Аннотация 2
Список сокращений 6
Введение 7
1 Постановка задачи 10
2 Анализ технического задания 13
2.1 Описание объекта управления 15
3 Разработка аппаратной части 17
3.1 Разработка структурной схемы 17
3.2 Разработка функциональной схемы 18
3.4 Выбор элементной базы 21
3.4.1 Выбор стабилизатора 21
3.4.2 Выбор микроконтроллера 23
3.4.3 Выбор электро-программируемого запоминающего устройства 27
3.4.4 Выбор высокоскоростного приемопередатчика с интерфейсом RS¬
232 29
3.4.5 Выбор источника опорного напряжения 31
3.4.6 Выбор кварцевого генератора 33
3.4.7 Выбор формирователя синусоидального сигнала 34
3.4.8 Выбор элементов канала приема - передачи кода Манчестер II 38
3.4.9 Выбор трансформатора для гальванической развязки канала приема-
передачи Манчестер II 42
3.5 Выбор твердотельного реле 44
4 Разработка схемы электрической принципиальной 46
5 Разработка программной части 48
5.1 Разработка алгоритма работы программы 48
5.2 Организация обмена данных с ПК 50
5.3 Разработка программы для микроконтроллера 56
6 Выводы 60
7 Заключение 61
Библиографический список 62
Приложение А Схема электрическая принципиальная 64
Приложение Б Перечень элементов 65
Приложение В Листинг программы микроконтроллера 66
Электроника - область науки и техники, занимающаяся созданием и практическим использованием различных электронных устройств и приборов, работа которых основана на изменении концентрации и перемещении заряженных частиц (электронов) в вакууме, газе или твердых кристаллических телах, и других физических явлениях.
Современная электроника, в настоящее время, не может быть представлена без цифровых технологий.
Цифровые технологии - это решения, которые основаны на представлении дискретными сигналами аналоговых уровней, а не в виде непрерывного спектра. Все уровни данных технологий, в пределах данной полосы, представляют собой одинаковое состояние сигнала. Цифровая технология работает, в отличии от аналоговой, с дискретными, а не непрерывными сигналами. В реальной жизни системы, особенно учётные системы хранения данных, имеют в своей основе два значения. Обычно это 0, 1, которые в булевской алгебре имеют значения «Ложь», «Истина».
Цифровые схемы состоят в основном из логических элементов, таких как И, ИЛИ, НЕ и др., а также могут быть связаны между собой счётчиками и триггерами. Цифровые технологии главным образом используются в вычислительной цифровой электронике, прежде всего компьютерах, в различных областях электротехники, таких как робототехника, автоматизация, измерительные приборы, радио и телекоммуникационные устройства и многих других цифровых устройствах.
Преимущество цифровых схем перед аналоговыми заключается, во- первых, в том, что сигналы могут передаваться без искажений.
Например, аудиосигнал, переданный в виде серии"1"и"0", может быть восстановлен без ошибок, если шум во время передачи не мешает идентификации"1"и"0".
Цифровые системы с компьютерным управлением могут управляться программным обеспечением, что позволяет добавлять новые функции без замены оборудования. Часто это может быть достигнуто простым обновлением программного обеспечения без изменения схемы. Такая функциональность позволяет быстро реагировать на изменение требований. Кроме того, можно реализовать сложные алгоритмы, которые невозможны в аналоговых системах или могут быть реализованы только при очень высоких затратах.
Хранение информации в цифровых системах проще, чем в аналоговых. Цифровые системы устойчивы к помехам. Данные ЦС можно хранить и извлекать без повреждений. В аналоговых системах записанная информация может испортиться со временем или в результате износа. Однако в цифровых системах информация может быть полностью и точно восстановлена, если общий уровень помех не превышает определенного уровня.
В данной работе разработан модуль связи.
Работа относится к области электроники, в частности к устройствам приема и передачи информации по проводным линиям связи, в качестве кода передачи которых используется биполярный фазоманипулированный код Манчестер-II (манчестерский код).
Технический результат разработанного модуля связи заключается в повышении помехоустойчивости за счет блокирования помех и контроля правильности передачи сигналов.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы осуществлена замена старого модуля, не отвечающего современным требованиям, на новый с возможностью сохранения во внутренней памяти данных и передачи их на рабочее место оператора для дальнейшей оценки годности прибора.
