Микропроцессорная система. 2

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ

 

1. Исходные данные к проекту: Усилитель, ПК, микроконтроллер Atmel AT89C2051

 

2. Схемотехническая часть: Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем устройства.

 

3. Программная часть: Разработка программы управления регулировки уровня сигнала.

 

4. Конструкторская часть:  Разработка печатной платы.

 

5. Экономическая часть: Расчет себестоимости проектируемого устройства, определение экономической эффективности.

 

6. Экологическая часть: Анализ опасных и вредных факторов; мероприятия, обеспечивающие безопасные условия труда; расчет освещения и защитного заземления.

 

7. Содержание расчетно-пояснительной записки: Введение. 1) Обзор патентной и технической литературы;  2) Разработка структурной и принципиальной схем; 3) Разработка управляющей программы устройства; 4) Разработка печатной платы; 5) Экономическая часть. 6) Раздел безопасности и экологичности проекта;  Заключение. Список литературы.  Приложения.

 

8. Содержание графической части проекта: 1) Структурная схема устройства;  2) Принципиальная схема устройства; 3) Чертеж  печатной платы; 4) Сборочный чертеж печатной платы; 5) Блок-схема программы управления регулировкой уровня сигнала; 6) Технико-экономический показатели.

 

 

Аннотация.

Данный дипломный проект включает в себя разработку автоматизированной системы регулировки мощности сигнала. В дипломном проекте приведена структура разработанного модуля, принципиальная схема всего блока, алгоритм управляющей программы.

Себестоимость определяется точным методом  расчета на основе нормативов материальных и трудовых затрат. Методика расчета себестоимости основана на использовании системы технико-экономических норм и нормативов всех видов текущих затрат.

Проведенный анализ опасных и вредных производственных факторов позволит: уменьшить вероятность производственного травматизма  и профессиональных заболеваний; повысить производительность труда; максимально снизить вероятность производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

 

Содержание.

Введение

1.  Обзор патентно-технической  литературы

1.1 Ручные регуляторы уровня

  1.2 Автоматические регуляторы уровня

  1.3 Статические и динамические  характеристики и параметры

автоматических регуляторов уровня

  1.4 Комбинированные и адаптивные  автоматические регуляторы

уровня

2. Разработка структурной и принципиальной схем

2.1 Разработка структурной схемы  и пользовательского меню

устройства

2.2 Выбор составляющих компонентов

    2.2.1 Выбор микроконтроллера

    2.2.2 Аналого-цифровой преобразователь

    2.2.3 Цифровой потенциометр

    2.2.4 Регулятор громкости с электронным управлением

    2.2.5 Жидкокристаллический  модуль

    2.2.6 Логарифмический измеритель уровня

  2.3 Разработка принципиальной  схемы устройства

3. Разработка управляющей программы

4. Разработка печатной платы

5. Экономическая часть

5.1 Расчет себестоимости системы

5.2 Определение экономической эффективности

5.3 Выводы

 

6. Раздел безопасности и экологичности проекта

6.1 Характеристики объекта с  точки зрения безопасности труда

6.2 Анализ опасных и вредных  факторов

6.3 Разработка мероприятий по защите от опасных и вредных факторов

6.4 Расчет  освещенности

6.5 Экологичность проекта

6.6 Выводы

Заключение

Литература

Приложение

 

Введение.

Известно, что наибольший по громкости воспринимаемый человеком  звук по отношению к наименьшему  составляет 120Дб. Звуки громче 120Дб вызывают болевые ощущения и уже не воспринимаются. Однако доказано, что человек не может различать звуки по мощности различающиеся менее чем на 1Дб. Таким образом, существует всего около 120 различных уровней звука, различаемых человеком.

Так как человек не способен различать  звуки по мощности, различающиеся менее чем на 1Дб, то для реализации технологии компандирования требуется, чтобы уровни квантования располагались в соответствии с логарифмической шкалой. Компандирование аудиосигналов может реализоваться следующим образом: ???.......

