Разработка программно-аппаратной системы адаптивного аналого-цифрового преобразования сигналов звукового диапазона на базе однокристального микроконтроллера
Разработка системы адаптивного аналого-цифрового преобразования (АЦП) на базе однокристального микроконтроллера. Сравнение АЦП различных типов. Анализ способов реализации системы, описание ее структурной схемы, алгоритма работы, программного обеспечения.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.06.2012 |
| Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для Rх=40 км., категории устойчивости D и средней скорости ветра Vср=5 м/с, tф=2 часа.
Следовательно, объект через tф = 2 часа после аварии окажется в зоне загрязнения, что потребует дополнительных мер по защите рабочих и служащих.
По таблице 10 для зоны загрязнения "Б" с учетом времени начала работы после аварии (Тнач = 2 часа) и продолжительности работы (Траб = 12 часов) определяем дозу облучения, которую получат рабочие и служащие объекта при открытом расположении в середине зоны "Б". Согласно таблице, Dзоны =17,1 рад. Расчет дозы с учетом внутренней границы производим по формуле:
Д обл = Дзоны - для внешней границы зоны (11.1)
Косл х К зоны.
Кзоны для внешней границы зоны будет равен 1,7.
Для нашего примера:
Dзоны = 17,1рад, Косл = 5 (по исходным данным) Кзоны = 1,7.
Расчет показывает, что рабочие и учащиеся университета за 12 часов работы в зоне "Б" могут получить установленную дозу (Dуст = 1 рад).
Используя данные таблицы 10 и формулу (11.1), определяем допустимое время начала работы рабочих служащих объекта после аварии на АЭС при условии получения дозы не более Dуст. = 1 рад (по условию) по формуле:
Д'з = Дуст. х Косл. х Кз (11.2)
Таблица 11.2 - Расчетные данные
|
№ вар. |
Категория устойчивости атмосферы |
Vср м/с |
Зона, место в зоне |
tф |
Dз |
Dобл |
D'з |
Режимы Дано: 1) Тнач; D'з 2) Траб; D'з Опред: 1) tраб? 2) tнач? |
|
|
18 |
D |
5 |
Б, внешняя граница |
2 |
17,1 |
2 |
8,5 |
при D'з= 5 рад и Tнач=2 ч > tраб=2,5 ч Траб=12ч >tнач= 2 суток |
Выводы:
Университет окажется на внешней границе зоны сильного загрязнения (зона Б). Время начала формирования радиоактивного следа после аварии составит tф=2часа
Согласно Dз = 8,5 рад и Траб = 12 часов по таблице 10 находим Тнач = 2 суток, т.е. можно начинать работу только через 2 суток после аварии на АЭС и работать полную смену (Траб = 12 часов).
По исходным данным необходимо начать работу после аварии через 2 часа (Тнач = 16 часов). Следовательно, по таблице 10 и времени Тнач=2 часа и рассчитанной дозе Dз = 8,5 рад с учетом Dуст = 1, находим продолжительность работы Траб = 5 час.
Следовательно, рабочие и учащиеся университета, чтобы получить дозу не выше установленной (1 рад), могут начинать работу в зоне "Б" через 2 часа (Тнач) и выполнять ее 5 часов или при начале работы через 2 суток могут работать только 12 часов.
11.3 Мероприятия по защите сотрудников и учащихся университета
1. После получения оповещения о движении радиоактивною облака установить в университете непрерывное радиационное наблюдение с переносными или стационарными дозиметрическими приборами.
2. При прохождении радиоактивного облака сотрудников лаборатории укрыть в убежище или ПРУ.
3. По данным разведки уточнить прогнозируемую радиационную обстановку.
4. При уровнях радиации (Р > 5 мР/ч) на открытой местности сотрудники университета должны находиться в респираторах или противогазах.
5. Во избежание переоблучения сотрудникам офиса необходимо организовать сменную работу (вахту) с учетом допустимой дозы.
6. Для исключения заноса радиоактивных веществ внутрь помещений необходимо загерметизировать их, а при наличии фильтровентиляционных установок включить их в режиме "чистой вентиляции".
7. После выпадения радиоактивных осадков и снижения загрязненности территории произвести дезактивационные работы с последующим контролем степени загрязненности.
8. При больших уровнях загрязненности и невозможности работы сотрудников необходимо эвакуировать в незагрязненные районы.
Заключение
В результате выполнения данного дипломного проекта была спроектирована и разработана программно-аппаратная система адаптивного аналого-цифрового преобразования на базе однокристального микроконтроллера. Был проведён системный анализ данной системы. Система была рассмотрена в соответствии с принципами системного подхода. С помощью метода анализа иерархий было установлено, что предпочтительнее реализовать систему на базе аналого-цифрового преобразователя с сигма-дельта архитектурой. Для спроектированной схемы была разработана программа на языке программирования высокого уровня С. Программа была успешно прошита в память микроконтроллера и показала корректные результаты при выполнении всех тестовых примеров. Также было выполнено технико-экономическое обоснование системы. Проведя экономические расчёты, можно сделать вывод, что инвестирование в реализацию данной системы может принести прибыль, однако вложения будут рисковыми. Также был проведён анализ условий труда разработчика, определены требования к производственному помещению. Была выполнена оценка радиационной обстановки в случае аварии на атомной электростанции, были предложены мероприятия по защите сотрудников и учащихся университета.
Перечень ссылок
1. Технология VoIP: самые популярные вопросы и ответы. - Режим доступа: http://www.thg.ru/network/voip_faq/index.html, свободный - Загл. с экрана. - 21.02.2012
2. Методы преобразования и передачи звуковых сигналов. - Режим доступа: http://noc. kspu. kr.ua/Doc/Admin/stavropol/sound_24. htm, свободный - Загл. с экрана. - 15.03.2012
3. Аналого-цифровые преобразователи. - Режим доступа: http://www.gaw.ru/html. cgi/txt/doc/adc/ adc_1. htm, свободный - Загл. с экрана. - 15.03.2012
4. Вопросы повышения точности АЦП в системах контроля показателей качества электроэнергии [Текст] / А.М. Иоффе [и др.] // Молодой ученый. - 2011. - №12. Т.1. - С.24-27. - Режим доступа: http://www.moluch.ru/archive/35/4034/, свободный - Загл. с экрана. - 15.03.2012
5. Алгоритм адаптивной обработки для сигма-дельта-АЦП на основе метода кодирования Лемпеля-Зива-Велча [Текст] / К.Ю. Пискаев, В.С. Подшивалов // Молодой ученый. - 2011. - №9. - С.48-53. - Режим доступа: http://www.moluch.ru/archive/32/3642/, свободный - Загл. с экрана. - 15.03.2012
6. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. - М.: Издательский дом "Додэка-XXI", 2007. - 592.: ил. (Серия "Программируемые системы") / А.В. Евстифеев.
7. Аналого-цифровое преобразование для начинающих. - Режим доступа: http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/125029/, свободный - Загл. с экрана. - 15.03.2012
8. Методические указания „Процедура системного анализа при проектировании программных систем” для студентов-дипломников дневной и заочной формы обучения специальности 7.091501/Сост. Сергеев Г.Г., Скатков А.В., Мащенко Е.Н. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. - 32c.
9. Методические указания к расчетно-графическому заданию на тему "Метод анализа иерархий" по дисциплине "Теория оптимальных решений" для студентов специальности 7.091501 "Компьютерные системы и сети" дневной и заочной форм обучения. / Сост. Ю.Н. Щепин - Севастополь, Изд-во СевНТУ, 2008. - 28 c.
10. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Основы менеджмента и маркетинга" для студентов специальностей 8.091501, 8.091401, 8.080401 всех форм обучения / Сост. Г.А. Раздобреева, Е.В. Коваль, Т.В. Кулешова, Л.И. Андреева. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2005. - 24с.
11. Методические указания к выполнению лабораторной работы "Исследование производственного освещения" для студентов всех специальностей дневной и заочной форм обучения / Сост.А. А. Никитин, Е.В. Добровольская - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2008. - 20с.
12. Расчёт количества светильников методом коэффициента использования - Режим доступа: http://www.ltcompany.com/UserFiles/LT_Table. pdf, свободный - Загл. с экрана. - 10.05.2012
13. Безопасность жизнедеятельности. /Под ред. Н.А. Белова - М.: Знание, 2000 - 364с.
