APPLICATION OF ADUC MICROCONTROLLER MANUFACTURED BY ANALOG DEVICES FOR PRECISION TENSOMETER MEASUREMENT

Podobne dokumenty
8-bitowe mikrokontrolery ADuC firmy Analog Devices w układach pomiarowych

GATHERING DATA SYSTEM FOR CONCRETE S SAMPLE DESTRUCTING RESEARCHES WITH USE OF LABVIEW PACKET

AN ON OFF TEMPERATURE CONTROLLER WITH A MOBILE APPLICATION

Wejścia analogowe w sterownikach, regulatorach, układach automatyki

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH Sprawozdanie z wykonanego projektu. Jakub Stanisz

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ DPC250; DPC250-D; DPC4000; DPC4000-D

Uproszczony schemat blokowy konwertera analogowo-cyfrowego przedstawiony został na rys.1.

Kod produktu: MP01611

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

projekt przetwornika inteligentnego do pomiaru wysokości i prędkości pionowej BSP podczas fazy lądowania;

SigmaDSP - zestaw uruchomieniowy dla procesora ADAU1701. SigmaDSP - zestaw uruchomieniowy dla procesora ADAU1701.

PROJECT OF FM TUNER WITH GESTURE CONTROL PROJEKT TUNERA FM STEROWANEGO GESTAMI

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ

Wykrywacz kłamstw. Grzegorz Puzio, Łukasz Ulanicki 15 czerwca 2008

OPIS STEROWNIKA 821B USB

UKŁADY Z PĘTLĄ SPRZĘŻENIA FAZOWEGO (wkładki DA171A i DA171B) 1. OPIS TECHNICZNY UKŁADÓW BADANYCH

Rys. 1. Schemat ideowy karty przekaźników. AVT 5250 Karta przekaźników z interfejsem Ethernet

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH MINISTACJA METEOROLOGICZNA

IMPLEMENTATION OF THE SPECTRUM ANALYZER ON MICROCONTROLLER WITH ARM7 CORE IMPLEMENTACJA ANALIZATORA WIDMA NA MIKROKONTROLERZE Z RDZENIEM ARM7

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Wstęp Architektura... 13

WZMACNIACZ TENSOMETRYCZNY WT-2

Przetworniki cyfrowo-analogowe C-A CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

Kod produktu: MP01611-ZK

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

CL600. Precyzyjny cyfrowy miernik tablicowy serii CL 600. Zastosowanie

Obługa czujników do robota śledzącego linie. Michał Wendland czerwca 2011

Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych

Politechnika Wrocławska

Dokumentacja techniczna Nr AIM-8N Moduł wejść analogowych

Ćw. 12. Akwizycja sygnałów w komputerowych systemach pomiarowych ( NI DAQPad-6015 )

DZT Licznik energii elektrycznej Sieć trójfazowa 4-przewodowa Połączenie bezpośrednie 100A Wyjście impulsowe oraz RS485/Modbus.

M-1TI. PRECYZYJNY PRZETWORNIK RTD, TC, R, U NA SYGNAŁ ANALOGOWY 4-20mA Z SEPARACJĄ GALWANICZNĄ. 2

Biomonitoring system kontroli jakości wody

ĆWICZENIE nr 3. Badanie podstawowych parametrów metrologicznych przetworników analogowo-cyfrowych

Pomiary Elektryczne Wielkości Nieelektrycznych Ćw. 7

Sterownik PLC ELP11R32-BASIC Dokumentacja techniczna (ver. 1.0)

Przetworniki cyfrowo analogowe oraz analogowo - cyfrowe

Kod produktu: MP01105T

Notatka lekcja_#3_1; na podstawie W.Kapica 2017 Strona 1

Tab. 1. Zestawienie najważniejszych parametrów wybranych mikrokontrolerów z rodziny LPC2100, które można zastosować w zestawie ZL3ARM.

Rysunek 1 Schemat ideowy sterownika GSM

KARTA POMIAROWA DO MOSTKA TENSOMETRYCZNEGO

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Różnicowy przetwornik ciśnienia EL-PS-xxx

Przetwornik analogowo-cyfrowy

CYFROWY POMIAR MOCY CZYNNEJ DLA SYGNAŁÓW ODKSZTAŁCONYCH DIGITAL ACTIVE POWER MEASUREMENT FOR DEFORMED SIGNALS

Wejścia logiczne w regulatorach, sterownikach przemysłowych

DZT WEJŚCIE Napięcie znamionowe: (U n

KAmduino UNO. Płytka rozwojowa z mikrokontrolerem ATmega328P, kompatybilna z Arduino UNO

ZL11ARM. Uniwersalna płytka bazowa dla modułów diparm

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Dalmierz optyczny raport

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

ZASTOSOWANIA WYBRANYCH UKŁADÓW SCALONYCH W POMIARACH POBORU MOCY MASZYN I URZĄDZEŃ ODLEWNICZYCH

dokument DOK wersja 1.0

ZL25ARM. Płyta bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami STR912. [rdzeń ARM966E-S]

Sprawozdanie z projektu MARM. Część druga Specyfikacja końcowa. Prowadzący: dr. Mariusz Suchenek. Autor: Dawid Kołcz. Data: r.

AP Automatyka: Sonda do pomiaru wilgotności i temperatury HygroClip2-S

Przetwarzanie A/C i C/A

ZL2ARM easyarm zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów LPC2104/5/6 (rdzeń ARM7TDMI-S)

MPI-8E 8-KANAŁOWY REJESTRATOR PRZENOŚNY

WZMACNIACZ OPERACYJNY

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

Instrukcja Obsługi. Modułu wyjścia analogowego 4-20mA PRODUCENT WAG ELEKTRONICZNYCH

M-1TI. PROGRAMOWALNY PRECYZYJNY PRZETWORNIK RTD, TC, R, U / 4-20mA ZASTOSOWANIE:

XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej. XXXII Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej

Instytut Teleinformatyki

2.1 Porównanie procesorów

MOD STM32 explorem0 z STM32F051C8T6. sklep.modulowo.pl akademia.modulowo.pl zestawy.modulowo.pl app.modulowo.pl blog.modulowo.

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

Spis treœci. Co to jest mikrokontroler? Kody i liczby stosowane w systemach komputerowych. Podstawowe elementy logiczne

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

ZL6ARM Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów LPC213x. Tab. 1. Zestawienie najważniejszych parametrów wybranych mikrokontrolerów z rodziny LPC213x

KA-NUCLEO-UniExp. Wielofunkcyjny ekspander dla NUCLEO i Arduino z Bluetooth, MEMS 3DoF, LED-RGB i czujnikiem temperatury

KAmodRPiADCDAC. Moduł przetwornika A/C i C/A dla komputerów RaspberryPi i RaspberryPi+

Wizualizacja stanu czujników robota mobilnego. Sprawozdanie z wykonania projektu.

SPECYFIKACJA HTC-K-VR. Kanałowy przetwornik CO2 z wyjściem analogowym V i progiem przekaźnikowym

STM32Butterfly2. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik

Sterownik PLC ELP11R32-MOD Dokumentacja techniczna (ver. 1.1)

Sterowniki Programowalne Sem. V, AiR

Pracownia Transmisji Danych, Instytut Fizyki UMK, Toruń. Instrukcja do ćwiczenia nr 10. Transmisja szeregowa sieciami energetycznymi

1. Wprowadzenie Programowanie mikrokontrolerów Sprzęt i oprogramowanie... 33

PRZETWORNIK ADC w mikrokontrolerach Atmega16-32

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 19/09. MACIEJ KOKOT, Gdynia, PL WUP 03/14. rzecz. pat.

KAmduino UNO. Rev Źródło:

STHR-6610 Naścienny przetwornik temperatury i wilgotności

Interfejsy komunikacyjne pomiary sygnałów losowych i pseudolosowych. Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

T 2000 Tester transformatorów i przekładników

USB interface in 8-bit microcontrollers PIC18F family manufactured by Microchip.

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Komputerowe systemy pomiarowe. Dr Zbigniew Kozioł - wykład Mgr Mariusz Woźny - laboratorium

ZASADA DZIAŁANIA miernika V-640

Przetworniki analogowo-cyfrowe

ZL9ARM płytka bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami LPC213x/214x

Przetwornik temperatury RT-01

STHR-2810, 2811, 2812 Przetwornik temperatury i wilgotności z czujnikiem Sensirion

Transkrypt:

Sławomir Marczak - IV rok Koło Naukowe Techniki Cyfrowej dr inż. Wojciech Mysiński - opiekun naukowy APPLICATION OF ADUC MICROCONTROLLER MANUFACTURED BY ANALOG DEVICES FOR PRECISION TENSOMETER MEASUREMENT ZASTOSOWANIE MIKROKONTROLERA TYPU ADUC, FIRMY ANALOG DEVICES DO PRECYZYJNYCH POMIARÓW TENSOMETRYCZNYCH Keywords: microcontroller, ADuC, Analog Devices, 8052, tensometer, measurement circuit Słowa kluczowe: mikrokontroler, ADuC, 8052, tensometr, układ pomiarowy Mikrokontrolery firmy Analog Devices z rodziny ADuC swoja architekturą bazują na popuarnej architekturze mikrokontrolera 8052. Są to mikrokontrolery jednotaktowe, taktowane typowym kwarcem zegrakowym uzyskują maksymajną szybkość 12MIPS dzięki wbudowanemu układowi PLL (Phase-locked loop), co umożliwia zmianę częstotliwośći pracy ukłądu w chwili dokonywania pomiarów, co zapewnia mniejsze zakłucenia w działania przetworników. Poniższy rysunek przedstawia architekturę mikrokontrolera ADuC845: Rys. 1 Schemat blokowy architektury mikrokontrolera, na przykładzie ADuC845.

