Что такое входной сигнал

Источники информации (входных сигналов)

Источниками информации могут служить любые устройства, выдающие плавно изменяющиеся во времени аналоговые сигналы уровень которых лежит в пределах 0-5 В ( уровни ТТЛ ).

Приемники информации (выходных сигналов)

Приемниками информации служат семисегментные светодиодные индикаторы , светодиоды и динамик.

Возможные пути (варианты) решения поставленной задачи

Все МКУ разрабатываются с помощью программных и аппаратных способов реализации.

Преимущества аппаратной реализации заключаются в том, что:

а) использование специальных БИС упрощает разработку и обеспечивает высокое быстродействие системы в целом;

б) уменьшается время на разработку и отладку устройства.

Преимущества программной реализации такие;

а) меньшая стоимость и потребляемая мощность системы ;

б) меньшее количество компонент в системе, а значит выше надежность системы в целом;

в) время жизни системы значительно выше по сравнению с аппаратной реализацией;

г) возможность простой модификации системы (путем перепрограммирования).

Не смотря на то, что численно преимуществ программной реализации больше, чем у аппаратной, бывают случаи, где без аппаратной части просто не обойтись. Но не в данной задаче.

Глобальная задача обработки входных данных и принятия решения будет реализована программным путем, так как именно для этого предназначен микроконтроллер. Если же входные данные обрабатывать аппаратно (собрать схему на жесткой логике), тогда ТЗ теряет свой смысл, в нем оговорено спроектировать микроконтроллерное устройство, а значит для МК останется только задача формирования выдачи выходного сигнала. Хотя эту задачу нельзя назвать слишком уж простой, и осуществить ее решение на жесткой логике было бы затруднительно и дороговато.

И зачем пытаться что-то реализовать аппаратно, если можно без особых усилий достичь того же результата, используя микроконтроллер. Поэтому обработкой входных сигналов будет заниматься МК под управлением соответствующей программы.

К тому же чем меньше элементов будет в проектируемом устройстве тем оно будет надежнее и дешевле.

Возможные варианты структурных схем и их сравнительный анализ

Для реализации данного устройство можно предложить следующие варианты:

1) на микроконтроллере со встроенным АЦП;

рис. 1.5.1 Структурная схема устройства на микроконтроллере со встроенным АЦП.

ВС — входной аналоговый сигнал,

СД — сигналы данных для индикации (в том числе звуковой),

УС — сигналы управления индикацией

3) внешний АЦП + 3 портовый микроконтроллер без АЦП

рис. 1.5.2 Структурная схема устройства на микроконтроллере с внешним АЦП.

ВС — входной аналоговый сигнал,

СД — сигналы данных для индикации (в том числе звуковой),

УС — сигналы управления индикацией

4) внешний АЦП + компоратор + дешевый 2 портовый

рис. 1.5.3 Структурная схема устройства на микроконтроллере с внешним АЦП и блоком компорации.

ВС — входной аналоговый сигнал,

СД — сигналы данных для индикации (в том числе звуковой)

УС — сигналы управления индикацией

ФК — флаг компорации (результат сравнения)

Кі1, Кі2 — константы нижнего и верхнего пороговых уровней

Обоснование выбора структурной схемы

Учитывая все аспекты, рассмотренные в п.1.4 ПЗ, мы выбираем 1 вариант реализации (на микроконтроллере со встроенным АЦП).

Обоснование выбора ОМК для решаемой задачи

Для решения данной задачи необходим МК, который содержит в себе следующие характеристики в соответствии с ТЗ:

1) Встроенный АЦП с разрядностью 8р.

2) имеет 1 линий для ввода аналогового сигнала

3) имеет 14 линий вывода (8 — входные данные для семисегментные световые индикаторы, 3 — для выбора индикатора, 2-для светодиодов и 1- для динамика );

4) позволяет использовать кварцевый и внешний генератор;

5) имеет в наличии ПЗУ;

6) будет доступным и сравнительно недорогим.

