datasheet

单片机智能频率信号装置

2008-06-10来源: 嵌入式技术网 关键字:调试  频率  低频  编程  信号  模拟  输出  扫描  二分频
  0 概 述

  在电力系统发电机组的调试试验工作及其它工程实践中,特别是旋转机械的调试工作中,广泛使用低频信号发生源。在以往的实践中,大量使用的为由晶体管组成的低频信号发生器或由电子管组成的工频信号源;这些仪器体大笨重,携带困难;同时模拟器件随时间和温度的漂移使输出信号不稳定,给调试工作带来了极大的不便。此外,在旋转机械的起动、停止和试运转过程中,还需要测量其转速(频率)及记录其变化过程。本文介绍一种由单片机组成的同时兼具信号发生和频率测量的智能信号装置,它充分发挥单片机智能控制的特长,具有体积小、重量轻、能发生超低频信号、可编程模拟旋转机械的动态过程等一系列优点。

  1 系统组成

  智能信号装置以8031为主芯片构成,其系统组成如图1所示。其中2764用于存放工作程序,6116用于存放编程参数、控制参数、信号设定值及测量结果,8279用于键盘扫描和显示参数信息,DAC1210用于模拟输出,8254用来产生高精度的方波信号和扩展频率测量的分辨率和精度。

  2 频率测量

  频率测量原理见图1,被测信号经滤波、整形、二分频后送至8254的GATE0口,由方波的正半周启动16位计数器。计数器的溢出次数由8031的 INT0计数,方波的下降沿申请INT1中断读取8254计数器0的计数值和溢出次数。显然,由于二分频的作用,所测之值即为被测信号的周期。即:T= C/f0(式中:f0———8254的时钟频率;C———计数值)

  3 信号发生

  设置有方波和正弦波两路信号输出。正弦由模拟输出通道输出;方波由可编程计数器8254的计数器1、计数器2串级分频后经功率放大输出。8254的计数器1和计数器2均按方式3运行。当计数器的编程值为N时,则输出一个周期为N/f0占空接近

  4 模拟输出

  模拟输出由DAC1210构成。主要是将被测信号的频率转换成相对应的电压输出,供录波和其它装置采样使用。此外,在需要正弦波信号的应用场合,也可以将其编程为正弦波输出,构成第二路信号发生器。此时,DAC1210的输出由定时器1按1/n个信号周期定时启动,其值则由存储于EPROM正弦波序列查表确定。已知单片机的定时时间为:

波的波形失真度较小,取n=12,则fmin=1.27Hz,fmax=83333. 3Hz。为保证发生超低频率,则n值也应能根据信号要求自动调整。此外,若以n个周期等距地划分正弦波,则正弦波周期的分辨率为nμs(12M晶振),工频时(50Hz)其周期值为20000μs,频率分辨率为0.03Hz(n=12),不能满足某些特定工程的需要,所以,应根据信号频率自动调整n个定时时间内的定时值,以保证输出正弦波的分辨率最高。

  5 编程控制

  由于采用单片机构成信号装置,可以充分发挥单片机的控制和数据存储功能,构成智能型仪表。除信号发生值可以任意设置(数字给定)外,还可设置模拟端口的功能及调整模拟输出与被测信号的对应关系;或将发出的信号编程为阶跃变化、斜坡变化、等幅周期性变化、衰减周期性变化、按时间过程连续性曲线变化等,其变化幅值、斜率、变化周期、衰减率等均可根据实际情况进行编程,以满足各种特定的工程需要。

  6 结束语

  以本文原理构成的仪器已形成产品,并在水轮发电机组的测试试验中得到了应用。由于其具有测量范围宽、测量精度高、实时性好、智能化程度高、体积小、重量轻、携带方便及一机多用等特点,取得了令人满意的效果,具有较高的推广价值。

  参考文献

1 程远楚.80C51FA在智能信号装置中的应用.电子技术应用,1997年第6期
2 何立民.单片机应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,1990年
3 余水宝.单片机在高精度测频中的应用.电子测量技术,1995年

关键字:调试  频率  低频  编程  信号  模拟  输出  扫描  二分频

编辑:孙树宾 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2008/0610/article_198.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:基带信号发生器的FPGA+DSP实现
下一篇:软件无线电的多制式信号发生器的设计