Źródło www.analog.com Mikrokontroler ADuC845 jest cząsto stosowany do budowy precyzyjnych układów pomiarowych, dzięki wbydowanemu 24-bitowemu przetwornikowi Sigma-Delata. Pomiar może być dokonywany przez 10 niezależnych multipleksowanych wejść. Posiada on też pomocniczy przetwornik analogowo-cyfrowy lecz ma on ograniczoną możliwość konfiguracji trybów pracy w sotsunku do głównego przetwornika. Przetwornik w zależnośći od trybu pracy może pracować z czestotliwośćią od 5.4 do 1.365kHz. Posiada on dryft temperaturowy na poziomie ±10nV/ C. Przetwornik ten bazuje na popularnej metodzie konwersji Sigma-Delta, co zapewnia dużą dokładność przy jednocześnie dużej szybkości. Jego uproszczony schemat blokowy przedstawia poniższy rysunek. Rys. 2 Schemat blokowy przetwornika Sigma-Delta Źródło www.analog.com Rys. 3 Wejście przetwornika napięcia w trybie unipolarnym i bipolarnym

Źródło www.analog.com Powyżej na Rysunku 3 przedstawiono dwa możliwe tryby pracy przetwornika: unipolarny i bipolarny. Pozwalają one na pomiar napięcia w zakrsie 2.5V dla trybu bipolarnego oraz ±2.5V dla trybu unipolarnego. Schemat części systemu do pomiarów tensometrycznych z wykorzystaniem mikrokontrolera AduC845 przedstawia poniższy rysunek: Rys. 4 Schemat połączenia ADuC845 i układów wejściowych. Na powyższym Rysunku 4 pokazano schemat połączeń wejść przetwornika A/C z częścią układu analogową systemu. Na wejściu przetwornika znajdują się diody zabezpieczające przed uszkodzeniem przetwornika poprzez przepięcie układzie, oraz dzielniki napięcia umożliwiające dwukrotne zwiększenie zakresu pomiarowego. Na dole Rysunku 4 znajdują się konwertery

poziomów napięć do transmisji danych za pośrednictwem protokołu RS-232 oraz RS-485 do zastosowań przemysłowych. Rys. 5 Schemat ideowy połączeń mostka tensometrycznego do układu wzmacniacza INA125 Do pomiaru napięcia różnicowego mostka tensometrycznego można było zastosować wejście różnicowe układu AduC845, lecz w celu zwiększenia dokładności pomiarów i zmniejszenia stopnia komplikacji układu zastosowano specjalny wzmacniacz mostkowy INA125. Układ wejściowy układu został dodatkowo zabezpieczony diodami D1 i D2. W przypadku napięcia różnicowego o wartości 0V daje on na wyjściu 2.5V. Wybrane parametry układu INA125: Niski prąd spoczynkowy 460uA Precyzyjne napięcie odniesienia 1.24V, 2.5V, 5V, 10V Offset napięciowy 250uV Dryft temperaturowy 2uV / C Zasilanie od 2.7V do 36V lub ±1.35V do ±18V Schemat budowy układu INA125 przedstawia poniższy rysunek:

Rys. 6 Schemat budowy układu wzmacniacza INA125 Źródło - http://www.burr-brown.com/ Rys. 7 Widok płytki od strony elementów

Rys. 8 Widok płytki od strony druku Na dwóch powyższych Rysunkach 7 i 8 przedstawiono widok zmontowanego układu pomiarowego od strony elementów jak i od strony druku, zawiera on wszystkie omówione wcześniej moduły. Do komunikacji z komputerem PC systemu pomiarowego wykorzystywany jest protokół szeregowy RS-232 za pośrednictwem, którego system komunikuje się z programem pomiarowym stworzonym przy użyciu pakietu LabView 8.0. Jego schemat blokowy przedstawia poniższy rysunek:

Rys. 9 Schemat blokowy programu użytkownika w LabView Program jest wykonywany w pętli While Loop, przed wejściem to tej pętli odbywa się konfiguracja trybu transmisji protokołu RS-232, w pętli odbywa się odczyt informacji przesyłanych przez ADuC845 a następnie ich dekodowanie do postaci umożliwiającej przeliczenie ich na wartość napięcia w Woltach. Wyniki są dodatkowo uśrednianie, co 4 próbki. Po wciśnięciu przycisku Stop na panelu użytkownika następuje wyjście z pętli While Loop i zwolnienie zasobów port COM1 dla innych aplikacji. Na poniższym rysunku przedstawiono graficzny panel użytkownika:

Rys. 10 Widok graficznego panelu użytkownika. Kod programu przedstawia poniższy listing. W programie mikrokontrolera dokonywany jest tylko pomiar napięcia na wyjściu wzmacniacza mostkowego. Pomiar ten odbywa się za pośrednictwem wewnętrznego przerwania przetwornika ADC w podprogramie ADC_int(). W części głównej programu następuje kolejno konfiguracja trybu transmisji UART, konfiguracja przetwornika ADC, przerwań oraz dodatkowego timera TIC. Główny program wykonywany jest w pustej nieskończonej pętli while(1) a transmisja zmierzonego napięcia jest dokonywana w podprogramie przerwania przetwornika analogowo cyfrowego.

LITERATURA [1] Analog Devices AduC8xx family user s guide. 2005; www.analog.com [2] Burr-Brown BB, INA125 user s guide, 1997 http://www.burr-brown.com/