Обработка цифровых сигналов подразделяется на линейную (в реальном времени, над "живым" сигналом)  и  нелинейную — над предварительно записанным сигналом. Линейная обработка требует  достаточного быстродействия вычислительной системы (процессора); в ряде случаев невозможно совмещение требуемого быстродействия и качества. Нелинейная обработка никак не ограничена во времени, поэтому для нее могут быть использованы вычислительные средства любой мощности.

 

Для обработки применяются  как универсальные процессоры общего назначения - Intel 8035, 8051, 80x86, Motorola 68xxx, SPARC - так и специализированные цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processor, DSP) Texas Instruments TMS xxx, Motorola 56xxx, Analog Devices ADSP-xxxx и др. Разница между универсальным процессором и DSP состоит в том, что первый ориентирован на широкий класс задач - научных, экономических, логических, игровых и т.п., и содержит большой набор команд общего назначения. DSP специально ориентированы на обработку сигналов и содержат наборы специфический операций - сложение с ограничением, перемножение векторов, вычисление математического ряда и т.п. Реализация даже несложной обработки звука на универсальном процессоре требует значительного быстродействия и далеко не всегда возможна в реальном времени, в то время как даже простые DSP нередко справляются в реальном времени с относительно сложной обработкой, а мощные DSP способны выполнять качественную спектральную обработку сразу нескольких сигналов.

В силу своей специализации DSP редко применяются самостоятельно - чаще всего устройство обработки  имеет универсальный процессор  средней мощности для управления всем устройством, приема/передачи информации, взаимодействия с пользователем, и один или несколько DSP - собственно для обработки звукового сигнала. Например, для реализации надежной и быстрой обработки сигналов в компьютерных системах применяют специализированные платы с DSP, через которые пропускается обрабатываемый сигнал, в то время как центральному процессору компьютера остаются лишь функции управления и передачи.

 

1 ОБЗОР НАУЧНО – ТЕХНИЧЕСКОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Регуляторы уровня

Обычно основой регулятора уровня РУ служит делитель напряжения (потенциометр) или четырехполюсник с плавным или ступенчатым изменением затухания. Главный недостаток - изменения входного и выходного сопротивлений РУ при регулировании затухания, что нарушает режим других сопряжении с РУ звеньев. Чтобы скачки громкости были на пороге слуховой заметности, шаг изменения затухания ступенчатого регулятора — четырехполюсника не должен превышать 0,5...1,0 дБ. Лишь в области больших затуханий допустимо его увеличивать до 3 дБ. Максимальное затухание оперативных РУ составляет не менее 60-80 дБ.

Надежность РУ с трущимися контактами недостаточна. Поэтому все чаще применяют регуляторы с косвенным ("бесконтактным") управлением. В них коэффициент передачи (или затухание) регулируемого звена (РЗ) изменяют, воздействуя управляющим напряжением Еу, световым потоком или магнитным полем. Соответственно РЗ выполняют в виде усилителя с переменным коэффициентом усиления, делителя напряжения с нелинейным элементом. Управляющее напряжение используется в аналоговой или цифровой форме. Одним Еу можно управлять одновременно коэффициентами передачи нескольких трактов пульта.

Необходимым условием для выполнения функций АРУ, а также дистанционного управления усилением является наличие электрически управляемого регулируемого звена.

Регулируемое звено - усилитель  с переменным коэффициентом усиления или делитель напряжения (потенциометр) с переменным коэффициентом передачи. Переменным сопротивлением делителя служит динамическое внутреннее сопротивление полупроводникового диода или сопротивление сток-исток полевого транзистора. Используют также оптрон, т.е. пару светодиод-фоторезистор. Световой поток светодиода изменяется под действием выпрямленного напряжения сигнала. Удобство последнего варианта заключается в том, что РЗ и УЗ полностью разделены по постоянному току. Это упрощает схемные решения.

