intTypePromotion=3

Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 19

Chia sẻ: Tran Van Duong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
129
lượt xem
48
download

Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 19

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

IC 31/2 số chuyển đổi A/D hai độ dốc, công suất thấp, tính năng cao. Bao gồm bộ giải mã led 7 đoạn, bộ điều khiển hiển thị, tham chiếu và xung. ICL 7107 sẽ điều khiển trực tiếp công cụ phát sáng của diod (led), mang tính kết hợp của độ chính xác cao, tính linh hoạt và tính tiết kiệm. Mức 0 nhỏ hơn 10µA, điểm trôi 0 ít hơn 1µV/oC, ngõ vào dòng xiên của 10pA (Max) và lỗi nhỏ hơn 1 lần đếm. Ngõ vào vi sai và Vref được sử dụng trong toàn bộ hệ...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế hệ thống xử lý ảnh video trên FPGA (CycloneII), chương 19

  1. Chương 19: Giao tieáp vôùi maïch beân ngoaøi Moâ hình: Hình: Moâ hình giao tieáp giöõa maïch ño nhieät ñoä vôùi KIT UP2 vaø vôùi ñoäng cô 1. Maïch nhieät ñoä:
  2. 12V R3 10K R4 R5 R17 R6 12V 4 2.2K 2.2K 10K U5A C19 220 C13 2 - 0.1uF 1 10uF 3 + 1 R8 R7 TL084 2 11 2K 10K D4 2 R9 1M 10K R20 R10 LM335 J4 J5 J6 C22 C23 220 C18 U9 1 10uF 0.1u 0.01uF 31 S1 7 S8 7 S15 7 30 IN HI 23 S1 S2 6 S9 6 S16 6 3 32 IN LO A3 16 S2 S3 5 S10 5 S17 5 COMMON B3 24 S3 S4 4 S11 4 S18 4 -12V 36 C3 15 S4 S5 3 S12 3 S19 3 35 REF HI D3 18 S5 S6 2 S13 2 S20 2 REF LO E3 17 S6 S7 1 S14 1 S21 1 F3 22 S7 G3 34 12 S8 C14 CREF+ A2 2 1K1 11 S9 HEADER 7 HEADER 7 HEADER 7 1 3 0.1uF 33 B2 10 S10 CREF- C2 9 S11 D2 14 S12 37 E2 13 S13 R11 5V C20 R12 TEST F2 25 S14 4.7K 0.1u 100K 40 G2 39 OSC1 5 S15 R18 C15 100pF 38 OSC2 A1 4 S16 22 OSC3 B1 3 S17 1 C1 2 S18 5V R19 26 V+ D1 8 S19 22 V- E1 6 S20 R13 47K 28 F1 7 S21 C21 BUFF G1 -5V C16 0.1uF 29 19 0.1u A/Z AB4 27 20 GND C17 0.1uF INT POL ICL7107 21 Hình: Sô ñoà maïch ño nhieät ñoä a. Caûm bieán nhieät ñoä: Coù nhieàu loaïi nhö caëp nhieät ñieän (Thermocouple), nhieät trôû (Thermistor), IC nhieät ñoä coøn goïi laø caûm bieán nhieät (ñaàu doø baùn daãn)… Oû ñaây ta chæ xeùt ñeán IC nhieät coù 2 loaïi thöôøng duøng nhö: i. LM334: *Ñieän theá nguoàn nuoâi töø 1V ñeán 40V *Phaïm vi doøng hoaït ñoäng töø 1µA ñeán 10mA. *Daõy nhieät ñoä: 0oC ñeán 70oC. ii. LM335 : Laø ñaàu ño baùn daãn ñôn giaûn vaø coù ñoä chính xaùc cao, coù ñieän theá loái ra tæ leä thuaän vôùi nhieät ñoä. Trong nhieät ñoä phoøng coù ñoä chính xaùc côõ 1 4 oC. LM335 coù theå hoaït ñoäng vôùi nguoàn nuoâi
  3. ñoái xöùng. Doøng tieâu thuï chæ côõ 60uA neân coù theå boû qua söï taêng nhieät ñoä do nguoàn nuoâi taïo ra. *Ñieän theá nguoàn nuoâi 4V…30V. *Theá loái ra 10mV/oK *Doøng ñieän tieâu thuï 60µA. *Daõy nhieät ñoä töø -40oC ñeán 100oC. b. Maïch chuyeån ñoåi: Hình: Sô ñoà maïch chuyeån ñoåi. Tín hieäu töø LM335 ra vôùi möùc theá khoaûng 10mV/oK. Goïi V1 laø ñieän theá ra töông öùng vôùi nhieät ñoä moâi tröôøng. V2 laø theá taïi caàu chia theá R5 vaø R8. Ta coù: V+ =V1/ 2. V+ =V- =>V0= V2 – V1/ 2 V0 laø tín hieäu analog ra töø op_amp TL084 qua maïch loïc thaáp qua laøm tín hieäu vaøo COMMON vaø tín hieäu IN HI cuûa ICL 7107.
