МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра ПР-1 "Точные приборы и измерительные системы"
    РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА на тему "Разработка аппарата измерения торцевого биения" Дисциплина "Компьютеризация измерительных устройств" Студент: Осипов С. А. 5й курс Группа ПР-1 Преподаватель: Канаев С. А. Москва 2005 г.
    
    СОДЕРЖАНИЕ
     1. Введение. 2. Техническое задание. 3. Разработка функциональной схемы прибора. 4. Разработка автомата управления. 4.1 Разработка структурной схемы АУ. 4.2 Разработка функциональной схемы. 4.3.Описание работы схемы АУ. 4.4 Микросхема ПЛИС. 5. Разработка принципиальной электрической схемы. 6. Перечень элементов.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
     1. ВВЕДЕНИЕ
    В данной расчетно-графической работе требуется разработать схему сопряжения с персональным компьютером (ПК) фотоэлектрического прибора с зарядовой связью матрицы (ЛПЗС), который способен измерять величину торцевого биения детали. Данное сопряжение требуется осуществить с помощью порта COM . Прибор применяется в качестве системы контролирующей качество детали.
    
    2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
    Разработать устройство сопряжения прибора для измерения биения вала с использованием линейного прибора с зарядовой связью (ЛПЗС). Интерфейс с ПК RS232. Технические характеристики разрабатываемого устройства представлены в Таблице №1. Временная диаграмма сигнала управления для линейки представлена на рис 1. Таблица №1 Вар. № Amax Максимальное биение детали (мкм) Погрешность ? (%) Кол-во импульсов сдвига Частота опроса (кГц) Амплитуда выходного сигнала с ЛПЗС (В) Сигналы для управления n1 n2 28 150 2 1024 100 0.08 10 4
    
    Импульс экспонирования
    
    
    Импульс переноса
    
    
    Импульс сдвига
    
    
    Импульс сброса АУ
    
    
    
    Рис.1 3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРИБОРА
    Рис.2
    Описание элементов функциональной схемы прибора, рис.2: ЛПЗС - линейный фоточувствительный прибор с зарядовой связью АУ - автомат управления МК - микроконтроллер БО - буфер обмена данными ПК - персональный компьютер К - компаратор Г1,Г2 - микрогенераторы ССВ - схема супервизора СП - схема питания устройства Принцип работы прибора по функциональной схеме:
    С приходом сигнала пуск с ПК, микроконтроллер подает сигнал на УУ выполненного на ПЛИС, а тот в свою очередь формирует сигналы для управления ЧЭ (ЛПЗС), ЛПЗС выдает данные, которые, проходя через компаратор и попадают на МК. МК обрабатывает данные и передает их через БО на ПК.
     4. РАЗРАБОТКА АУ. 4. 1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ АУ.
    
    Рис.3
    На рис.3 представлена структурная схема, которая предназначена для формирования управляющих сигналов для ЛПЗС. Используемые входные сигналы: 1. RESET - по этому сигналу происходит запуск схемы ПЛИС 2. CLK - сигнал тактовых импульсов, задающих работу ПЛИС Выходные сигналы: n1, n2, N - сигналы, которые выработала ПЛИС для управления ЛПЗС.
    4. ............