Курсовая: Сопряжение спектрометра с персональным компьютером - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Сопряжение спектрометра с персональным компьютером

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 155 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство общего и профессионального образован ия РФ СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Физический факультет Кафедра радиофизики и электроники КУРСОВАЯ РАБОТА Сопряжение спектрометр а с персональным компьютером Научный руководитель : ____________ Кар пушов Е.А. Исполнитель : ____________ Шипилов Д.А. Сыктывкар ,1998 Порт ввода-вывода. Порт ввод а-вывода предназначен для передачи цифрового кода с компьютера в ЦАП . На элементах D 1.1-4, D 2.1-3, D 3 выполнен дешифратор адреса использующий старшие 6 бит адресного пространст ва ввода-вывода компьютера , сигнал AEN ( Address Enable - разрешение адреса ) -при вводе - выво де должен иметь низкий уровень,стробы :- IOR ( I / O Read )- строб чтения данных из устройств а ввода - вывода (устройство ввода - вывода д олжно выставлять свои данные при активизации сигнала - IOR и снимать их при снятии - IOR .Этот сигнал вырабат ывает устройств о занимающее магистраль .);- IOW ( I / O Write )- с троб записи данных в устройство ввода-вывода (устройство ввода-вывода должно принимать дан ные по положительному фронту сигнала - IOW . Этот сиг нал так - же вырабатывает устройство занимающе е магистрал ь .) Для избежания конфликтов с другими устройствами , используется используется настраивае мый перемычками адрес (возможен выбор 5 битов адреса с А 4 по А 8, А 9 постоянно равен 1). На элементах “при равенстве двух” проис ходит настройка адреса . На один из в ходов каждого из этих элементов подается адресный сигнал , а на другой подается высо кий или низкий уровень в зависимости от положения перемычки , т.е . от выбранного адре са . При таком способе дешифрации возможно свободное изменение адреса в диапазоне от 200 Н до 3 F 0 H (с шагом 10Н ). С выхода микросхемы D 3 сигнал выбора поступает на элеме нт D 2.4 , включенного в режиме инвертора , и дальше ,на коллекторе транзист ора VT 1 вырабатывается сигнал отрицательной полярности - I / O CS 16( I / O Cycle Select - выбор цикла дл я устройства ввода вывода ), служащий д ля сообщения компьютеру о необходимости работ ы в шестнадцатиразрядном режиме .(при его о тсутствии - восьмиразрядный обмен ) Этот же сигн ал используется для разрешения включения выхо дов трехстабильных двунаправленных буф е ров D 5, D 6, а так - же смешивается со строб - сигналами IOR и IOW на элементах D 4.1-2. Сигнал с элемента D 4.1 поступае т на вход выбора направления передачи мик росхем D 5, D 6. Трехстабильные двунаправл енные буфера (элементы D 5, D 6) предназначены для буфери з ации шины данных компьютера . Микросхема D 7 служит для передачи управляющих сигналов чтения и записи и младших 4 бит адреса , которые предназначаются для дальнейш ей дешифрации при подключении дополнительных устройств. Постановка задачи. Для проведе ния физических экспери ментов на кафедре радиофизики и электроники Сыктывкарского Государственного Университета по требовался спектрометр с электромагнитом обеспеч ивающем магнитное поле с индукцией от 0 до 700 мТл и управляемый с компьютера . Для этого б ыл предоставлен спектрометр ЯМР фирмы TESLA модели BS 467 . Так как электромагнит этого спектрометра предназначен для работы на постоянном поле с индукц ией 1.4 Тл ,то возникла необходимость доработать блок питания и систему стабилизации таки м образом , чтобы обеспечить установку пр и помощи персонального компьютера магнитного поля в пределах от 0 до 700 мТл с дискретн остью не более 0.2 мТл и со стабильностью не хуже 0.01 мТл . Эту задачу решил Мижгород ский Б . В . в своей дипломной работе , т.е . он 1. переработал блок пи тания электромагнита для установки необходимых пределов изменения магнитного поля 2. разработал систему стаби лизации поля 3. разработал устройство со пряжения с компьютером , состоящее из двух блоков : порт ввода-вывода и блок ЦАП. Моя задача св одится к тому ,чтобы разработать устройство считывания данных для того ,чтобы можно было контролировать изменение поля при управлении электромагнито м с компьютера , т.е . послав некий сигнал на электромагнит мы должны получить отклик который впоследствии мо ж но будет обработать на компьютере. Ниже приведена структурная схема буду щего устройства сопряжения .1-Компьютер , 2-порт в вода-вывода ,3-ЦАП ,4-усилитель ,5-Электромагнит ,6-измерит ель магнитной индукции Ш 1-9,7-усилитель ,8-АЦП ,9- порт ввода-вывода. ЯМР BS 457 9 8 7 6 1 2 3 4 5 При нцип работы схемы. После того как АЦП выдаст данные , на RS Триггер поступит взводящий сигнал (вхо д S ) и с формирует на шине ISA сигнал прерывания IRQ ( Interrupt Request - запрос прерываний ) , сигнал должен удерживаться до начала обработки процессором запрошенного прерывания , как только этот сигнал поступ ает на шину процессор распознает его , и предоставляет ад рес . На дешифраторе адреса происходит расп ознавание адреса . Если на вход дешифратора поступил адрес 381 h вместе с си гналом IOR , тогда посл е их распознавания , формируется сигнал CS 1 управляющий регистром номер 1 ( RG ) а также сигнал управляющий н аправлением передачи у двухстороннего шинного формирователя орган изованного таким образом , чтобы при подаче на его вход низкого уровня сигнала пер едача данных осуществлялась от АЦП к шине, а в случае высокого уровня сигнала от шины ISA к ЦАП. После ра спознания адреса и сигнала IOR , триггер должен выключиться за сч ёт подачи управляющего сигнала (на вход R ) RS триггера. После чего сигнал , сформированный АЦП , поступающий на вход регистра , сохраняется ,а затем попадает в двунаправленный шинный фор мирователь , который будет передавать данные от АЦП в шину. В случае прихода адреса 380 h вместе с сигналом IOW ,будет сформирован другой сигнал CS 2, управляющий регистром номер 2 ( RG ) , тогда д анные пришедшие из шины ISA пройдут через двунаправл енный шинный формирователь , регистр и попадут на ЦАП. Построение с електора адреса. Одной из ф ункций выполняемых устройством сопряжения (УС ) , является селектирование или дешифрация адреса . Эту функцию выполняет узел , называемый селе ктором ад реса , который должен выработать сигналы , соответствующие выставлению на шине адреса магистрали кода адреса , принадлежащег о данному УС , или одного из зоны адрес ов данного УС . Обобщенная схема селектора адреса для УС , работающего как устройство ввода-вывод а приведена ниже : Здесь шина А -шина адреса магистра ли , шина AS -внутренняя шина УС , на которой прис утствует код , сравниваемый с адресом магистра ли (может отсутствовать ), ADR -выходны е сигналы селектора адреса ,формируемые при обращении по магистрали к данному УС. Совсем не обязательно дешифровать все линии адресной шины магистрали . Часто для упрощения схемы УС удобно часть этих линий отбросить , не заводить на селектор адреса . П ри этом важно , чтобы адреса проектируемого УС не перекрывались с адр есами , занятыми другими устройствами компьютера . Наиболее часто отбрасывают младшие разряды адреса . По стандарту ISA , устройс тва ввода-вывода адресуются 16 разрядами адресной шины А0.. А 15 , но большинство плат расши рения работают только с А0..А 9 ,поэтому обычн о нет смысла обрабатывать разряды А 10..А 15. Кроме сигналов приведенных выше ,на рисунке , на селектор адреса часто подают сигнал AEN , который при э том используется для запрещ ения выработки выходных сигналов . То есть если по ма гистрали идет прямой доступ к памяти , то устройство ввода - вывода должно быть обя зательно отключено от магистрали и не дол жно реагировать на выставляемые на шине а дреса коды. Принцип действия спектрографа Спектрометр BS 467 A работает на фиксированной час тоте 60 Мгц и с постоянным магнитным полем с индукцией 14092 Гаусс . Все необходимые част оты для записи спектра , протонной стабилизаци и и многократного резонанса создают ся с помощью модуляции магнитного поля сигнал ами низкой частоты . Снятие спектра осуществляется в верхней боковой модуляционной полосе по методу непрерывной развертки модуляционной частоты. Спектрометр оснащен системой трехкаскадн ой стабилизации усл овий резонанса . Первый каскад стабилизации - это стабилизатор тока , с которым сопря жен второй каскад -стабилизатор магнитного п отока , так называемый суперстабилизатор . Третий каскад стабилизации - это система внешней и внутренней протонной стабилизац ии. Спектрометр имеет два независимых кан ала -внутренний канал для снятия спетра и внутренней протонной стабилизации и внешний канал для внешней протонной стабилизации . Частью внутреннего канала является сигнальный канал ,который включает в себя все це п ии их элементы управления , необходимые для обработки сигнала спектра . Оба кан ала работают с однокатушечной системой снятия сигнала ядерного резонанса , причем на вн утреннем канале сигнал передатчика компенсируетс я во входном предварительном усил ителе . Приемники обоих каналов - это приемники прямого усиления с детектированием на част оте 60 Мгц. Спектрометр оснащен автоматической коррек цией однородности поля по оси У . Автоматик а работает по принципу проходного дифференциального снятия кри вой зависимости амплитуды резонансной лин ии от тока коррекции У.Рабочая частота авт оматической коррекции составляет 1 Гц. На рисунке дана блок-схема спектрометр а . Измеряемый образец установлен в зонде 1, находящемся в однородном магнитном поле. Поле создается в воздушном зазоре между полюсными наконечниками электромагнита 29, обмотка возбуждения 30 которого питается от стабилизиров анного источника питания 26. Измеряемый образец облучается радиочастот ным полем , создаваемом в катушке , питаемо й сигналом ВЧ частотой 60 Мгц , снимаемой с генератора 4. Сигнал ядерного резонанса снимае тся той -же катушкой и усиливается в п редварительном усилителе ВЧ 2. Катушка образца находится в головке 1. Сильный сигнал генератор а в предварительном усилит е ле ком пенсируется для того , чтобы он не проходил в последующие цепи внутреннего канала . Ко мпенсация устанавливается с помощью элементов управления “Настройка”. Резонансный сигнал далее обрабатывается в приемнике внутреннего канала , который о бразован усилителем ВЧ 3 и синхронным дет ектором 6.Детектор управляется опорным сигналов 60 Мгц от генератора 4, причем фаза сигнала устанавливается в регуляторе фазы 5. Сигнал после детектирования содержит частотные составляющие ,частота которых равна часто там модуляции . Сигнал усиливается в усилителе НЧ 7 и подается через НЧ син хронные детекторы 8,14 и 15. Детектор 8 управляется ч астотой генератора качающейся частоты 11 или ча стотой от генератора НЧ 13. Сигнал после дет ектирования подается на вход усилите л я постоянного тока 9, коэффициент усиления которого регулируется ручкой на панели . У силитель можно переключить в режим интегриров ания . Выход соединен с самописцем 10. Генератор качающейся частоты 11 работает в диапазане частоты 2-3.6 кГц . Его частота управляется положением каретки по оси Х самописца 10 с помощью линейного стержне вого потенциометра 18, движок которого механически сопряжен с кареткой самописца . Генератор 13 работает работает в режиме декаплера (высокос табильный генератор модуляционной ч а с тоты ,плавно регулируемой в пределах 2-3 кГц ) и его частота устанавливается вручную. Детектор 15 работает в цепи внутренней протонной стабилизации и управляется частото й 2 кГц генератора 16. Фаза опорного сигнала установлена по сигналу дисперсии . На пряже ние ошибкидетектора 15 подается на вход усилите ля суперстабилизатора 25 и на катушки внутренне й протонной стабилизации 31 установленные на го ловке , которые обеспечивают компенсацию быстрых помех в магнитном поле. Суперстабилизатор образован прие мными катушками 32 с большим количеством витков , расположенными на полюсах электромагнита , усилите лем сигнала отклонения 25, ко входу которого подключены приемные катушки и компенсационными катушками 33,расположенными так-же на полюсах магнита и подключен н ыми к вы ходу усилителя отклонения . Изменения магнитного потока индуцируют напряжение в приемных ка тушках ,которое усиливается и подается в к омпенсирующие катушки с такой фазой ,чтобы поле , вызываемое компенсационными катушками де йствовало против первично г о изменения магнитного поля . Выходное напряжение суперст абилизатора подается на вход стабилизатора то ка в источнике 26 , в результате чего значите льно уменьшается нагрузка суперстабилизатора и увеличивается его динамический диапазон. Детектор 14 дае т сигнал для авт оматической коррекции У . Он так-же управляется сигналом генератора 13, фаза которого установле на по поглощению . Сигнал детектора 14 подается в блок управления коррекций однородности поля 28, где он обрабатывается цепями автомат ической корр е кции У . Токи отдельны х коррекций из блока 28 подаются в систему корректирующих катушек 19, расположенных на тор цах полюсных наконечников. Модуляция магнитного поля обеспечивается с помощью модуляционных катушек 34 на зонд е , которые питаются сигналом от модулято ра 12. На вход модулятора поступают сигналы от генератора качающейся частоты 11, от декаплер а 13 и от генератора внутренней протонной с табилизации 16. В головке 1 установлен внешний об разец , который возбуждается сигналом 60.019 Мгц от генерато р а 4. Резонансный сигнал о дновременно с сигналом генератора обрабатывается во внешнем канале спектрометра , который о бразован предварительным усилителем ВЧ 17 , усилител ем ВЧ 20 и детектором 21. Низкочастотная составляю щая сигнала усиленная усилителем 22, о брабатываетя детектором 23. Детектор управляется си гналом от генератора 24, частота которого 17544 Гц. Сигнал с генератора 24 одновременно под ается в зонд на модуляционную катушку вне шнего образца . На эту катушку одновременно подается корректирующий ток постоянного напряжения , величина которого устанавливается руч кой “Сопряжение”.Внешняя стабилизация работает с нижней боковой полосой . Изменением тока к орректируется разность напряженности магнитного поля внешнего образца по отношению к полю стандарта в измеряемом образце . Э той коррекцией обеспечивается одновременно выпол нение резонанса внешнего и внутреннего станда ртов и , следовательно , возможность совместной работы обеих систем стабилизации . Напряжение ошибки на выходе синхронного детектора 23 подае тс я на вход суперстабилизатора 25. Для обеспечения частотной стабильности генераторов внутренней 16 и внешней 24 протонной стабилизаци и оба генератора синхронизированы с помощью частотного делителя 35 от кварцевого генератор а 4. Воздушная турбинка , кот орая обеспе чивает вращение образца , приводится в движени е сжатым воздухом от источника 27. Панель управления температурным зондом 36 поддерживает температуру измеряемого объекта , равную установленному значению. Блок-схема спектрометра. 1. Зонд. 2. Предварительный усилитель ВЧ внутреннего канала. 3. Усилитель ВЧ внутреннего канала. 4. Генератор ВЧ. 5. Регулятор фазы. 6. Синхронный детектор ВЧ. 7. Усилитель НЧ. 8. Синхронный детектор НЧ. 9. Усилитель постоянного то ка и интегратор. 10. Самописец. 11. Генератор качающейся частоты. 12. Модулятор. 13. Генератор НЧ. 14. Синхронный детектор Н Ч для автоматической коррекции У. 15. Синхронный детектор Н Ч для внутренней стабилизации. 16. Генера тор 2 кГц. 17. Предварительный усилитель ВЧ внешнего канала. 18. Стержневой потенциометр. 19. Система корректирующих катушек. 20. Усилитель ВЧ внешнего канала. 21. Детектор ВЧ внешнего канала. 22. Усилитель НЧ. 23. Синхронный детектор Н Ч. 24. Генератор 175 44 Гц. 25. Усилитель суперстабилизат ора. 26. Стабилизированный источни к питания электромагнита. 27. Источник сжатого возд уха для привода турбинки. 28. Управление коррекцией однородности. 29. Электромагнит. 30. Обмотка возбуждения э лектромагнита. 31. Катушк и внутренне й протонной стабилизации. 32. Приемные катушки супе рстабилизатора. 33. Компенсирующие катушки суперстабилизатора. 34. Модуляционные катушки. 35. Делитель частоты. 36. Панель температурного зонда. Принцип работы схемы. Триггер взводят и он формирует на шине ISA сигнал прерывания IRQ ( Interrupt Request - запрос прерываний ) , сигнал должен удерживаться до начала обработки проце ссором запрошенного прерывания , как только эт от сигнал поступает на шину-про цессор распознает его , и предоставляет адрес . На дешифраторе адреса происходит расп ознавание адреса . Если распознался адрес 381 h вместе с сигналом IOR ( он же R ) , т.е . на логический элемент “И” придут два сигнала высокого уровня , соответственно на его выходе так-же будет сигнал высокого уровн я который задействует регистр ( RG ) сигналом CS . После чего сигнал с АЦП поступит в регистр , там он сохраняется ,а затем попадает в двунаправленный шинный формироват ель , который будет работать справа - нале во и данные уходят в шину. После распознания адреса , триггер авто матически должен выключиться , и сигнал IRQ прекратится . Для этого на триггер , на выход R , подать сигнал (если на вход R подать сигнал - на выходе 0, если на вход S подать сигнал то на выходе 1).После этого пойдет передача блока данны х. Допустим распознался адрес 380 h , если в этот момент поступает сигнал IOW ( он же W ) ,тогда в ыберется второй регистр . Сигнал будет передав аться с шины ISA через двунапра вленный шинный формироват ель ,через регис тр на ЦАП. Заключение. В результате выполнения данной курсо вой работы было проделано следущее : 1. Ознакомление с принципом работы схемы ЦАП из дипломной работы Мижгородского Б.В. 2. Разра ботка общей структурной схемы устройства сопряжени я на АЦП. 3.Изучение двоично-десятичной и двоично-шестн адцатиричной системы перевода чисел .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Дураки становятся опасны, когда сбиваются в стадо.
Дурак-начальник опасен и в одиночку.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по радиоэлектронике "Сопряжение спектрометра с персональным компьютером", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru