Апаратна реалізація вводу аналогових сигналів на основі шим
Існують кілька способів вводу аналогових сигналів в цифрову систему, альтернативних аналого-цифрового перетворення. Одним з них є формування широтному-модульовані імпульсів по аналоговому сигналу та вимірювання їх тривалості мікропроцесорним пристроєм. Безсумнівною перевагами такого підходу є: rn простота і дешевизна схемотехнічне реалізації, особливо у випадку, коли використовується мікроконтроллер без вбудованого АЦП; rn можливість передачі шим-сигналу на значну відстань без істотних спотворень (тобто частота низька, а крутизна фронтів легко забезпечити тригери Шмітта); це зручно в випадку, якщо мікропроцесорний регулятор неможливо розмістити близько від датчика аналогового сигналу; rn наявність у складі практично будь-яких мікроконтролерів (МК) засобів вимірювання інтервалів часу - таймерів. rn Принцип перетворення аналогового сигналу в послідовність шим-імпульсів показаний на ріс.22.1. rn  rn Рис. 22.1. Принципи формування вхідних шим-імпульсів для МК rn Позначення Gp відповідає генератору пілообразних (трикутні) імпульсів, які задають період шим-сигналів, що подаються на МК. rn Якщо тривалість активної ( "1") фази шим-імпульсу в кожному періоді T шим позначити як  , то можна представити наступні залежності: rn  - зв'язок тривалості імпульсу та рівня сигналу з датчика; rn  - визначення коефіцієнта широтному-імпульсної модуляції; rn Найпростіша схема формувачі шим-імпульсів на операційних усилителя (ОУ) представлена на мал. 22.2. До його складу додатково у порівнянні з мал. 22.1 введено узгоджуючих пристрій для приведення діапазону сигналу Ud (t) до діапазону напруги генератора пілообразного напруги Ug (t), тобто Ug max. rn  rn Рис. 22.2. Формувачі шим-імпульсів з вхідного аналоговому сигналу rn У даній схемі формуються імпульси без вертикального спаду, однак це не змінює принципів формування шим, викладених раніше. rn Період формуються імпульсів визначається співвідношенням: rn  , а частота шим -  . rn Бажано підбирати співвідношення Us до Ugmax таким чином, щоб забезпечити Us max rn Цей інтервал Dt необхідний для гарантованого виконання процедури обробки переривання від таймера МК, на якому виконується вимірювання тривалості вхідних шим-імпульсів.
|