Можно построить аттенюаторы на основе перемножающего ЦАП с инверсной резистивной матрицей и буферным усилителем. Принцип цифро-аналогового преобразования прост: каждый бит вносит в качестве своей доли соответствующую аналоговую величину в сигнал, возникающий на выходе аналогового сумматора.

$

Рисунок 1.1 – Цифро-аналоговый преобразователь  с использованием

R-2R цепи

 

Напряжение на аналоговом выходе U_вых пропорционально произведению двоичного числа на опорное напряжение. Поэтому большинство ЦАП может служить умножителем аналогового напряжения на число на цифровом входе U_вх. Некоторые преобразователи специально рассчитаны на выполнение этой функции; их называют перемножающими ЦАП (MDAC) и используют во множестве применений для цифрового управления аналоговым усилением. Обычно строят ЦАП на основе "R-2R" решетки. Схема такого ЦАП приведена на рисунке 1.1.

Примером применения перемножающего ЦАП может служить элементарный цифровой регулятор громкости, выполненный, на 572ПА1. Вместо опорного напряжения подается входной сигнал.

ЦАП можно включать как потенциометр, однако из-за особенностей его схемотехники существует ограничение: один из выводов  должен быть обязательно заземлен, а на другой можно подавать лишь относительно небольшое напряжение, иначе ухудшается линейность. В настоящее время выпускается большое количество готовых цифровых потенциометров.

$

       $

Рисунок 1.2 – Структурная схема  цифрового потенциометра

 

Чаще всего используются три  типа шин управления: SPI, I²C и UDC. Некоторые производители не указывают явно, что ЦП имеет именно шину SPI или I²C, называя шины 3-wire и 2-wire соответственно. Важнейшим параметром ЦП является количество коммутируемых отводов переменного резистора (количество шагов). Этот параметр определяет дискретность регулировки. Обычно количество шагов является степенью числа 2, но бывают ЦП и с другим количеством шагов, например 100. Наиболее распространены ЦП с количеством шагов от 32 до 256.

Еще одним важным параметром ЦП, впрочем, как и обычного переменного резистора, является полное сопротивление. Наиболее распространены ЦП с полным сопротивлением 10, 50 и 100 кОм. Среди других параметров ЦП необходимо отметить максимальное напряжение на выводах переменного резистора, сопротивление «щетки», максимальный допустимый ток, максимальную рассеиваемую мощность, шум, нелинейность и температурный коэффициент. Значения этих параметров у разных типов ЦП могут существенно отличаться, подробности можно найти в фирменной документации.

Пожалуй, самое главное отличие  от переменных резисторов заключается в том, что ЦП нельзя включать в цепь, потенциал которой выходит за пределы допустимого напряжения на выводах переменного резистора. Чаще всего это напряжение не должно выходить за пределы напряжения питания ЦП. Для многих ЦП допустимый диапазон напряжений питания равен 0…5 В, поэтому и использоваться они могут лишь в цепях с такими потенциалами. Некоторые типы ЦП допускают напряжение на выводах переменного резистора большее, чем напряжение питания. Например, X9312 при питании +5 В допускает напряжение до ?.

Еще одно отличие ЦП от обычных  переменных резисторов заключается в несколько большем сопротивлении в крайнем положении (сопротивление «щетки» переменного резистора). Для обычного переменного резистора это сопротивление может составлять десятые доли Ома. Для 10-килоомного ЦП сопротивление «щетки» составляет порядка ? Ом. Это сопротивление образовано сопротивлением канала открытого полевого транзистора и ведет себя так же, как и RON у микросхем электронных ключей.

ЦП также присущ эффект проникновения сигнала с цифровых управляющих входов в цепь переменного резистора. Поэтому для регулировки громкости следует использовать специальные ЦП, у которых помехи существенно уменьшены (glitchless-регуляторы).

Для построения высококачественных регуляторов  громкости выпускается ряд специализированных микросхем, таких как AD7111, AD7112 от Analog Devices, CS3310 от Crystal и др. Для получения широкого динамического диапазона сдвоенный ЦАП AD7112 имеет разрядность 17 бит, а управляется он 8-разрядным кодом с помощью шифратора, обеспечивающего логарифмическую характеристику с шагом 0,375 дБ.

 

1.2 Автоматические регуляторы уровня

 

Автоматические регуляторы уровня (АРУ) - четырехполюсники, коэффициент передачи которых изменяется по заданному закону в зависимости от значения уровня сигнала. Иногда строят АРУ, реагирующие и на другие параметры сигнала, например на его спектр, крутизну нарастания и убывания огибающей, на скважность сигнала. С помощью АРУ уменьшают или увеличивают динамический диапазон сигналов, поддерживают в заданных пределах пиковые или средние значения уровней, ограничивают усиление тракта при уменьшении входного уровня ниже установленного минимума, улучшают разборчивость речи, уменьшают различия громкости речи и музыки, защищают оборудование трактов 3В от последствий превышения номинального входного уровня (перевозбуждения) или перегрузки мощных усилителей проводного вещания и модуляторов передатчиков, уменьшают влияние шумов в каналах и трактах 3В.

Автоматическое регулирование  коэффициента передачи уменьшает перепады уровня громкости при переходе от речи к музыке и наоборот, что важно при слушании вещательных программ в домашних условиях. Автоматическое нивелирование (выравнивание) среднего уровня громкости речи применяют в системах звукоусиления для уменьшения изменений громкости голоса оратора, при выступлении отклоняющегося или отворачивающегося от микрофона.

Автоматическое ограничение  пиковых (максимальных) уровней на входе усилительных устройств предотвращает возрастание нелинейных искажений сверх допустимой величины и возможные аварии, например из-за пробоя изоляции конденсаторов или межвитковых пробоев в трансформаторах. Автоматические устройства срабатывают также при перегрузке, т.е. при резком уменьшении сопротивления нагрузки, ограничивают в этом случае мощность или ток и тем защищают выходной каскад оконечных усилителей или модуляторов передатчиков от аварий.

 

$

Рисунок 1.3 – Обобщенная схема АРУ

 

В зависимости от реализуемого закона регулирования уровней различают сжиматели и расширители динамического диапазона, ограничители максимальных и минимальных уровней (последние называют еще пороговыми ограничителями или шумоподавителями).

По форме представления  регулируемого сигнала и управляющего напряжения различают аналоговые, аналоговые с цифровым управлением и полностью цифровые АРУ. В зависимости от длительности процесса регулирования АРУ разделяют на безинерционные и инерционные.

Безинерционные ограничители (пикосрезатели) иногда включают на выходе инерционных ограничителей максимальных уровней для устранения возможных пиков срабатывания, которые могут создать помехи прохождению других сигналов в многоканальных системах связи.

Особым видом АРУ являются так называемые речевые сжиматели. Они встраиваются в дикторские пульты и предназначаются для выравнивания громкости голосов дикторов. К сожалению, их действие приводит к неприятному результату - подчеркнутому "астматическому" дыханию. Для устранения этого недостатка речевые сжиматели дополняют ограничителями минимальных уровней, но их порог срабатывания нуждается в кропотливом регулировании.

Обобщенная структурная схема  АРУ изображена на рисунке 1.3. Она  содержит регулируемое звено РЗ и  управляющее звено УЗ. В УЗ входят двухполупериодный выпрямитель, детектор В и зарядно-разрядная (интегрирующая) цепь И.

В более сложных АРУ в УЗ входят линейные и нелинейные преобразователи и вычислительное (микропроцессорное) устройство, анализирующее свойства сигнала и изменяющее закон управления. В качестве аргумента функции управления кроме напряжения могут служить частота, скорость изменения уровня сигнала, скважность сигналов.

$$$$$

1.3 Статические и динамические  характеристики и параметры

автоматических регуляторов  уровня

Свойства АРУ определяются специфическими характеристиками и параметрами - статическими для установившегося режима и динамическими для переходного.