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

关于DCS系统的选型设计调试浅析

CPU单元,同一个过程站中只能有一个CPU单元,其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。I/O单元与CPU是通过现场总线连接的。  常用的I/O信号一般分为: AI--模拟量输入信号;AO--模拟量输出信号;DI--数字量输入信号;DO--数字量输出信号。    DCS系统的选型设计调试  1.系统和控制器的配置要重点考虑可靠性和负荷率(包括冗余度)指标。通讯负荷率必须控制在合理范围内,控制器的负荷率尽可能均衡,避免“高负荷”问题的发生。  2.系统控制逻辑的分配,不宜过分集中在某个控制器上,主要控制器应采用冗余配置。  3.电源设计必须合理可靠。注意电源设计的负荷率和电源的冗余配置方式,保证两路独立电源。  4.注重DCS
发表于 2018-12-03
关于DCS系统的选型设计调试浅析

STM32F10x系列UART中断异常调试经历

硬件环境: STM32F105RCT6软件环境:FreeRTOSV8问题描述:采用中断方式接收数据,然后将收到的一帧数据放入消息队列,然后有专门的一个任务用来从消息队列中取数据并处理。jlink调试以及烧录运行都是可以的,但是当随着通信频率的增加以及运行时间的加长,系统会出现“死机”(即,不停的进入中断而致使主程序流程无法执行);问题分析:根据现象猜测   1、是否为堆栈溢出了呢?  2、是否频率太高了呢? 3、是否标志位忘记没有清除呢?然后逐项进行测试:1、查htm文件确定大概需要的堆栈,发现确实存在溢出的可能:而我分配的为:然后更改为0x00000800,烧录测试,还是存在同样问题,然后在调试
发表于 2018-12-03
STM32F10x系列UART中断异常调试经历

Keil4 Ulink2调试Cortex-M3 LPC1788的配置

上两张图,懂的自然看得懂。 
发表于 2018-11-30
Keil4 Ulink2调试Cortex-M3 LPC1788的配置

keil不能进调试模式的解决方法

一、问题现象平时用烧录器调试程序一直都没问题,突然今天不能调试了。故障提示如下:二、问题分析尝试过各种解决方法:插拔烧录器,更换烧录器,插拔stm32主机电源,重启keil开发环境,问题依旧。 看来问题不应该在主机和烧录器上,最后问题定位在keil软件的配置上面。三、问题解决感觉问题应该在烧录器的配置上,随后尝试修改烧录器配置。     发现“Download option”两个选项都打钩了,那样猜测问题应该在这里。结果把打钩的地方去掉,问题就解决了,程序也能进调试模式进行断点跟踪了。
发表于 2018-11-30
keil不能进调试模式的解决方法

Keil5(MDK5)在调试(debug)过程中遇到的问题

参考原子哥教程 使用开发板:STM32F103RCKeil5(MDK5)在调试(debug)过程中崩溃(IDE已停止运行)http://blog.csdn.net/qq_33259138/article/details/70224581 现象是程序编译下载都没有问题,开始Debug调试之后,只要进入C源代码文件,立即崩溃。 在论坛上找到一种解决办法,将你的工程拷出来,发到一个短路径文件夹下,再次编译,崩溃就没有了。 按论坛里大神说法是,Debug调试程序路径不能超过170个字节。http://www.openedv.com/posts/list/52892.htm 是不是安装在中文
发表于 2018-11-30
Keil5(MDK5)在调试(debug)过程中遇到的问题

使用keil调试stm32时不能run

在使用keil时其断点不能超过5个,如果超过5个断点将不能进入调试界面调试过程中打超过5个断点后,会出现报警信息或错误提示修正:之前根据经验说断点不能超过5个,现在修正一下;对于每个处理器不一样,在Cotex-M3 user Guide里有这么一句话也就是说Cotex-M3内核处理器最大同时支持8个硬件断点。对于Cotex-M0+ 内核有这么一句话这句话没有指出支持多少硬件断点,但是从stm32l01x参考手册里这里面说提供四个断点寄存器,是不是说最多支持四个断点呢?我们验证一下:这是打五个断点的时候在输出框找到也就是最多支持4个断点!
发表于 2018-11-30
使用keil调试stm32时不能run

小广播

更多相关热搜器件

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">