14. Основы эргономики. /Зинченко В.П. - М.: МГУ, 1979. - 179с.
15. Борьба с шумом на производстве: Справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов; Под общ. ред.Е.Я. Юдина - М.: Машиностроение, 1985. - 400с., ил.
16. Сборник лабораторно-практических работ по курсу "Охрана труда" / Севастополь: Изд-во СевНТУ, 1998. - 92с.
17. Самгин Э.Б. Освещение рабочих мест. - М.: МИРЭА, 1989. - 186с.
18. Методические указания к расчетно-графической работе "Выявление и оценка радиационной обстановки на объекте при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на атомной электростанции " по дисциплине "Гражданская оборона" - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2011. - 24с.
Приложения
Приложение А. Текст программы
short buffer;
char voltage [4];
char i;
int v;
float result;
char resInVolts [14];
char res;
char d=100;
void main ()
{
SPI1_Init ();
UART1_Init (19200);
while (1)
{
for (i = 0; i < 4; i++)
{
voltage [i] = SPI1_Read (buffer);
if (i == 0) voltage [i] &= 0x1F;
}
v = ( (voltage [0] & 0x1F) << 19) | (voltage [1] << 11) | (voltage [2] << 3) | (voltage [3] >> 5);
result = (v / 0xFFFFFF) * 5;
result=round (result,3);
resStorage [j] =result;
if (abs (resStorage [1] - resStorage [0]) >0,15) {
d=50;
}
else{
FloatToStr (result, resInVolts);
UART1_Write_Text (resInVolts);
delay_ms (d);
j=1; }
}
}
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Применение аналого-цифровых преобразователей (АЦП) для преобразования непрерывных сигналов в дискретные. Осуществление преобразования цифрового сигнала в аналоговый с помощью цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Анализ принципов работы АЦП и ЦАП.
лабораторная работа [264,7 K], добавлен 27.01.2013Аналого-цифровой преобразователь, разрешение и типы преобразования. Точность и ошибки квантования. Частота дискретизации и наложение спектров. Подмешивание псевдослучайных сигналов и передискретизация. Основные аппаратные характеристики микроконтроллера.
дипломная работа [635,4 K], добавлен 23.03.2013Функциональная спецификация, описание объекта, структура системы и ресурсов микроконтроллера. Ассемблирование, программирование микроконтроллера и разработка алгоритма работы устройства, описание выбора элементной базы и работы принципиальной схемы.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 02.01.2010Описание работы однополярного аналого-цифрового преобразователя. Расчет эмиттерного повторителя и проектирование схемы высокочастотного аналого-цифрового преобразователя. Разработка печатной платы устройства, технология её монтажа и проверка надежности.
курсовая работа [761,6 K], добавлен 27.06.2014Создание аналого-цифрового устройства для проведения лабораторных работ с использованием микроконтроллера. Разработка структурной и принципиальной схем. Выбор и описание элементной базы, используемого микроконтроллера. Программирование микроконтроллера.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 19.07.2014Создание микропроцессорной системы на базе микроконтроллера, предназначенного для функциональной диагностики цифровых и интегральных микросхем. Разработка и расчёт блоков микроконтроллера, сопряжения, управления, питания, цифровой и диодной индикации.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.01.2016Проектирование системы аналого-цифрового преобразования быстроизменяющегося аналогового сигнала в параллельный восьмиразрядный код, разработка ее структурной и принципиальной схемы. Основные элементы системы и порядок их взаимодействия, принцип работы.
курсовая работа [88,1 K], добавлен 14.07.2009Построение структурной, функциональной и принципиальной схем электронного термометра на основе микроконтороллера, выбор элементной базы, оптимальной для реализации поставленных задач по диапазону характеристик, алгоритм работы системы и программный код.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 27.12.2009Описание алгоритма работы и разработка структурной схемы микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы. Подключение микроконтроллера, ввод цифровых и аналоговых сигналов. Разработка блок-схемы алгоритма главной программы.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 26.06.2016Система аналого-цифрового преобразования быстроизменяющегося аналогового сигнала в параллельный десятиразрядный код, преобразования параллельного цифрового кода в последовательный код. Устройство управления на логических элементах, счетчик импульсов.
курсовая работа [98,8 K], добавлен 29.07.2009