В статическом режиме свойства АРУ  определяются амплитудными и регулировочными  характеристиками (рисунок 1.4). Первые показывают зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного напряжения (для несинусоидальных напряжений - связь огибающих сигнала на выходе и входе), вторые - зависимость коэффициента передачи К от амплитуды входного напряжения (для несинусоидальных напряжений - от значения огибающей входного напряжения).

 

$$$$$$$$

Рисунок 1.4 – Амплитудные (а) и регулировочные (б)

характеристики АРУ

В общем виде коэффициент сжатия (расширения) = duвых/duвх или, выражая изменения амплитуды сигнала в логарифмической форме через уровни, = Nвых/Nвх. Положим, что амплитудные характеристики сжимателя и расширителя аппроксимируются показательными функциями, что близко к действительности:

где k - коэффициент пропорциональности; - коэффициент сжатия (расширения) D (динамический диапазон), который показывает, во сколько раз АРУ изменяет D сигнала при регулировании.

Для сжимателя  < 1. Для расширителя > 1. Например, для уменьшения влияния помех применяют систему "сжиматель-расширитель" (компандерную систему), в которой используют АРУ с сопряженными (комплементарными) амплитудными характеристиками _сж = 0,5; _расш = 2; _{сж расш} = 1, и динамический диапазон на выходе системы равен входному. Для усилителя =1.

Динамические свойства АРУ отображает переходная характеристика, т.е. реакцией АРУ на скачкообразное изменение  огибающей входного напряжения. ………… За время восстановления t_в принимают интервал между скачкообразным уменьшением напряжения на входе АРУ и моментом времени, когда напряжение на выходе АРУ будет отличаться от напряжения в установившемся режиме на 25 %, а уровень соответственно будет отличаться от установившегося значения на 2 дБ.

Для более точного рассмотрения необходимо учитывать процессы, сопровождающие возникновение и прекращение звуков. Уровни сигнала на входе АРУ не нарастают и не спадают скачком. Процессы установления и спада интенсивности звука обладают некоторой инерционностью. К этим процессам добавляется инерционность установления колебаний в воздушном пространстве помещения и постепенное ослабление этих колебаний вследствие явления реверберации. Для исключения пиков срабатывания ("выбросов" уровня) необходимо, чтобы время установления t_y было меньше длительности процесса установления колебаний в источниках звука t_ист, а время восстановления t_в при спаде колебаний меньше длительности процесса реверберации t_рев в помещении.

Рассмотрим эти процессы на примере  действия ограничителя максимальных уровней.

 

 

$$$$

Рисунок 1.5 – Изменение уровня на выходе АРУ при различных соотношениях между временем восстановления источника и временем заряда конденсатора зарядно-разрядной (интегрирующей) цепи

 

Форма огибающей сигнала на выходе АРУ определяется соотношением времени установления источника звука t_ист и временем заряда конденсатора tз (рисунок 1.5, а). Кривая 1 соответствует уже рассматривавшемуся ранее случаю 1 скачкообразному нарастанию входного уровня: кривая 2 - соотношению t_ист > t_з; кривая 3 - соотношению t_ист < t_з.

Процессы спада уровня характеризуются  кривыми на рисунке 1.5, б. При скачкообразном спаде уровня и t_рев = 0 процесс пойдет по кривой 4, при t_p > t рев - по кривой 5, при t_p < t_рев - по кривой 6.

Здесь под временем заряда конденсатора t_з понимают время, в течение которого напряжение на конденсаторе достигнет 0,8 стационарного значения, а под временем разряда t_p - время, в течение которого напряжение на конденсаторе уменьшится до 0,05 от начального, стационарного значения. Для сопоставления числовых значений t_p и t_рев (здесь под t_рев понимают время, в течение которого звуковое давление уменьшается до 0,05 от первоначального значения) приведем следующие данные. Поскольку для большинства звуков t_ист > 5 мс, а время реверберации студий редко бывает меньше 0,5 с, то в качестве ориентировочных значений следует признать t_з =1мс, а t_p = 100 . . . 150 мс. Нужно, однако, отметить, что при столь малом t_p ухудшается фильтрация пульсаций управляющего напряжения, особенно на нижних частотах, поэтому t_p и связанное с ним t_в выбирают больше.

Типичные значения параметров для  ряда АРУ приведены в таблице 1.1

 

 

 

Таблица 1.1 – Временные характеристики различных видов АРУ

 

1.4 Комбинированные и адаптивные  автоматические

регуляторы уровня

 

Комбинированные АРУ выполняют  несколько видов регулирования. Их главное назначение – освободить звукорежиссера от выполнения чисто  технических операций: поддержания постоянства квазипиковых или средних уровней, выравнивание уровней громкости речи и музыки и т.д.

Более совершенными, но и более  сложными являются адаптивные АРУ. Они, как и комбинированные, решают несколько  задач, причем действие тех или иных звеньев и динамические параметры регуляторов устанавливаются автоматически в зависимости от определяемых свойств сигналов 3В. Образно говоря, адаптивные АРУ являются "мыслящими автоматами", анализирующими параметры сигналов 3В в пределах логической программы, заложенной в АРУ человеком. Адаптивные АРУ на основе действия анализаторов различных свойств сигналов как бы приспосабливаются к тому, чтобы наилучшим образом действовать при изменении интенсивностных, спектральных и временных свойств сигнала, разумеется, в пределах уже понятных и известных нам закономерностей. Известны адаптивные АРУ, действие которых меняется при смене речи музыкой, изменении спектра, среднего уровня, соотношения между средним и квазипиковыми уровнями.

От адаптивных отличают оптимальные  АРУ, в которых регулирование  осуществляется согласно принятому  критерию качества. Однако понятие  оптимальности несколько размыто, поскольку до сих пор не удается дать строгого математического описания критерия оптимальности.

 

2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ  И ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

СХЕМЫ

 

Разрабатывая структурную схему  устройства нужно учитывать способность микроконтроллера обрабатывать все поступающие к нему данные в реальном масштабе времени, которая зависит от длительности машинного цикла, системы команд, вид принимаемых данных – в последовательной или параллельной форме а также число задач которые должны быть обработаны процессором в течение заданного промежутка времени. Информация, поступающая в микроконтроллер от периферийных устройств, может быть реализована и представлена различными способами, например параллельная или последовательная передача данных, количество разрядов передаваемого сообщения, значение передаваемых битов. Необходимым условием работы АРУ является оценка уровня звукового сигнала. Оценку будем производить с помощью логарифмического измерителя уровня, имеющее необходимое время установления и восстановления выходного сигнала. На выходе измерителя уровня, для оценки и передачи информации в контроллер используем АЦП. Для обратного преобразования необходимо применить ЦАП, который будет управлять регулирующим звеном. В разрабатываемом устройстве реализуем различные виды АРУ. При отключенном АРУ громкость звука можно регулировать вручную. Необходимо также предусмотреть клавиатуру и индикатор для выбора режима работы устройства и отображения его состояния (уровни громкости и сигнала).