7) иметь достаточное быстродействие

Еще одним немаловажным моментом является наличие документации на МК, чтобы правильно его запрограммировать.

Учитывая все требования, нами был выбран микроконтроллер PIC16C72, так как он в наибольшей степени удовлетворяет всем вышесказанным условиям.

Но поскольку оценить нужное быстродействие без написания программы трудно, возможно нам придется заменить его на микроконтроллер того же семейства 16с7х но более быстродействующий.

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Нажмите чтобы копировать в буфер обмена для добавления в работу!

входной сигнал

3.2 входной сигнал (input signal): Внешний сигнал, передаваемый исполнительному устройству управления рукой оператора (см. рисунок 1).

1 — входной сигнал; 2 — двуручное устройство управления; 3 — исполнительное устройство управления; 4 — преобразователь сигналов; 5 — устройство для обработки сигналов; 6 — выходной сигнал; 7 — логический блок

Рисунок 1 — Схема двуручного устройства управления

3.14 входной сигнал: Напряжение, пропорциональное напряжению или току на выходе высоковольтного преобразователя.

3.14 входной сигнал: Напряжение, пропорциональное напряжению или току на выходе высоковольтного преобразователя.

Смотри также родственные термины:

3.2 входной сигнал преобразователя (input signal): Сигнал, подаваемый на вход преобразователя.

Пример — Ускорение, приданное монтажной поверхности преобразователя.

Определения термина из разных документов: входной сигнал преобразователя

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

• входной светофор
• входной сигнал преобразователя

Полезное

Смотреть что такое «входной сигнал» в других словарях:

• ВХОДНОЙ СИГНАЛ — путевой сигнал, ограждающий пути раздельного пункта. В качестве В. с. могут применяться светофоры или семафоры. Входной семафор устанавливается не ближе 50 м, светофор не ближе 15 м от остряка входной стрелки (ПТЭ, § 103). Входной семафор м. б.… … Технический железнодорожный словарь
• входной сигнал — Сигнал, подаваемый на вход системы управления машины. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 99. Теория механизмов и машин. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] входной сигнал Сигнал, поступающий от передатчика… … Справочник технического переводчика
• входной сигнал — įėjimo signalas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. input signal vok. Eingangssignal, n rus. входной сигнал, m pranc. signal d entrée, m … Automatikos terminų žodynas
• входной сигнал — įėjimo signalas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Signalas, pasirodantis matavimo priemonės ar matavimo sistemos įėjoje. atitikmenys: angl. input signal vok. Eingangssignal, n rus. входной сигнал, m pranc. signal… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
• входной сигнал — įėjimo signalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. input signal vok. Eingangssignal, n rus. входной сигнал, m pranc. signal d’entrée, m … Fizikos terminų žodynas
• входной сигнал НОЧЬ/ДЕНЬ — — [Интент] EN Night/Day Input … Справочник технического переводчика
• входной сигнал в виде биений синусоидальных величин — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN sine beat input … Справочник технического переводчика
• входной сигнал высокого уровня — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN high input … Справочник технического переводчика
• входной сигнал низкого уровня — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN low input … Справочник технического переводчика
• входной сигнал переноса — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN input carry … Справочник технического переводчика

• Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

• �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

• Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
• Искать во всех словарях
• Искать в переводах
• Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

5. Входные сигналы системы.

Второе и третье предположения о характере функционирования систем направлены на описание взаимодействия системы с внешней средой. На вход системы могут поступать входные сигналы хÎХ, где X — множество входных сигналов системы. Входной сигнал, поступивший в мо­мент времени Т, обозначается x(t).

Рассмотрим выпуск предприятием однотип­ных изделий. В такой системе готовность в момент t, i-ro изделия (автомо­биля, часов, велосипеда, телевизора и т. д.) можно описать как поступление очередного сигнала x(t1) = 1. Здесь множество X сос­тоит из одного элемента х=1. Если принять за Х=0 сигнал, когда очередное изделие не готово, а за Х=1, когда оно готово, то можно считать, что Х=, и в систему входной сигнал поступает в каждый момент tÎТ. В случае, когда в моменты t1 оказываются готовыми одновременно несколько изделий (на за­воде несколько конвейерных линий), например 0 xx_max, то множество X — совокупность целых чисел Х=.

