Для реалізації пристрою для вимірювання та контролю кутової швидкості необхідно реалізувати пристрій для спряження тахометричного перетворювача з ЕОМ.

Розробляємий пристрій орієнтован на дослідження перехідних режимів ЕМПЕ, тобто нас в даному випадку не цікавить робота пристрою у реальному часі. Але це не значить, що його роботу у реальному часі неможливо реалізувати. Для цього необхідно змінити алгоритм його роботи так, щоб після кожного вимірювання проводилось обчислення кутової швидкості та вивід її значення.

Вихідний сигнал тахометричного перетворювача перетворюється у цифровий код за допомогою аналого-цифрового перетворювача. Розрізнювальна здатність пристрою за кутом повороту залежить від числа розрядів АЦП та визначається виразом

, (3.8)

де - розрізнювальна здатність за кутом повороту; n - кількість двійкових розрядів АЦП.

Задаємось значенням кутової ширини прорізі діафрагми =1⁰ виходячи з умов технічного завдання =0.1⁰, визначаєм необхідну кількість двійкових розрядів.

, (3.9)

З цього виразу слідує, що необхідно вибрати 12-розрядний АЦП.

Швидкодія АЦП повина бути максимально можливою, що забезпечить вимірювання максимально можливої кутової швидкості, верхнє значення якої обмежується частотними властивостями фотоприймачів. Вимірювання низьких кутових швидкостей можливо забезпечити шляхом зменьшення тактової частоти АЦП чи програмно.

Цим умовам задовільняє АЦП фірми ANALOG DEVICES AD1671. Параметри цієї мікросхеми наступні [11]

Час перетворення - 800 нс

Частота дискретизації 1.25 МГц

Вбудований пристрій вибірки зберігання

Низка споживаєма потужність

Індикація вихіду вхідного сигналу за межі діапазону

Для узгодження роботи процесора з АЦП необхідно використати порт уведення-виведення.

Обираємо двунаправлений програмований паралельний порт уведення-виведення вітчизняного виробництва К580ВВ55.

Ця мікросхема уявляє собою програмований порт, який включає в себе три двунаправлених порти.

Порт ініціалізується схемою ініціалізації INIT, за допомогою якої формується сигнал вибірки порту CS та на його входи А0 та А1 подаються сигнали, які визначають режим його роботи.

Генератор з кварцевою стабілізацією частоти, що запускає АЦП, запускається програмно через порт, коли в нього записується керуюче слово «початок вимірювань». Вихідний сигнал генератору блокується керуючим словом «кінець вимірювань».

Крім запуску АЦП, вихідний сигнал генератору є сигналом запиту на переривання, використовується переривання 10, яке найчастіше за все резервується для підключення зовнішних пристроїв. По кожному імпульсу запуску процесор переходить до обробки цього переривання, тобто переходить до підпрограми, яка очікує, коли АЦП закінчить перетворення, а потім здійснює зчитування данних з порту уведення-виведення до ОЗУ.

Електричні розрахунки