 

2.1 Разработка структурной схемы

и пользовательского меню устройства

 

Схема АРУ должна включать в себя регулируемое звено (РЗ), схему формирования управляющего напряжения. В качестве регулируемой величины будем брать уровень сигнала (напряжение). Напряжение звукового сигнала на вход управляющего звена поступает с входа РЗ. Такое управление, в теории автоматического регулирования, называют прямым или с разомкнутой цепью. В устройствах с обратным управлением результат управления сказывается на формировании управляющего напряжения. Устройства с обратным управлением (с замкнутой цепью управления) имеют то преимущество, что процесс регулирования в них совершается быстрее, характеристики АРУ более стабильны, требования к разбросу параметров регулируемого звена менее жесткие. Но есть и недостатки: ограничителю максимальных уровней с обратным управлением свойственно нарастание выходного напряжения даже на участке ограничения, что ухудшает защиту устройств. Действие расширителя, собранного по схеме с обратным управлением, неустойчиво: увеличение коэффициента передачи при росте входного напряжения и соответствующее возрастание выходного напряжения приводят к лавинообразному увеличению коэффициента передачи. Чтобы избежать этого, амплитудную характеристику расширителя сохраняют лишь до некоторого предела, после которого устройство действует как обычный усилитель с постоянным коэффициентом передачи.

Приведем структурную схему  разрабатываемого устройства:

 

Рисунок 2.1 – Структурная схема разрабатываемого варианта

 

С целью уменьшения размеров печатной платы микросхемы ЦАП, АЦП будем использовать с последовательным интерфейсом. Микроконтроллер (МК), для обработки сигналов всех подключаемых к нему периферийных устройств, должен поочередно к ним обращаться. Также нужно учитывать различную скорость работы подключаемых к контроллеру устройств, следовательно, обращение к более медленным устройствам будет реже.

Прежде чем приступать к разработке принципиальной схемы устройства, определим более подробно выполняемые им функции, изменения режима его работы и состав меню.

Клавиатура, представленная на рисунке 2.1 будет содержать 3 управляющие кнопки — "больше", "меньше", "меню". При не активизированном меню кнопки «больше» и «меньше» будут выполнять функцию увеличения и уменьшения громкости соответственно (в случае, когда АРУ отключена). Третья кнопка "меню" будет активизировать вход в меню и выход из меню с одновременной загрузкой выбранного режима.

Раскроем состав пользовательского  меню. При нажатии кнопки "меню" на индикаторе отображается строка меню, с помощью кнопок "больше" и "меньше" выбирается один из следующих пунктов: "Усилитель", "Ограничитель",  "Шумоподавитель" и "Комбинированное АРУ".

При выборе "усилитель", устройство работает как обычный усилитель (в составе с внешним усилителем) с управляемым коэффициентом усиления. В остальных режимах ручная регулировка усиления невозможна.

Комбинированное АРУ содержит шумоподавитель, усилитель, ограничитель максимальных уровней одновременно.

 

2.2 Выбор составляющих компонентов

2.2.1 Выбор микроконтроллера

 

При выборе микроконтроллера надо исходить из его функциональных возможностей и внутренней архитектуры.

Выбор зависит от наличия или  отсутствия системы обеспечения  разработки (программной среды разработки и соответствующего оборудования).

Иногда лучше выбрать микроконтроллер, не содержащих всех необходимых элементов, рискнув добавить к нему затем одну или две внешние микросхемы. Нецелесообразно покупать один "супер - микроконтроллер", если нет средств на приобретение среды разработки приложения или если капиталовложения, необходимые для создания приложения, не оправдываются его применением. Существует также риск выхода из строя микросхемы при монтаже и проведения испытаний.

С учетом вышесказанного выбор пал  на микроконтроллер AT89C2051. Приведем краткое его описание:

• Совместимость с MCS-51
• 2 Килобайта перепрограммируемой флэш-памяти
• Допускается: 1000 циклов записи/чтения
• Диапазон напряжения питания от 2.7В до 6В
• Полностатическая система: тактовая частота от 0 Гц от 24 MHz
• Двухуровневая блокировка памяти программ
• 128 x 8-разрядная внутреннее ОЗУ
• 15 программируемых линий ввода/вывода
• Два 16-разрядных Таймера/счетчика
• Шесть источников прерывания
• Программируемый последовательный UART Канал
• Прямое подключение светодиодного дисплея
• Встроенный аналоговый компаратор
• Малая мощность пассивного режима и режим пониженной мощности