Входные сигналы могут описываться некоторым набором ха­рактеристик. Например, если входными сигналами АСУ аэро­дромом считать самолеты, поступившие в зону аэродрома, то каждый из них может быть описан:

1. координатами точки взлета (I, a, e) (I-наклонная дальность, а — азимут и e — угол места);

2) вектором скорости (I, а, e); 3) признаками, характеризующими тип самолета (V), массу груза (G), требованиями к аэродромному обслуживанию (d) и т. д.

В общем случае будем предполагать, что входной сигнал X1ÎXi, где X, — заданные множества (i= 1, n).

Прямое произведение X=X₁X₂. .Хn называется прост­ранством входных сигналов. Xi — элементарные оси, входной сигнал х представляет собой точку пространства X, описываемую координатами x₁, x₂, . хn. В общем случае ХÌХ.

При исследовании сложных систем приходится оперировать с группами входных сигналов, поступающих в моменты времени t_l2<. k. Будем предполагать, что множеству X принадлежит и пустой сигнал х_Æ, означающий отсутствие сигнала в мо­мент t, x(t)=x_Æ.

Рассмотрим отображение x=L(t), сопоставляющее каждому tÎТ некоторый сигнал хÎX (отображение ¦: Т®Х). Обозначим через T L множество моментов времени T L Ì Т, такое, что для любого t ‘ Î T L справедливо L(t₁)¹x_Æ. Отображение x=L(t) бу­дем называть входным процессом систем, а совокупность упоря­доченных пар (t ‘ , х) для всех t ‘ Î T L (где x=L(t’)) — входным сообщением..

Чтобы задать конкретный входной процесс x = L(t), достаточ­но указать соответствующее ему входное сообщение (t, x_l)_t.

Введем понятие «сужение отображения». Пусть множество X имеет область определения отображения y=f(x). Отображение y=g(x) c областью определения X* является сужением отображе­ния f(x) на множество X* в том и только в том случае, когда X*ÌX и g (x) =f(x) для каждого хÎХ*.

Сужение отображения x = L(t) на множество TÇ(t₁,t₂] будем называть фрагментом входного процесса, соответствующим по­луинтервалу (t₁,t₂], а совокупность упорядоченных пар (t ‘, х) для всех t’ ÎT L Ç(t₁,t₂), где x=L(t’) — отрывком входного сообще­ния, поступающим в систему за полуинтервал (t₁,t₂] и обозна­чать (t₁,x_L]_t1 t2

Для конечного множества T L Ç(t₁,t₂], например t₁,t₂,…,t_k, входное сообщение имеет вид

Множество всевозможных входных сообщений обозначим <(t, x_L)_T>. Оно определяется множеством входных процессов вида x=L(t), допускаемых условиями функционирования системы. К множеству <(t, x_L)_T> будем причислять и пустое входное сообще­ние (t, x_L)_T = Æ, для которого T L = 0.

Кроме того, множество <(t, x_L)_T> должно удовлетворять еще одному требованию, связанному с сочленением входных сообще­ний. Пусть (t, x_L1)_T и (t, x_L2)_T сообщения из множества <(t, x_L)_T>. Пусть, далее, t,22; t_lt t₂, t₃ÎТ. Образуем отрывки сообщений (t, x_L1] t2 _t1 и(t, x_L2] t3 _T2. Совокупность упорядоченных пар (t*, х*), где

можно рассматривать как отрывок (t, x_l]_t1 t3 , некоторого сообщения (t, x_l-)_t, образовавшийся в результате сочленения отрывков (t,X_L1] t3 и (t, x_L2] t3 _t2. Сочленение любого числа отрывков входных сооб­щений из множества <(t, x_l)_t] представляет собой отрывок неко­торого входного сообщения, принадлежащего этому множеству.

Входной сигнал

· Аддитивной смесью случайного процесса и белого шума с разными частотными диапазонами.

Синусоидальный входной сигнал представлен функцией:

где X(t) — входной сигнал,

А — амплитуда сигнала,

Случайный процесс задаётся корреляционной функцией:

a — крутизна функции,

Белый шум представлен функцией вида

Датчик

Датчик или измерительный преобразователь, или сенсор — чувствительный элемент, преобразующий параметры среды в пригодный для технического использования сигнал, обычно электрический, хотя, возможно, и иной по природе, например — пневматический сигнал [2].

Основными характеристиками датчика являются статические, динамические и эксплуатационные. Статические характеристики относятся к установившемуся режиму, динамические определяют его поведение при изменениях входной величины, эксплуатационные определяют характеристики эксплуатации (объём, габаритные размеры, потребляемая мощность, достоверность информации, надёжность работы, потребляемая мощность, срок службы, условия эксплуатации, стоимость) [1].

Функциональная зависимость выходной величины Y от входной X, выраженная математически или графически, называется статической характеристикой датчика Y=f(X). К статическим характеристикам — относятся чувствительность и линейность.

В общем случае чувствительность S определяется для диапазона около некоторого постоянного значения измеряемой величины x как отношение приращения сигнала Дs на выходе к изменению Дx измеряемой величины, которое вызвало это приращение. Чувствительность может зависеть от размера датчика или особенностей его устройства, от амплитуды и частоты напряжения питания, от температуры окружающей среды. Важным фактором, влияющим на чувствительность датчика, является частота изменения измеряемой величины. В зависимости от частоты различают два режима работы датчиков (статический режим, динамический режим), с которыми связывают соответствующие параметры чувствительности и способы градуировки. Чувствительность характеризуется величиной порога чувствительности — максимальным изменением измеряемой величины, которое ещё не вызывает обнаруживаемого изменения выходного сигнала датчика [1].

Линейность оценивается величиной разности между фактической и линейной зависимостью выходной величины от входной в процентах от максимального значения измеряемой величины в заданном диапазоне измерений [1].

Система линейна в определённом диапазоне измеряемых величин, если ее чувствительность не зависит от исследуемой величины, т.е. остаётся постоянной. В случае линейности характеристической кривой датчика значительно упрощается последующая обработка результатов измерений. Преобразование нелинейной характеристики датчика в линейную называют линеаризацией. Этот процесс направлен на то, чтобы сделать сигнал пропорциональным изменениям измеряемой величины.[1]

Линейность в статистическом режиме определяется наличием и диапазоном прямолинейного участка статистической характеристики; для этого вводят диапазон измерения — разность между максимальным и минимальным значением измеряемой величины, где сохраняется паспортная характеристика линейности [1].

Динамические характеристики — параметры датчика, зависящие от времени.

В динамическом отношении датчики представляют собой инерционные или колебательные звенья. Большинство датчиков по характеру динамических свойств относят к безынерционным и апериодическим звеньям первого и более высоких порядков [1].

Поведение датчика при быстрых изменениях входной величины определяется кривой переходного процесса, при скачкообразном изменении входной величины. По ней можно определить быстродействие датчика — параметр, позволяющий оценить, как входная величина следует во времени за изменением измеряемой величины[1].

Параметр, используемый для количественного описания быстродействия — это время установления, т.е. интервал времени который должен пройти после ступенчатого изменения измеряемой величины, чтобы сигнал на выходе датчика достиг уровня, отличающегося на определённую величину е (%) от установившегося значения. Обычно время установления характеризуют постоянной времени — промежутком времени, за который выходная величина достигает уровня 0,63 от установившегося значения при ступенчатом изменении входного сигнала [1].

Для ориентировочных оценок можно принимать, что постоянная времени системы ф=1/2рfc, где fc — частота среза, а время нарастания или убывания сигнала t=2,2ф=0,35/ fc.

Ещё одной динамической характеристикой служит полоса пропускания диапазон частот, для которого чувствительность S>Smax/v2 [1].