Введение 5
1. Состояние вопроса 6
1.1. Формулирование задач проекта 6
1.2. Анализ исходных данных и известных решений 6
2. Разработка и расчет принципиальной электрической схемы устройства 19
2.1. Разработка и расчет схемы подачи сигнала 21
2.2. Разработка и расчет схемы считывания отклика 31
2.3. Разработка и расчет схемы блока питания 38
3. Разработка печатной платы 44
4. Разработка компьютерной программы управления устройством 48
4.1. Выбор операционной системы для управления ПК 48
4.2. Выбор среды разработки 49
4.3. Разработка приложения в среде Visual Basic 50
4.4. Описание работы программы 53
Заключение 54
Список используемой литературы 55
Приложение А. Текст программы 57
Приложение Б. Перечень элементов
Одной из характерных особенностей развития науки и техники нашего века является развитие электроники. Без электронных устройств сегодня не может существовать ни одна отрасль промышленности, транспорта, связи. Достижения в области электронной техники влияют не только на экономическое развитие нашего общества, но и на социальные процессы, распределение рабочей силы, образование.
Очень часто при создании электронных систем, при анализе их работы, а также при анализе работы отдельных компонентов этих систем возникает необходимость в практическом снятии различных зависимостей одних пара-метров от других входящий в систему приборов. Одним из распространенных видов подобных зависимостей являются вольт-амперные характеристики (ВАХ) прибора. Как правило, характеристики, подобные ВАХ, измеряются посредством снятия экспериментальных точек и построения аппроксимирующей линии. Процесс этот представляется весьма долгим. В связи с этим возникает необходимость автоматизации процесса снятия экспериментальных точек и построения ВАХ.
На данный момент существует множество средств автоматизации проведения подобного рода измерительных работ. Это и различные вольтметры с возможностью снятия ВАХ, и специальные измерительные комплексы, задачей которых является снятие как статических, так и динамических характеристик, и так называемые виртуальные измерители ВАХ. Естественно, что измерение ВАХ в подобных устройствах является лишь одной из функций, и, как правило, данные комплексы имеют значительную цену. Ввиду данных обстоятельств появляется необходимость в устройстве, которое позволяло бы снимать ВАХ электронных приборов и вместе с тем имело бы приемлемую цену и массогабаритные показатели. В связи с этим, данная ВКР посвящена разработка измерительного комплекса для обеспечения автоматизации построения вольт-амперных характеристик двухвыводных электроприборов.
В результате выполнения данной ВКР был разработан измерительный комплекс для снятия вольт-амперных характеристик двухвыводных электроприборов.
В ходе ВКР произведен:
- Обзор состояния вопроса
- Анализ исходных данных и существующих решений
- Разработка и расчёт схемы подачи сигнала
- Разработка и расчёт схемы считывания отклика
- Разработка компьютерной программы
- Разводка печатной платы
Разработанный комплекс состоит из трех основных частей: системы подачи сигнала на испытуемый электроприбор, системы считывания отклика, блока питания всего устройства.
Для автоматизации процесса построения вольт-амперных характеристик данный комплекс подключается к персональному компьютеру посредством порта параллельного интерфейса.
Управление измерительным комплексом производится с помощью программы, также разработанной в рамках данной ВКР.
Отличительными особенностями разработанного комплекса являются:
1) Применение цифро-аналогового и аналогово-цифрового преобразователей с последовательным интерфейсом соответственно ввода и вывода цифровых данных. Это позволило программным путем объединить процессы подачи сигнала на испытуемый электроприбор и считывания отклика.
2) Выбор различных диапазонов токов, на которые рассчитаны испытуемые электроприборы. Это позволило значительно расширить спектр тестируемого оборудования.
Работа выполнена и оформлена в соответствии с [15, 11, 9, 8].
