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1. Einleitung
Das Bindeglied zwischen den heutzutage meist digital realisierten
Signalverarbeitungseinrichtungen und den analogen Signalen, d.h.
wert- und zeitkontinuierlichen Signalen, sind Analog-Digital-
Umsetzer. Mit der Verfügbarkeit hochintegrierter
Digitalschaltkreise steigt die Nachfrage nach den entsprechenden
Umsetzerbaugruppen. Durch die Entwicklung des Kleincomputers
KC85/2 und seiner Nachfolgetypen rücken die Schnittstellen zur
"analogen Umwelt" des Computers weiter in das Blickfeld der
Anwender dieser Technik.
Der Modul M010 ADU1 (Analog-Digital-Umsetzer) realisiert eine
vielfältig anwendbare Umsetzereinheit für den KC85/2 und seiner
Nachfolgetypen.
Mit Hilfe des Moduls können vier Meßstellen abgefragt werden.
Damit kann man Probleme der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik
sowie der Automatisierung im Labormaßstab realisieren.
In der Anleitung erfahren Sie, wie der Modul anzuschließen und zu
bedienen ist. Weiterhin erhalten Sie wichtige Hinweise zur Arbeit
mit dem Modul.
ACHTUNG!
Die an die Analogeingänge K1 bis K4 angeschlossenen Spannungen
müssen die Anforderungen an die Sicherheitskleinspannung gemäß
TGL 200-0602 erfüllen. Das heißt, daß die angeschlossene
Wechselspannung oder Gleichspannung 25V bei einer Welligkeit
kleiner 10% nicht überschreiten darf. Es ist durch geeignete
isolations- und/oder schaltungstechnische Maßnahmen dafür zu
sorgen, daß dieser Wert nicht überschritten wird. Überschreitet
die Spannung des speisenden Netzes diese Werte oder besteht die
Möglichkeit
zu
deren Überschreitung,
Spannungsübertragung (vom speisenden Netz zur Sicherheitsklein-
spannung) über Transformatoren erfolgen, bei denen die Aus
gangswicklung galvanisch von der Eingangswicklung getrennt ist.
Das Isoliervermögen zwischen den genannten Wicklungen muß
mindestens der Isolationsgruppe 5 nach TGL 20445/03 entsprechen.
Das ist z. b. bei Schutztransformatoren nach TGL 200-1766/01 oder
Spielzeugtransformatoren nach TGL 200-1773/01 der Fall.
Kleincomputer KC85
Beschreibung zu M010 ADU
veb mikroelektronik
>wilhelm pieck<
mühlhausen
im veb kombinat mikroelektronik
dann muß
die
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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Robotron KC85
- Seite 1 Umsetzer. Mit der Verfügbarkeit hochintegrierter Digitalschaltkreise steigt die Nachfrage nach den entsprechenden Umsetzerbaugruppen. Durch die Entwicklung des Kleincomputers KC85/2 und seiner Nachfolgetypen rücken die Schnittstellen zur "analogen Umwelt" des Computers weiter in das Blickfeld der Anwender dieser Technik. Der Modul M010 ADU1 (Analog-Digital-Umsetzer) realisiert eine vielfältig anwendbare Umsetzereinheit für den KC85/2 und seiner...
-
Seite 2: Stecken Und Entfernen Des Moduls
2. Modulhandhabung 2.1. Stecken und Entfernen des Moduls Der Analog-Digital-Umsetzer-Modul kann prinzipiell in jedem Modulsteckplatz betrieben werden, jedoch ist dabei die Modul priorität in der gewählten Systemkonfiguration zu berück- sichtigen. Es sind deshalb die nachfolgenden Informationen und angeführten Hinweise zu beachten. Die Modulprioritätskette muß... -
Seite 3: Modulzuweisung Und Steuerbyte
2.2. Modulzuweisung und Steuerbyte Der Digital-Analog-Umsetzer-Modul M010 hat im KC- System zwei Betiebszustände: - INAKTIV Die Diode leuchtet nicht. Der Modul ist vom Prozes- sor getrennt. - AKTIV Die Diode leuchtet. Falls es die Modulpriorität er- laubt, können über den aktivierten Modul Daten empfangen werden. - Seite 4 Der Analog-Digital-Umsetzer-Modul besitzt, wie das Beispiel zeigt, das Strukturbyte: Das Herausschalten des Moduls aus dem System (Betriebszustand INAKTIV) erfolgt über: SWITCH mm 00 (für mm ist die Modulsteckplatzadresse einzu- geben). Auf dem Bildschirm erscheint: mm E7 00 Hinweis: Nach Betätigen der RESET-Taste bleibt das Steuerbyte des Moduls erhalten.
- Seite 5 3. Technische Beschreibung 3.1. Aufbau des ADU-Moduls Der ADU-Modul besteht aus zwei funktionellen Baugruppen, der analogen und der digitalen Baugruppe. Die analoge Baugruppe besteht aus: - Stromversorgung - Analogmultiplexer - Verstärkerbaugruppe mit Halteschaltung - Analog-Digital-Umsetzer. Die digitale Baugruppe gliedert sich auf in: - Modulsteuerung - Modulprioritätslogik - Adreßdekoder...
- Seite 6 3.2. Kurzbeschreibung der Schaltkreise PIO, ADU und Multiplexer Den Hauptbestandteil des ADU-Moduls bilden: - der Parallel Ein/Ausgabe-Schaltkreis PIO (Parallel Input/Output Controller U855D) - der Analog-Digital-Wandler ADU (C570D für 8 bit Auflösung) - 8-Kanal-Analog-Multiplexer/Demultiplexer (V4051D) Der PIO ist ein hochintegrierter Schaltkreis des U880-Prozessor systems, der vorwiegend für den Einsatz in der Steuerungs- und Regelungstechnik vorgesehen ist.
- Seite 7 Der Analog-Digital-Umsetzer ist ein monolithisch integrierter Schaltkreis mit einer signifikanten Wortlänge von 8 Bit. Der Wandler arbeitet nach dem Verfahren der sukzessiven Ap proximation. Durch den Schaltkreis können Eingangsspannungen im Bereich - 5V < = UE < = + 5V bzw.
- Seite 8 Damit wird der Hold-Kondensator vom ausgewählten Kanal getrennt und die Umsetzung beginnt. Durch die Abtrennung des Kondensators kann sofort nach Bild 2: Taktdiagramm der Meßwertumsetzung dem Start der Umsetzung ein neuer Kanal des Multiplexers ausge- wählt werden. Das ist besonders bei hohen Umsetzraten von mehreren Eingangskanälen zu empfehlen.
-
Seite 9: Anschlußbedingungen
3.3. Interruptprioritätskette Der ADU-Modul kann voll interruptgesteuert im KC-System betrieben werden. Es ergibt sich folgende Prioritätskette für die Interruptaus lösung: PIO,PORT A -- > PIO,PORT B. Wird mit mehreren Moduln gleichen Typs gearbeitet, ist zu beachten, daß die niederpriorisierten Moduln einen Interrupt auslösen können (bei entsprechender Initialisierung) und dieser von der CPU erkannt und angenommen wird. - Seite 10 4. Zusammenfassung Der Analogeingabemodul ermöglicht die multiplexe Erfassung von vier Eingangskanälen. Durch eine regelbare Verstärkung und regelbaren Offset sind die Eingangssignale an den Arbeitsbereich des ADU1 optimal anzupassen. Auftretende Drifterscheinungen können durch zwei Referenzsignale erfaßt und korrigiert werden. Zum Betrieb des Moduls sind keine externen Spannungen erforderlich.
- Seite 11 5. Eichprogramm Der Modul M010 ADU1 wird vom Hersteller so abgeglichen und ge eicht ausgeliefert, daß ein Digit 40 mV entspricht (maximale Auflösung bei einem Eingangssignal von 5V). Mit Hilfe des Eich programmes ist dem Anwender die Möglichkeit gegeben, zunächst einmal die wichtigsten Spannungswerte zu überprüfen.
- Seite 12 Bei der Programmeingabe über 'MODIFY' dürfen die im Listing fehlenden Textcodes nicht vergessen werden, weil anderenfalls das Programm nicht lauffähig ist. Unabhängig von der Art der Eingabe wird das Programm mit dem Namen ADU1 aufgerufen. Zum Abspeichern auf Kassette ist folgende Kommandoeingabe notwendig: SAVE 200 33D NAME:ADU1 Durch Betätigen der <BRK>-Taste verläßt man das Eichprogramm und...
- Seite 13 027C 3E60 A,60H ;VERS.POS-KANAL 027E CD0803 CALL UMSET ;UMSETZUNG ADU 0281 CDF202 CALL ANZEI ;WERT-AUSGABE 0284 3E70 A,70H ;VERS.NEG 0286 CD0803 CALL UMSET 0289 CDF202 CALL ANZEI 028C 3E50 A,50H ;REFERENZ 028E CD0803 CALL UMSET 0291 CDF202 CALL ANZEI 0294 3E40 A,40H ;MASSE 0296 CD0803...
- Seite 14 030B F5 PUSH ;KANAL RETTEN 030C 3E83 A,83H 030E D343 ;INT FREI 0310 3E01 0312 323E03 (ZAEHL),A;EINMAL UMSETZ. 0315 F1 0316 CBD7 ;STARTBIT SET 0318 D341 ;START! 031A CB97 031C D341 ;STARTBIT RES 031E FB 031F 3A3E03 A,(ZAEHL) 0322 B7 ;INT ERFOLGT? 0323 20FA NZ,W1...
- Seite 15 6. Anwendungsbeispiel a) Für den Anwender wird ein einfaches Beispiel in BASIC vorge geben. Anhand dieses Demonstrationsbeispiels lassen sich gut die Funktionsweise und die Handhabung des M010 ADU1 Moduls erkennen. Es wurde bewußt ein simples Beispiel mit geringem Aufwand an Schaltungs- und Programmtechnik angegeben.
- Seite 16 360 E=PEEK(509):IFE<>13THEN360 370 PRINTAT(30,38);" " 380 ! 390 !MESSEN UND ZEICHNEN: 400 FOR I=1 TO 280 410 A=INP(64):! MESSWERT HOLEN UND UMSETZUNG NEU STARTEN 420 X=X+1 430 PSETX,A 440 FORZ=1TO7:NEXT 450 NEXT 460 ! 470 !TASTATURABFRAGE: 480 PRINTAT(30,38);COLOR21,1;CHR$(141) 490 E=PEEK(509):IFE<>13THEN490 500 GOTO70 Die Schaltung kann selbstverständlich auch mit anderen Mitteln ähnlich aufgebaut werden.
- Seite 17 Beispielprogramm: 3000 ;************************************** 3000 3000 BEISPIELPROGRAMM 3000 ; STAENDIGE ABFRAGE DES MESSKANALS K1 3000 ; IM POLLING-BETRIEB 3000 ; (START DER UMSETZUNG MIT RDYA=1) 3000 3000 ;AUFRUF UEBER MENUFUNKTION: 3000 ;ADU STECKPLATZ (Z.BSP.:ADU 8) 3000 3000 ;FUNKTIONEN: 3000 ;-PIO-INITIALISIERUNG 3000 ;-START DER MESSWERTUMSETZUNG 3000 ;-EINLESEN DES MESSWERTES...
- Seite 18 3038 3038 ;*************************************** 3038 3038 PIO-INITIALISIERUNG 3038 3038 ;*************************************** 3038 3038 3ECF INIT A,0CFH ;PORT B,BIT E/A 303A D343 PBC,A 303C 3E83 A,83H ;PORT B,I/O-MAS- 303E D343 PBC,A 3040 3E4F A,4FH ;PORT A,BYTE- 3042 D342 PAC,A ;EINGABE 3044 AF ;AUSGABEBITS=0 3045 D341 PBD,A 3047 DB40...
- Seite 19 Reihe electronica Bd. 232 Militärverlag der DDR, Berlin 1986 Sieder, R. ; Kraft, D. ; Schenk, B. "Analogeingabemodul M010 ADU1 für KC85/2 und KC85/3" In: radio fernsehen electronik 4/87, S. 253 und 254 SEG Elektrotechnik/Elektronik/Automatisierungstechnik Bedienanleitung und methodische Hinweise für den Lehrer VEB Polytechnik Karl-Marx-Stadt Wir danken dem Kollektiv der Zentralklinik für Herz- und...