  4. c. IC 7017 i. Chöùc naêng: +Baûo toaøn chöùc naêng ñoïc möùc 0V toaøn giai. +Doøng vaøo ñaëc tröng 1pA. +Hoã trôï kích led 7 ñoaïn, ngoõ vaøo vi sai vaø Vref chính xaùc. +Nhieãu thaáp hôn 15µVp_p. +Coù xung nhòp vaø Vref treân chip. +Coâng suaát tieâu taùn-ñaëc tröng ít hôn 10mW. +Khoâng caàn maïch taùc ñoäng beân ngoaøi +Noåi baät tính oån ñònh hieån thò. +3 laàn ñoïc /giaây. ii. Moâ taû: IC 7107 laø IC 31/2 soá chuyeån ñoåi A/D hai ñoä doác, coâng suaát thaáp, tính naêng cao. Bao goàm boä giaûi maõ led 7 ñoaïn, boä ñieàu khieån hieån thò, tham chieáu vaø xung. ICL 7107 seõ ñieàu khieån tröïc tieáp coâng cuï phaùt saùng cuûa diod (led), mang tính keát hôïp cuûa ñoä chính xaùc cao, tính linh hoaït vaø tính tieát kieäm. Möùc 0 nhoû hôn 10µA, ñieåm troâi 0 ít hôn 1µV/oC, ngoõ vaøo doøng xieân cuûa 10pA (Max) vaø loãi nhoû hôn 1 laàn ñeám. Ngoõ vaøo vi sai vaø Vref ñöôïc söû duïng trong toaøn boä heä thoáng nhöng laïi ñem cho ngöôøi thieát keá nhöõng thuaän lôïi khi chuyeån taûi caùc möùc ño löôøng, maùy ño söùc caêng vaø caùc loaïi caàu chuyeån ñoåi. Cuoái cuøng, söï tieát kieäm cuûa vieäc cung caáp nguoàn ñôn cho pheùp thi haønh ñoàng hoà ño panel cao ñeå xaây döïng vôùi vieäc theâm vaøo cuûa chæ 10 passive components vaø hieån thò . *Sô ñoà chaân IC:
  5. +Nguoàn cung caáp: nguoàn phaân cöïc V+ = +5V, V- = -5V. +Ñieän theá analog vaøo: V+ (IN HI) ñeán V-(IN LO) +Ñieän theá ngoõ vaøo Reference: (V- +1V)< Vin < (V+ - 5V) +Doøng vaøo: 1pA +Noái tröïc tieáp vôùi LED (anod chung) +Taïp aâm: 200mV. +Taàn soá phaùt: fosc = 0.45 = 38KHz +Vcom = V+ -2.8V iii. Caùch hoaït ñoäng cuûa IC: goàm coù 2 phaàn  Phaàn analog: Ñaàu tieân ngoõ vaøo cao vaø thaáp (IN HI vaø IN LO) khoâng noái caùc chaân vaø phaàn beân trong gaén ñeán COMMON, sau ñoù caùc Cref seõ thay ñoåi Vref, CAZ buø cho Voffset cuûa maïch ñeäm khueách ñaïi, maïch tích phaân vaø maïch so saùnh. Trong suoát quaù trình tích hôïp tín hieäu, caùc voøng A-Z môû, luùc ñoù caùc tín hieäu IN HI vaø IN LO ñöôïc noái vôùi caùc chaân ngoaøi. Khi ñoù boä ñaûo seõ tích phaân tín hieäu giöõa IN HI vaø IN LO trong khoaûng thôøi gian xaùc ñònh. Neáu trong cheá ñoä khaùc, tín hieäu analog vaøo khoâng quay trôû laïi vôùi nguoàn cung caáp boä ñaûo, IN LO coù theå giöõ tín hieäu analog COMMON ñeå thieát laäp hoaøn chænh cho cheá ñoä V thoâng thöôøng. Luùc naøy cöïc cuûa tín hieäu tích phaân ñöôïc xaùc ñònh. Cuoái cuøng ngoõ vaøo thaáp (IN HI) ñöôïc noái ñeán analog COMMON vaø ngoõ vaøo cao ñöôïc
  6. noái baêng qua tröôùc tuï thay ñoåi Cref. Maïch trong chip chaéc raèng tuï seõ ñöôïc noái ñuùng cöïc. Ñoù laø nguyeân nhaân laøm cho ngoõ ra cuûa maïch tích phaân trôû veà 0. Thôøi gian cho ngoõ ra trôû veà 0 töông öùng vôùi tín hieäu ngoõ vaøo. Tín hieäu soá ra laø: DISPLAY COUNT=1000( Vref ). Vin Hình: Phaàn analog cuûa ICL7107 Töø tín hieäu soá treân, ta ñi vaøo phaàn hieån thò:  Phaàn hieån thò :
  7. Hình: Phaàn hieån thò cuûa ICL7107 Chaân 38, 39, 40 laø chaân cung caáp xung cho IC. Tín hieäu soá töø maïch so saùnh seõ ñi vaøo LOGIC CONTROL ñeå ñieàu khieån tín hieäu soá treân LED thoâng qua maïch choát, taàn soá cung caáp cho maïch seõ laø tín hieäu xung ñeå caáp cho maïch ñeám. IC 7107 laø loaïi ñieån hình ñeå hieån thò LED anod. Duøng IC naøy ta coù theå deã daøng tröïc tieáp ñeå hieån thò nhieät ñoä töø maïch chuyeån ñoåi cuûa IC LM 335.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản