактами разъема XS1 нужны лишь для правильной работы компьютерных программ, формирующих управляющие сигналы DTR и RTS и анализирующих состояние входов DCD, DSR и CTS. В программе микроконтроллера скорость работы его последовательного порта задана равной 9600 Бод.

Питается барограф от двух гальванических батарей напряжением 9 В (например, "Крона"). При разработке программы были использованы находящиеся на сайте компании Atmel примеры реализации связи по интерфейсу I2C микроконтроллера АТ89С2051 с микросхемой памяти.

Автор: К. Дунаев

Diğer makalelere bakın bölüm Ölçüm teknolojisi.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı 04.05.2024

Uzayı ve onun gizemlerini keşfetmek, dünyanın her yerindeki gökbilimcilerin dikkatini çeken bir görevdir. Şehrin ışık kirliliğinden uzak, yüksek dağların temiz havasında yıldızlar ve gezegenler sırlarını daha net bir şekilde açığa çıkarıyor. Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi olan Tokyo Üniversitesi Atacama Gözlemevi'nin açılışıyla astronomi tarihinde yeni bir sayfa açılıyor. Deniz seviyesinden 5640 metre yükseklikte bulunan Atacama Gözlemevi, uzay araştırmalarında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor. Bu site, yer tabanlı bir teleskop için en yüksek konum haline geldi ve araştırmacılara Evrendeki kızılötesi dalgaları incelemek için benzersiz bir araç sağladı. Yüksek rakımlı konum daha açık gökyüzü ve atmosferden daha az müdahale sağlasa da, yüksek bir dağa gözlemevi inşa etmek çok büyük zorluklar ve zorluklar doğurur. Ancak zorluklara rağmen yeni gözlemevi gökbilimcilere geniş araştırma olanakları sunuyor. ... >>

Hava akımlarını kullanarak nesneleri kontrol etme 04.05.2024

Robotiğin gelişimi, çeşitli nesnelerin otomasyonu ve kontrolü alanında bize yeni ufuklar açmaya devam ediyor. Son zamanlarda Finlandiyalı bilim adamları, insansı robotları hava akımlarını kullanarak kontrol etmeye yönelik yenilikçi bir yaklaşım sundular. Bu yöntem, nesnelerin manipüle edilme biçiminde devrim yaratmayı ve robotik alanında yeni ufuklar açmayı vaat ediyor. Nesneleri hava akımlarını kullanarak kontrol etme fikri yeni değil, ancak yakın zamana kadar bu tür kavramların uygulanması zordu. Finli araştırmacılar, robotların "hava parmakları" gibi özel hava jetleri kullanarak nesneleri manipüle etmesine olanak tanıyan yenilikçi bir yöntem geliştirdiler. Uzmanlardan oluşan bir ekip tarafından geliştirilen hava akışı kontrol algoritması, hava akışındaki nesnelerin hareketinin kapsamlı bir çalışmasına dayanmaktadır. Özel motorlar kullanılarak gerçekleştirilen hava jeti kontrol sistemi, fiziksel müdahaleye gerek kalmadan nesneleri yönlendirmenize olanak sağlar. ... >>

Safkan köpekler safkan köpeklerden daha sık hastalanmaz 03.05.2024

Evcil hayvanlarımızın sağlığına özen göstermek, her köpek sahibinin hayatının önemli bir yönüdür. Ancak safkan köpeklerin, karma köpeklere göre hastalıklara daha duyarlı olduğu yönünde yaygın bir kanı vardır. Texas Veterinerlik ve Biyomedikal Bilimler Okulu'ndaki araştırmacılar tarafından yürütülen yeni araştırma, bu soruya yeni bir bakış açısı getiriyor. Dog Aging Project (DAP) tarafından 27'den fazla refakatçi köpek üzerinde yürütülen bir araştırma, safkan ve melez köpeklerin çeşitli hastalıklara yakalanma olasılığının genellikle eşit olduğunu ortaya çıkardı. Bazı ırklar belirli hastalıklara karşı daha duyarlı olsa da genel teşhis oranı her iki grup arasında hemen hemen aynıdır. Köpek Yaşlandırma Projesi'nin baş veterineri Dr. Keith Creevy, bazı köpek türlerinde daha yaygın olan, iyi bilinen bazı hastalıkların bulunduğunu ve bunun da safkan köpeklerin hastalıklara karşı daha duyarlı olduğu fikrini desteklediğini belirtiyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler

Hidrojen biyopil 17.06.2006

İngiliz bilim adamları, yakıt hücresindeki platini enzimlerle değiştirdiler.

Tipik olarak, bir yakıt hücresinin her iki tarafında bir platin katalizör ile kaplanmış elektrotların bulunduğu bir zar bulunur. Onun sayesinde bir elektrotta bir hidrojen molekülü parçalanır, diğerinde bir su molekülü toplanır. Hidrojenin oksidasyonu ile yaşayan mikroorganizmalar için aynı süreç, enzimler sayesinde çok daha kolay gerçekleşir.

Bilim adamları uzun zamandır bu biyolojik yöntemi bir yakıt hücresinde uygulamaya çalıştılar. Bu konuda bir başka başarı da Oxford Üniversitesi'nden Profesör Fraser Armstrong grubu tarafından elde edildi. Önerdiği tasarımda, hidrojen oksitleyici bir mikroorganizmadan izole edilen enzimler iki elektrot üzerinde biriktirilir.

Enzimler seçici olduklarından yani her biri tek bir tepkimeyi hızlandırdığından tepkimeye giren gazları özel bir zarla ayırmaya gerek yoktur. Yani, son derece yüksek fiyatı, yakıt hücresini, devlet bütçesinin yardımı olmadan kimsenin karşılayamayacağı pahalı bir zevk haline getiriyor.

Armstrong elemanında, elektrotlar doğrudan birkaç yüzde hidrojen ilavesiyle hava ile dolu bir kaba daldırılır. Ve biyoelemente bağlı çalışan elektronik saatin kanıtladığı gibi, başarılı bir şekilde elektrik üretirler. Mikrobiyal enzimlerin elde edilmesi kolaydır ve platinden çok daha ucuzdur.

Ek olarak, platin katalizörü zehirleyen karbon monoksit onlar için zararsızdır.

Diğer ilginç haberler:

▪ CO2 emisyonları dünyayı buzul çağından kurtaracak

▪ Dünyanın en büyük Cherenkov teleskopu fırlatıldı

▪ Yatmadan önce müziğin zararları

▪ Yılbaşı bir saniye sonra gelir

▪ Uyku, bellek verimliliğini iki katına çıkarır

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ site bölümü Ön yükselticiler. Makale seçimi

▪ makale O orospu çocuğu ama bizim orospu çocuğumuz. Popüler ifade

▪ makale Jules Verne aya ilk uçuşun koşullarını ne kadar doğru tahmin etti? ayrıntılı cevap

▪ Alan makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri

▪ makale Ağ üzerinde interkom 220 V. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Minimum ve maksimum voltaj için kontrolör. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri