Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Автоматика и системы управления»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой АиСУ

__________________С.Н. Чижма

Трехфазный DDS генератор под управлением LabView для исследования режимов трехфазных электрических цепей

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе бакалавра

ИНМВ.02103405.000 ПЗ

Студент гр. 22 И

____________ М.А. Кузнецова

Руководитель - доцент кафедры АиСУ

____________В.В. Петров

Омск 2016



ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Факультет ИАТИТ Кафедра АиСУ

Направление подготовки «Управление в технических системах»

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой

/Чижма С.Н./

« » ______________ 2016 г.

З А Д А Н И Е

на выпускную квалификационную работу

Кузнецовой Марии Андреевны

1 Тема проекта «Трехфазный DDS генератор под управлением LabView для исследования режимов трехфазных электрических цепей»

утверждена приказом по университету от « 18 » мая 2016 г. № 1034/с

2 Срок сдачи студентом законченного проекта 10.06.16 г.

3 Исходные данные к проекту:

3.1 В работе рассмотреть микропроцессорный комплект станции NI Elvis II, включающую в свой состав системную плату, позволяющую осуществлять цифровой и аналоговый ввод-вывод данных, готовые измерительные приборы, источники питания и макетную плату для разработки устройств пользователями. Исследовать нестационарные режимы электрических цепей. Разработать трехфазный генератор с управлением частотой и формой сигнала от компьютера. В качестве базового элемента выбрать генераторы с прямым цифровым синтезом (DDS). В качестве программного обеспечения выбрать систему Lab View, позволяющую создавать систему управления с последующей обработкой и отображением экспериментальных данных.

3.2 Использовать в работе государственные стандарты: ГОСТ 8.567-2014 «ГСИ. Измерения времени и частоты. Термины и определения», ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения», ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 «Оборудование электрическое для измерения, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Часть 1. Общие требования»

3.3 В работе рассмотреть один из сложных режимов функционирования электрических цепей - несинусоидальный режим работы трехфазных цепей. Для изучения и возможности проведения натурных испытаний, разработать трехфазный генератор с возможностью реализации сигналов произвольной формы в каждой его фазе. Для исследования сигналов отклика разработать трехканальный осциллограф. Выполнить моделирование работы устройства .

4 Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

4.1 Анализ автоматизированных средств испытания с генераторами частоты

4.1.1 Области применения синтезаторов DDS

4.1.2 Состав аппаратной части NI Elvis II

4.1.3 Состав программного обеспечения NI Elvis II

4.1.4 Управляющие сигналы станции NI Elvis II

4.2 Разработка аппаратной части трехфазного генератора

4.2.1 Исследование микропроцессорного комплекта

4.2.2 Разработка модуля трехфазного DDS генератора на элементах AD9850

4.2.3 Повышение надежности функционирования генератора

4.2.4 Разработка приципиальной схемы и печатной платы устройства

4.3 Разработка программного обеспечения для управления трехфазным DDS генератором в среде Lab View

4.3.1 Алгоритм управления генератором

4.3.2 Разработка виртуального прибора управления трехфазным DDS генератором

4.3.3 Разработка виртуального прибора трехфазного осциллографа

4.3.4 Моделирование работы трехфазного несинусоидального генератора в среде Multisim 12.0

5 Перечень графического материала

5.1 Цели и задачи работы

5.2 Структурная схема испытательной станции NI Elvis II

5.3 Схема электрическая принципиальная трехфазного DDS генератора

5.4 Алгоритм и виртуальный прибор управления генератором

5.5 Алгоритм и виртуальный прибор трехфазного осциллографа

5.6 Результаты моделирования несинусоидальных режимов

5.7 Печатная плата устройства

6 Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделов проекта)

Раздел	Консультант	Подпись, дата
		задание выдал	задание принял
Нормоконтроль	А.В. Александров

Руководитель проекта В.В. Петров



КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№ п-п	Наименование разделов выпускной квалификационной работы	Срок выполнения	Примечание
1	Разделы 1-2	23.05.16	33%
2	Раздел 3	03.06.16	66%
3	Пояснительная записка, презентация	10.06.16	100%
4	Готовая ВКР	14.06.16	Подписание

7 Дата выдачи задания «25» апреля 2016 г.

Руководитель проекта ___________________________________

(подпись)

Задание принял к исполнению _____________________________

(подпись)



Реферат

УДК 621.3.06:621.317

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе содержит 70 страниц, 5 таблиц, 43 рисунка, 6 формул, 13 библиографических источников.

Генератор, прямой цифровой синтез, DDS, NI ELVIS II, цифро-аналоговый преобразователь, ФАПЧ, микроконтроллер, управляющая программа.

Объектом исследования настоящей работы является трехфазный DDS генератор.

Целью данной выпускной квалификационной работой является: разработать функциональную и принципиальную схему трехфазного DDS генератора, исследовать состав управляющего микроконтроллера, разработать алгоритм и управляющую программу в среде LabView, исследовать систему фазовой автоподстройки частоты DDS генератора, разработать печатную плату в среде P-CAD, разработать виртуальный прибор, произвести моделирование.

Составные части программного обеспечения реализованы при помощи следующих программных пакетов: LabView 2010, P-CAD 2004 Trial, Multisim 12.0, Microsoft Office Excel, Microsoft Office Word, Microsoft Office Visio.



Содержание

Введение

1. Анализ автоматизированных средств испытания с генераторами частоты

1.1 Области применения синтезаторов DDS

1.2 Состав аппаратной части NI ELVIS II

1.3 Состав программного обеспечения NI ELVIS II

1.4 Управляющие сигналы NI ELVIS

2. Разработка аппаратной части трехфазного генератора

2.1 Исследование микропроцессорного комплекта

2.2 Разработка модуля трехфазного DDS генератора на элементах AD9850

2.3 Разработка принципиальной схемы и печатной платы устройства

2.4 Повышение надежности функционирования генератора

3. Разработка программного обеспечения для управления трехфазным DDS генератором в среде Lab View

3.1 Алгоритм управления генератором

3.2 Разработка виртуального прибора управления трехфазным DDS генератором

3.3 Разработка виртуального прибора трехфазного осциллографа

3.4 Моделирование работы трехфазного несинусоидального генератора в среде Multisim 12.0

Заключение

Библиографический список

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д



Введение

В классической микропроцессорной системе используются отдельная микросхема процессора, отдельные микросхемы памяти и отдельные порты ввода вывода. В практике разработки управляющих систем часто используются готовые микроконтроллерные комплекты, позволяющие создавать сложные системы сбора и обработки данных.

При выполнении выпускной квалификационной работы был рассмотрен микропроцессорный комплект NI ELVIS II, включающий в свой состав системную плату, позволяющую осуществлять цифровой и аналоговый ввод-вывод данных, готовые измерительные приборы, источники питания и макетную плату для разработки устройств пользователями.

Для исследования нестационарных режимов электрических цепей была поставлена задача разработки трехфазного генератора с управлением частотой и формой сигнала от компьютера. В качестве базового элемента были выбраны генераторы с прямым цифровым синтезом (DDS).

Современные системы автоматизированного проектирования (САПР) имеют определенный состав и структуру. Основой любой САПР являются средства вычислительной техники (ЭВМ), поэтому помимо традиционных приемов проектирования САПР объединяет техническое, математическое и программное обеспечение ЭВМ, а также численные методы выполнения проектных процедур.

Объектом проектирования являются системы и средства автоматического управления и их функциональные модели. Математическое и программное обеспечение конкретных САПР в большей степени зависит от объекта проектирования. При выполнении выпускной квалификационной работы была рассмотрена САПР P-CAD 2004 Trial, для разработки и проектирования печатной платы.

Перед нами была поставлена цель создать инструмент для исследования работы DDS генератора. Для эксперимента был выбран трёхфазный генератор, созданный ранее. Был разработан виртуальный трёхканальный осциллограф, позволяющий снять необходимые данные, посчитать сдвиг фаз, амплитуду сигналов. В качестве программного обеспечения выбрана система Lab View, позволяющая относительно просто создавать систему управления с последующей обработкой и отображением экспериментальных данных.

Так же, целью нашей работы является исследование несинусоидальных режимов в программе NI Multisim 12.0. Эта программа позволяет создать модель электрической цепи, содержащей трехфазный несинусоидальный источник и нагрузку, соединенную звездой и треугольником.



1. Анализ автоматизированных средств испытания с генераторами частоты

1.1 Области применения синтезаторов DDS

Области применения синтезаторов DDS делятся на две категории: разработчикам телекоммуникационных устройств требуются генераторы с мгновенной перестройкой частоты, с низким уровнем фазового шума и с низким уровнем гармоник и интермодуляционных составляющих. В таких случаях часто применяются синтезаторы DDS как обладающие хорошими характеристиками с точки зрения спектра выходного сигнала и высоким разрешением по частоте. В этих областях часто применяют синтезаторы DDS как обладающие хорошими характеристиками с точки зрения спектра выходного сигнала и высоким разрешением по частоте. В этих областях синтезаторы DDS применяются для модуляции сигнала, в качестве источников опорного сигнала для генераторов с петлей ФАПЧ, в качестве генераторов - гетеродинов, и даже для прямого синтеза радиосигнала.

Другая категория - это различные промышленные и медицинские системы, где синтезаторы DDS используются в качестве программируемых генераторов. Так как синтезатор DDS программируется с помощью цифрового сигнала, фазой и частотой сигнала легко управлять без переключения внешних компонентов, которое требовалось бы в случае применения аналоговых генераторов. Синтезатор DDS позволяет легко перестраивать частоту в реальном времени для настройки на резонансную частоту или для компенсации температурного дрейфа. Синтезаторы DDS применяются в подобных случаях для измерения импеданса (например, при работе с датчиками, у которых изменяются импеданс), для генерации импульсных сигналов для стимуляции, или для измерения затухания в локальных сетях или в телефонном кабеле.



1.2 Состав аппаратной части NI ELVIS II

генератор частота синтезатор осциллограф

NI ELVIS II подключается к ПК с помощью USB кабеля, а через блок питания, идущий в комплекте с устройством, к внешнему источнику питания 220В. На задней панели NI ELVIS II переключатель необходимо перевести в положение «|». В этот момент на лицевой панели оранжевым цветом загорается индикатор Active. На рабочем столе появляется диалоговое окно New Data Acquisition Device, а на лицевой панели NI ELVIS II оранжевым цветом загорается индикатор Ready. Для работы с макетной платой необходимо перевести на лицевой панели NI ELVIS II переключатель Prototyping Board в положение «|», в этот момент индикатор Power загорается зелёным светом.

Панель управления рабочей станции содержит простые в обращении ручки управления источниками питания и функциональным генератором сигналов, а также предлагает удобное подключение и функционирование таких приборов, как функциональный генератор сигналов, осциллограф, цифровой мультиметр с разъемами BNC и разъемами штекерного типа. Схема расположения компонентов на панели управления рабочей станции приведена в приложении А.

Макетная плата NI ELVIS II соединяется с рабочей станцией. На макетной плате расположена зона для сборки электронных схем, а также необходимые элементы для подключения к источникам сигналов. Вы можете поочередно использовать различные макетные платы с рабочей станцией NI ELVIS II.

Перед установкой макетной платы в рабочую станцию или демонтажем макетной платы убедитесь, что питание от макетной платы отключено.

Схема расположения компонентов макетной платы приведена в приложении А.



1.3 Состав программного обеспечения NI ELVIS II

Для работы с NI ELVIS II нужно иметь в качестве программного обеспечения следующее:

-систему графического программирования LabVIEW 8.2 или более позднюю версию (в работе используется версия LabVIEW 2010);

-драйверы работы с внешними устройствами NI-DAQmx 8.7.1 или более позднюю версию;

-программу виртуальных инструментов NI ELVISmx 4.0 или более позднюю версию.

LabVIEW или Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (Среда разработки лабораторных виртуальных приборов) представляет собой среду графического программирования, которая широко используется в промышленности, образовании и научно-исследовательских лабораториях в качестве стандартного инструмента для сбора данных и управления приборами. LabVIEW - мощная и гибкая программная среда, применяемая для проведения измерений и анализа полученных данных. LabVIEW - многоплатформенная среда, которая может быть использована на операционных системах : Windows, MacOS, Linux, Solaris и HP-UX. В среде LabVIEW интуитивно понятный пользовательский интерфейс, позволяющий разрабатывать программы.

Концепция LabVIEW сильно отличается от традиционных языков программирования, предоставляя разработчику легкую в использовании графическую оболочку, которая включает в себя набор инструментов, необходимых для сбора данных, их анализа и представления полученных результатов. LabVIEW помогает решать задачи различного типа, затрачивая значительно меньше времени и усилий по сравнению с написание традиционного программного кода.

Палитры, изображенные на рисунке 1.1 позволяют взаимодействовать, считывать, вводить, измерять, включать и выключать внешнее оборудование посредством плат ввода/вывода и КОП. Остановимся на приборах LabVIEW, работающих с аналоговыми, цифровыми сигналами, последовательным портом, каналом общего пользования и универсальным средством для последовательной передачи данных VISA.

а б

Рисунок 1.1 - Палитры LabVIEW. Элементы управления (а), инструменты отчетов (б)

Рисунок 1.2 - Инициализация операции по сбору данных



Из рисунка 1.2 видно, что инициализация операции по сбору данных вовлекает LabVIEW, вызывая NI-DAQ. Который в свою очередь дает сигнал аппаратной части начать операцию ввода/вывода. В качестве промежуточного места хранения поступающих данных платы ввода/вывода используют управляемые буферы плат (FIFO, First-In, First-Out- «первым вошел-первым вышел») и буферы оперативной памяти компьютера. ПО не является единственным местом, где происходит инициализация операций ввода/вывода: внешняя часть оборудования так же может запустить эту операцию.

Для классификации типа операции по сбору данных служат две важных характеристики:

- использование буфера;

- использование внешнего пускового устройства для запуска, остановки или синхронизации операции.

NI ELVISmx предоставляет виртуальные измерительные приборы, созданные в LabVIEW, а также исходный код этих приборов. Исполняемые файлы программ изменить невозможно, однако вы можете изменять и совершенствовать функциональные возможности приборов, модифицируя программный код LabVIEW. Подобные измерительные приборы в LabVIEW называют виртуальными приборами - Virtual Instruments (VI), и именно они необходимы при работе в лаборатории.

Программное обеспечение NI ELVISmx служит для управления функционированием аппаратных средств NI ELVIS II с помощью спроектированных в LabVIEW лицевых панелей (Soft Front Panels - SFPs) следующих измерительных приборов:

- генератора сигналов произвольной формы (Arbitrary Waveform Generator - ARB);

- анализатора амплитудно и фазочастотных характеристик (Bode Analyzer);

- устройства чтения цифровых данных (Digital Reader);

- устройства записи цифровых данных (Digital Writer);

- цифрового мультиметра (Digital Multimeter - DMM);

- анализатора спектра (Dynamic Signal Analyzer - DSA);

- функционального генератора сигналов (Function Generator - FGEN);

- анализатора импеданса (Impedance Analyzer);

- осциллографа (Oscilloscope - Scope);

- анализатора вольтамперной характеристики двухполюсников (Two-Wire Current Voltage Analyzer);

- анализатора вольтамперной характеристики четырехполюсников (Three-Wire Current Voltage Analyzer);

- двух регулируемых источников питания (Variable Power Supplies).

1.4 Управляющие сигналы NI ELVIS

Сигналы макетной платы представлены в таблице 1. Сигналы сгруппированы по функциональному назначению так же, по месту расположения.

Таблица 1.1 - Управляющие сигналы

Название сигнала	Тип	Описание
AI<0..7>	Аналоговые входы	Положительный и отрицательный входы дифференциальных аналоговых каналов 0ч7.
AI SENSE	Аналоговые входы	Аналоговый входной уровень - опорный уровень аналоговых каналов.
AI GND	Аналоговые входы	Общая цепь аналоговых входов модуля ввода-вывода - "аналоговая земля".
PFI <0..2>, <5..7>, <10..11>	Интерфейс линий с программируемым назначением	Линии PFI используются для статического цифрового ввода/вывода и для маршрутизации сигналов синхронизации.
BASE	Анализатор вольтамперных характеристик четырехполюсников	Возбуждение базы для биполярных плоскостных транзисторов.
DUT+	Цифровой мультиметр, импеданс, анализаторы двух- и четырехполюсников	Возбуждающий вход измерения емкости и индуктивности (цифровой мультиметр), анализатора импеданса.
DUT-	Цифровой мультиметр, импеданс, анализаторы двух- и четырехполюсников	Виртуальная "земля" и потенциал токовой цепи для измерения емкости и индуктивности (цифровой мультиметр), анализатора импеданса.
AO <0..1>	Аналоговые выходы	Линии аналогового вывода используются генератором сигналов произвольной формы
FGEN	Функциональный генератор	Выход функционального генератора
SYNC	Функциональный генератор	Выход в ТТЛ уровнях, синхронизированный с сигналом FGEN
AM	Функциональный генератор	Аналоговый вход, используемый для амплитудной модуляции сигнала FGEN.
FM	Функциональный генератор	Аналоговый вход, используемый для частотной модуляции
BANANA <A..D>	Пользовательские гнезда ввода/вывода	Гнезда штекерного типа AчD для подключения к контрольным точкам исследуемого объекта.
BNC <1..2>±	Пользовательские гнезда ввода/вывода	BNC Connectors 1, 2 ± - Положительные линии связаны с центральными контактами разъема BNC, а отрицательные с корпусом.
SCREW TERMINAL <1..2>	Пользовательские гнезда ввода/вывода	Соединяются с клеммами под винтовой крепеж.
SUPPLY+	Регулируемые блоки питания	Выход регулируемых блоков питания с положительным выходным напряжением (+) от 0 до 12 В.
GROUND	Блоки питания	Общий контакт регулируемых блоков питания ("земля").
SUPPLY-	Регулируемые блоки питания	Выход регулируемых блоков питания с отрицательным выходным напряжением (-) от -12 до 0 В.
+15 V	Источники постоянного тока	Выход источника питания +15 В, нерегулируемый.
-15 V	Источники постоянного тока	Выход источника питания -15 В, нерегулируемый.
GROUND	Источники постоянного тока	Общий контакт нерегулируемых блоков питания ("земля").
+5 V	Источники постоянного тока	Выход источника питания +5 В, нерегулируемый.
DIO <0..23>	Цифровой ввод/вывод	Линии цифрового ввода/вывода общего назначения, используемые для чтения и записи данных.
PFI8 / CTR0_SOURCE	Интерфейс линий с программируемым назначением. Статический цифровой ввод/вывод.	Линия P2.0 PFI8, функция по умолчанию: Counter 0 Source (счетный вход счетч. 0)
PFI9 / CTR0_GATE		Линия P2.1 PFI9, функция по умолчанию: Counter 0 Gate (вход управления счетчика 0)
PFI12 / CTR0_OUT		Линия P2.4 PFI12, функция по умолчанию: Counter 0 Out (выход счетчика 0)
PFI3 / CTR1_SOURCE		Линия P1.3 PFI3, функция по умолчанию: Counter 1 Source (счетный вход счетч. 1)
PFI4 / CTR1_GATE		Линия P1.4 PFI4, функция по умолчанию: Counter 1 Gate (вход управления счетчика 1)
PFI13 / CTR1_OUT		Линия P2.5 PFI13, функция по умолчанию: Counter 1 Out (выход счетчика 1)
PFI14 / FREQ_OUT		Линия P2.6 PFI14, функция по умолчанию: Frequency Output
LED <0..7>	Пользовательские гнезда ввода/вывода	Светодиоды - питание 5 В, ток управления 10 мА.
DSUB SHIELD	Пользовательские гнезда ввода/вывода	Гнездо цепи экранирования сигналов разъема D-Sub.
DSUB PIN <1..9>	Пользовательские гнезда ввода/вывода	Гнезда к контактам 1ч9 разъема D-Sub.
Окончание таблицы 1.1 на странице 17
Продолжение таблицы 1.1
+5 V	Источник постоянного тока	Выход источника питания +5 В, нерегулируемый.
GROUND	Источник постоянного тока	Общий контакт ("земля"

2. Разработка аппаратной части трехфазного генератора

2.1 Исследование микропроцессорного комплекта

В основе лабораторной станции NI ElVIS II лежит микроконтроллер с возможностью обработки цифровых и аналоговых сигналов. Для разработки системы управления DDS генератора используются и аналоговые и цифровые вводы-выводы данных.

Расположение микросхем на системной плате NI ElVIS II представлено в приложении Б.

Для формирования сигналов управления аналого-цифровых (A/D) и цифро-аналоговых (D/A) преобразователей используется микросхема ПЛИС, показанная на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - ПЛИС DAQ-STC2-BGC 0135Z01J

Основная функция сбора данных-STC является обеспечение сигналов времени и управления для A/D и D/A подсистем платы сбора данных. Аналоговый ввод. Рисунок 2.2 показывает основные компоненты подсистемы аналогового ввода. На плате аналогового ввода, значения из одного или нескольких входных каналов, и А/D преобразователь (АЦП) преобразует аналоговые значения в цифровые коды. FIFO, удерживает цифровые данные, пока они не передадутся в память.



Рисунок 2.2 - Организация аналогового ввода

Плата аналоговых каналов ввода использует разъем ввода/вывода, как показано на левой части рисунка. DAQ-STC генерирует команду удержания аналоговых значений в устройстве выборки/хранения. На платах с несколькими входными каналами, мультиплексор выбирает по одному с каждого канала, и передает напряжение на АЦП. DAQ-STC формирует команду АЦП начать преобразование и следит за ходом через флаги статуса. Когда преобразование завершено, DAQ-STC подтверждает цифровые FIFO данные AI, на системной шине. DAQ-STC следит за статусом FIFO данных AI, так что DAQ-STC может генерировать прерывание или запрос DMA. На нескольких платах, конфигурация FIFO обеспечивает контроль усиления и выбора канала. Временные и запускающие сигналы проходят через DAQ-STC и I/O и разъемы RTSI для синхронизации внешних приложений.

Рисунок 2.3 показывает основные компоненты подсистемы аналогового вывода. На аналоговой выходной плате ЦПЭ обычно записываются выходные данные АО в виде FIFO, и один или несколько Ц/А преобразователи (ЦАП) преобразующие цифровые данные в аналоговую форму.

Рисунок 2.3 - Организация аналогового вывода

DAQ-STC следит за статусом FIFO данных АО, так что он может генерировать прерывание или запрос DMA. DAQ-STC может также выставить код повторной передачи сигнала в FIFO данных АО, если в FIFO имеется достаточно большая задержка всего буфера. Когда выходные данные готовы для преобразования, то DAQ-STC стробирует данные из FIFO в ЦАП. Сигнал обновление позволяет всем ЦАП одновременно обновлять свои выходы. Процессор также может написать непосредственно в ЦАП, используя сигнал запроса процессора просить, чтобы DAQ-STC разрешил доступ. DAQ-STC-осуществляет арбитраж, используя готовые сигналы канала. Временные и запускающие сигналы проходят и из DAQ-STC и I/O и разъемы RTSI для синхронизации внешних приложений.

Рисунок 2.4 показывает блок-схему сбора данных-STC. Диаграмма показывает все сигналы ввода/вывода, а также направление сигнала ввода, вывода, или двунаправленные.

Рисунок 2.4 - Блок-диаграмма системы DAQ-STS

Для формирования сигналов высокопроизводительной цифровой передачи М последовательных каналов аппаратного сбора данных используется микросхема ПЛИС, показанная на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - ПЛИС DAQ6202-AQC

DAQ-STC2-DAQ 6202 реализует высокопроизводительную цифровую передачу для М последовательных каналов аппаратного сбора данных. Некоторые ключевые особенности этой передачи включают в себя следующее:

- гибкие интервалы АI и АО времени преобразования;

- много триггерные моды;

- независимые AI, AO, DI, DO и FIFO;

- генерация сигналов RTSI для синхронизации нескольких устройств;

- генерация внутренних и внешних сигналов синхронизации;

- два гибких 32-битные модуля счетчика/таймера с аппаратным стробированием;

- оцифровка формы сигналов сбора и генерации;

- статические сигналы DIO;

- полноценный 5 V токовый выход DO;

- обнаружение изменения DI;

- PLL для тактовой синхронизации;

- помехоустойчивый интерфейс формирования сигналов;

- PCI / PXI интерфейс;

- независимые DMA контроллеры для функций сбора и генерации.

DAQ аппаратура оцифровки сигналов, выполняет преобразование D/A для генерации аналоговых выходных сигналов, и сигналы измерения и регулирования цифрового ввода/вывода. На диаграмме представлены аппаратные средства компонентов DAQ.



Рисунок 2.6 - Аппаратные средства компонентов DAQ

Для выполнения аналого-цифрового (A/D) преобразования входных сигналов используется микросхема ПЛИС, показанная на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 - Аналоговый преобразователь AD9288

AD9288 является двухканальным 8-битным монолитным аналого-цифровым преобразователем с хранением данных, имеет оптимально низкую стоимость, малую мощность, малый размер и прост в использовании. Продукт работает со скоростью 100 MSPS преобразования с выдающимся динамическим диапазоном. Каждый канал может работать независимо. АЦП требует только один 3 В (2.7 В до 3.6 В) питания и внешнего генератора для всех режимов работы. Не требуется внешний источник опорного напряжения и драйверы. Цифровые выходы ТТЛ/КМОП совместимыми и взаимодействуют с логикой 3.3 В или 2.5 В.

Входные коды ТТЛ / КМОП совместимы и 8-битные цифровые выходы могут работать от +3 В (2,5 В до 3,6 В) питания. Выбираемые пользователем опции доступны, чтобы предложить сочетание режимов низкого потребления мощности, цифровых данных синхронизации. В режиме отключения питания, цифровые выходы приводятся в состояние с высоким импедансом. Изготовленный на передовой технологии CMOS, то AD9288 доступен в 48-выводном пластикового корпусе поверхностного монтажа (7x7 мм, 1,4 мм 48-контактный LQFP), указанный на промышленном температурном диапазоне (от -40 ° C до + 85 ° С).

- двойной 8-разрядный, 40, 80 и 100 MSPS ADC;

- низкая мощность: 90 мВт при 100 MSPS на канал;

- встроенный в чип источник опорного напряжения и УВХ;

- 475 МГц полосы каждого канала;

- SNR = 47dB @ 41 МГц;

- 1 В размах аналогового входа каждого канала;

- однополярный +3 V источник питание (2,7 В - 3,6 В);

- режимы выключения питания для работы на одном канале;

- режим сглаживания выходных данных.

Рисунок 2.8 - Структурная схема AD9288



2.2 Разработка модуля трехфазного DDS генератора на элементах AD9850

Для разработки модуля трехфазного DDS генератора в работе использованы элементы AD9850. Данные модули работает по принципу прямого цифрового синтеза - Digital Direct Synthesis (DDS).

Прямому цифровому синтезу в настоящее время уделяется особое внимание, так как позволяет создавать дешевые микросхемы перестраиваемых функциональных генераторов.

Задача DDS - получить на выходе сигнал синусоидальной формы с заданной частотой. Поскольку в DDS формирование выходного сигнала происходит в цифровой форме, совершенно очевидна необходимость цифро-аналогового преобразования. Это означает, что в структуре DDS должен быть цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). На выходе ЦАП должен присутствовать фильтр низких частот (ФНЧ) для подавления составляющих выходного спектра, повторяющихся с периодичностью внешнего генератора - FCLK.

Для получения синусоидального сигнала на вход ЦАП необходимо подать последовательность отсчетов функции синуса, следующих с частотой дискретизации FCLK. Закон изменения функции синуса во времени сложен и цифровыми методами просто не реализуется. В DDS аккумулятор фазы формирует последовательность кодов мгновенной фазы сигнала, которая изменяется линейно. Скорость изменения фазы задается кодом частоты. Далее с помощью постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) линейно изменяющаяся фаза преобразуется в изменяющиеся по синусоидальному закону отсчеты выходного сигнала. Эти отсчеты поступают на ЦАП, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал, состоящий из «ступенек». Эти «ступеньки» фильтруются с помощью аналогового ФНЧ, на выходе которого получается синусоидальный сигнал.

Структурная схема специализированного модуля DDS приведена на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Структурная схема специализированного модуля DDS

Генерируемый модулем DDS сигнал обладает свойственной цифровым системам точностью. Частота, амплитуда и фаза сигнала в любой момент времени точно известны и контролируемы. Генераторы с DDS не подвержены температурному дрейфу и старению. Нестабильным элементом является ЦАП, который обладает отклонениями, свойственной аналоговым схемам. Благодаря своим техническим характеристикам DDS генераторы успешно заменяют обычные аналоговые синтезаторы частот.

Достоинства и технические характеристики выбранных модулейDDS:

- высокое разрешение по частоте и фазе (управление в цифровом виде);

- быстрый переход на другую частоту, перестройка по частоте без разрыва фазы;

- цифровой интерфейс позволяет легко реализовать микроконтроллерное управление.

Параметры модуля DDS AD9850 генератора фирмы Analog Device:

- частота тактового генератора, 1..125 МГц;

- максимальный ток потребления (при fin = 125 МГц), 96 мА;

- количество разрядов ЦАП - 10;

- максимальный выходной ток ЦАП (при Rset= 3.9 к), 10.24 мА;

- максимальная интегральная нелинейность ЦАП, 1 МЗР;

- минимальное напряжение высокого уровня на выходе, 4.8В;

- максимальное напряжение низкого уровня на выходе, 0.4В.

Внешний вид модуля DDS генератора представлен на рисунке 2.10, а условное графическое обозначение микросхемы с фильтром нижних частот (ФНЧ) - на рисунке 2.11.

Рисунок 2.10 - Внешний вид модуля DDS генератора

Рисунок 2.11 - Обозначение выводов микросхемы DDS генератора и параметры сглаживающего фильтра



Структурная схема трехфазного генератора, соединенного по схеме «звезда» представлена на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Структурная схема трехфазного генератора синусоидального тока

Фазные напряжения изменяются по закону:

Е_а = E_m sinщt, (2.1)

где Е_а - выходное напряжение фазы А, В;

E_m - амплитуда выходного напряжения, В;

щ - круговая частота изменения сигнала, Гц;

t - время изменения сигнала, с.

Е_b = E_m sin(щt+120°), (2.2)

где Е_b - выходное напряжение фазы В, В;

E_m - амплитуда выходного напряжения, В;

щ - круговая частота изменения сигнала, Гц;

t - время изменения сигнала, с.

E_c = E_m sin(щt+240°) = E_m sin(щt-120°), (2.3)

где E_c - выходное напряжение фазы С, В;

E_m - амплитуда выходного напряжения, В;

щ - круговая частота изменения сигнала, Гц;

t - время изменения сигнала, с

а б

Рисунок 2.13 - Мгновенные значения ЭДС (а) и векторная диаграмма (б)

2.3 Разработка принципиальной схемы и печатной платы устройства

Структурная схема трехфазного генератора с использованием элементов DDS под управлением микроконтроллера NI ELVIS II, персонального компьютера и программного обеспечения LabView представлена в приложении Б. В качестве нагрузки использованы активно-индуктивные элементы. В приложении Г приведены: схема электрическая принципиальная подключения DDS генераторов к лабораторной станции NI ELVIS II (выполненная в программе P-CAD), а так же показан внешний вид печатных плат генератора в конструктивном размере станции NI ELVIS II. Внешний вид макетного образца трехфазного генератора в стандарте NI ELVIS II представлен в приложении Б.

В программе LabView создается приложение из графических элементов, называемое виртуальным прибором, который содержит лицевую панель и отображается на экране ПК. Управление генератором осуществляется в реальном времени.

Управляющие сигналы D0-D7, Reset, WCLK передаются по общим линиям для трех генераторов, а сигналы FQUD1-FQUD3 по отдельным и задают временной сдвиг фазных напряжений, соответствующих углу в 120.

Разработка печатной платы для лабораторной станции NI ELVIS II происходила в системе автоматического проектирования P-CAD 2004 Trial. Предназначена для проектирования многослойных печатных плат вычислительных и радиоэлектронных устройств. В состав P-CAD входят два основных модуля - P-CAD Schematic (графический редактор принципиальных электрических схем) и P-CAD PCB (графический редактор печатных плат).

Пакеты P-CAD версий 2004 позволяют:

- быстро разработать электрическую принципиальную схему устройства, используя библиотечные условные графические обозначения (символы) компонентов;

- выполнить интерактивное размещение компонентов на заготовке печатной платы;

- произвести трассировку электрических проводников на печатной плате в ручном, автоматизированном интерактивном или полностью автоматическом режимах;

- произвести проверку разработанной топологии печатной платы;

- распечатать полученную конструкторскую документацию или транслировать ее в форматы других систем (например, в формат .dxf для систем AutoCAD или КОМПАС);

- подготовить информацию в специальных форматах для технологического оборудования.

Пакет состоит из отдельных программ, главными из которых являются графические редакторы P-CAD Schematic и P-CAD PCB. Первый из них предназначен для создания принципиальных схем, а второй - для разработки монтажных схем (размещения компонентов на плате) и топологии печатных проводников. Пользователь обычно вначале сеанса работы запускает один из этих редакторов, из среды которых можно перейти затем к любой другой программе P-CADa.

Разработанная в графические редакторы P-CAD Schematic схема электрическая принципиальная трехфазного генератора на основе синтезаторов DDS представлена в приложении В.

Схема выполнена в программе P-CAD 2004 Trial. Модуль предназначен для совместной работы с лабораторной станцией типа NI Elvis II. Разьем Х1 предназначен для подключения к линиям цифрового ввода-вывода данных и формирования сигналов управления микросхемами DDS. На разьем Х2 подается питание и снимаются выходные сигналы генератора.

Для усиления сигналов на выходе DDS использованы интегральные усилители мощности DA1-DA3 типа TDA2050, обеспечивающие усиление по уровню напряжения и тока.

Печатная плата, вид со стороны элементов, приведена в приложении В. Печатная плата, вид со стороны проводников, приведена в приложении В. Конструктивные размеры печатной платы, выполнены таким образом, чтобы обеспечивать ее установку на макетную панель лабораторной станции типа NI Elvis II.

В процессе работы над модулем трехфазного генератора в приложениях Symbol Editor и Pattern Editor были разработаны условные графические обозначения и корпуса микросхем AD9850 и TDA2050.

Печатная плата разработана таким образом, что устанавливается на правую половину макетной платы NI ELVIS II. Рабьем Х1 совпадает с отверстиями разъема цифрового ввода-вывода макетной платы NI ELVIS II. Разъем Х2 устанавливается в свободные гнезда макетной платы NI ELVIS II и проводниками на него подводятся напряжения питания стенда.

На левой половине макетной платы устанавливаются элементы нагрузки для исследования симметричных и несимметричных режимов трехфазных электрических цепей.

В качестве измерительных приборов используются как стандартные средства NI Elvismx - цифровой мультиметр (DMM), анализатор спектра (Specfrum Analyzer), так и виртуальный прибор трехфазного осциллографа, разработанный специально для исследования трехфазных цепей.

Запись цифровых данных для программирования микросхем DDS генератора осуществляется при помощи устройства записи цифровых данных (Digital Writer).

Внешний вид макетного образца трехфазного генератора в стандарте NI ELVIS II представлен в приложении Б. Прототип трехфазного генератора выполнен на макетной плате NI ELVIS II. Проводники справа осуществляют запись цифровых данных для программирования микросхем DDS генератора при помощи порта и устройства записи цифровых данных (Digital Writer).

2.4 Повышение надежности функционирования генератора

При программном задании частоты DDS генератора возникают погрешности воспроизведения частоты по трем каналам, кроме того часто возникают сдвиги по фазе между каналам, отличные от угла в 120 градусов.

Для стабильного воспроизведения частоты по трем каналам и обеспечения нужного угла сдвига фаз, в курсовом проекте применен принцип фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Система ФАПЧ (система фазовой автоподстройки частоты), является системой автоматического регулирования (следящей системой), частота настройки которой определяется частотой управляющего сигнала, а сигналом рассогласования является разность фаз управляющего сигнала и сигнала обратной связи. В связи с тем, что настройка осуществляется по разности фаз, система является астатической по отношению к частоте: в установившемся режиме частота настройки точно равна частоте управляющего сигнала. При определённых условиях система ФАПЧ может быть астатической и по фазе.

Наряду с основным свойством автоподстройки, система ФАПЧ обладает свойством фильтрации и ведёт себя, независимо от функционального назначения, как следящий полиномиальный фильтр. Система ФАПЧ является системой с многофункциональными возможностями и используется для частотной модуляции и демодуляции, частотной фильтрации (в том числе, фильтрации модулирующей функции частоты), умножения и преобразования частоты, выделения опорного колебания для когерентного детектирования и др.

Система ФАПЧ может быть аналоговой, импульсной, цифровой или комбинированной (аналого-импульсной, импульсно-цифровой и так далее).

ФАПЧ широко используется в радиотехнике, телекоммуникациях, компьютерах и других электронных устройствах. Данная система может генерировать сигнал постоянной частоты, восстанавливать сигнал из зашумлённого коммуникационного канала или распределять сигналы синхронизации в цифровых логических схемах, таких, как микропроцессоры, ПЛИС и других. Поскольку интегральная схема может полностью реализовать блок ФАПЧ, этот метод часто используется в современных электронных устройствах с выходными частотами от долей герца до многих гигагерц. Так же системы ФАПЧ находят широкое применение в микроэлектронных компонентах, производимых известными фирмами. Так, например, фирма Analog Devices использует систему ФАПЧ:

- в одно- и двухканальных синтезаторах ADF410x/1x/5x и ADF420x/1x/5x типов “Integer-N” и “Fractional-N” с программируемыми (перестраиваемыми) частотами до 3,7 ГГц;

- для умножения тактовой частоты в ЦАП серии TxDAC+ AD9751/3/5 (300 МГц), AD9772/4 (400/128 МГц), в цифровых (DDS) синтезаторах-модуляторах AD9852/4 (300 МГц) и модуляторах AD9853/6 (168/200 МГц);

- для умножения частоты в k = 2^N/n раз, где n - целое число из ряда 1, 2, ... 2^N/2,5, - с DDS-синтезаторами AD9850/1/2/4 в качестве делителей частоты в цепи обратной связи (например, при N = 48 и максимальной частоте после умножения 300 МГц при использовании AD9852);

- в качестве частотного модулятора, совмещённого с синтезатором частот, и частотного демодулятора, совмещённого с пребразователем частоты, - в микросхеме приёмопередатчика AD6411 системы DECT;

- в качестве квадратурного модулятора, совмещённого с квадратурным преобразователем частоты, - в микросхеме приёмопередатчика AD6523, применяемого совместно с синтезатором AD6524 (также на базе ФАПЧ), - в системах GSM и DCS;

- в качестве источника опорной частоты с квадратурным выходом для демодулятора в микросхеме приёмопередатчика AD6432 системы GSM.

ФАПЧ сравнивает фазы входного и опорного сигналов и выводит сигнал ошибки, соответствующий разности между этими фазами. Сигнал ошибки проходит далее через фильтр низких частот и используется в качестве управляющего для генератора, управляемого напряжением (ГУН), обеспечивающего отрицательную обратную связь. Если выходная частота отклоняется от опорной, то сигнал ошибки увеличивается, воздействуя на ГУН в сторону уменьшения ошибки. В состоянии равновесия выходной сигнал фиксируется на частоте опорного.

Рисунок 2.14 - Структурная схема ФАПЧ

Пример практической реализации микросхемы для получения опережающего сигнала при помощи ФАПЧ представлен на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15 - Практическая схема компенсатора задержек.

При отклонении частоты одного из трех каналов DDS генератора в каждом периоде возникает сдвиг по фазе равный , как показано на рисунке 2.16. После дифференцирования синусоидального сигнала sin₂ получим сигнал cos₂.



Рисунок 2.16 - Частоты каналов DDS генератора

Перемножив полученные сигналы и воспользовавшись формулами приведения, получим выражение:

Графики с частотами ₁ и ₂ показаны на рисунке 2.17. Для устранения частотного сдвига необходимо воспользоваться фильтром нижних частот (ФНЧ) с частотой среза, более модуля разности частот , но меньше модуля их суммы . В этом случае сигнал суммы вырезается фильтром, а задача заключается в сведении к нулю частотной разности .



Рисунок 2.17 - Частоты сдвига между каналами трехфазного генератора и способ его устранения

Структурная схема устранения частотных сдвигов в трехфазном DDS генераторе с использованием метода ФАПЧ Представлена в приложении Г. Каждый из трех каналов генератора, содержащего синтезаторы DDS1 - DDS3 вырабатывает частоты ₁, ₂, ₃. В каждом канале содержится цепь обратной связи, позволяющая описанным выше способом устранить имеющуюся разность частот.

Сигнал на выходе трехфазного генератора с устраненным частотным сдвигом методом ФАПЧ представлен в приложении Г.



3. Разработка программного обеспечения для управления трехфазным DDS генератором в среде Lab View

Разработка программного обеспечения для управления трехфазным DDS генератором происходила в среде Lab View. LabVIEW аббревиатура с английского расшифровывается, как Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench - это среда разработки и платформа для выполнения программ, созданных на графическом языке программирования «G», фирмой из США National Instruments. На протяжении более 30 лет LabVIEW используются специалистами, инженерами, преподавателями и учеными для быстрого создания комплексных приложений в задачах измерения, тестирования, управления, автоматизации научного эксперимента и образования среда графического программирования. Совокупный опыт дает возможность быстро и без больших затрат осуществлять взаимодействие между оборудованием для измерений и управления, проводить анализ данных, передавать результаты через сетевые интерфейсы и создавать распределенные системы.

Графический язык программирования «G», используемый в LabVIEW, основан на архитектуре потоков данных. Последовательность выполнения операторов в таких языках определяется не порядком их следования (как в императивных языках программирования), а наличием данных на входах этих операторов. Операторы, не связанные по данным, выполняются параллельно в произвольном порядке. Несмотря на то, что высокоуровневые языки все время совершенствуются, вопрос повышения удобства и скорости работы остается актуальным и на сегодняшний день. Это объясняет популярность и широкое распространение языка G, с тех пор как он появился в 1986 году. Этот язык предоставляет максимально возможный уровень абстракции, что позволяет пользователям работать более эффективно, практически не проигрывая в производительности кода таким языка как C и C++. Существует два основных отличия LabVIEW от других языков программирования. Во-первых, LabVIEW реализует концепцию графического программирования G, поэтому исходный код представляет собой блок-диаграмму (соединенные друг с другом пиктограммы элементов языка), которая затем компилируется в машинный код. Несмотря на такой подход в языке G используются те же конструкции и методы программирования, что и в других языках: типы данных, циклы, переменные, рекурсия, обработка событий и объектно-ориентированное программирование. Вторая отличительная особенность LabVIEW - это поддержка выполнения кода, написанного на языке G, в режиме потока данных (потоковое программирование), в то время как традиционные текстовые языки (например, C и C++) обеспечивают выполнение кода в виде последовательности команд. В основе языков потокового программирования (таких как G, Agilent VEE, Microsoft Visual Programming Language и Apple Quartz Composer) лежит концепция потока данных, который и определяет последовательность выполнения функциональных узлов программы.

Поначалу может показаться, что отличие подобного подхода от традиционного не существенно, однако на практике оказывается иначе. А именно, потоковое программирование в среде LabVIEW позволяет разработчику полностью сфокусироваться на данных и путях их обработки. Узлы программы - функции, циклы и прочие конструкции языка - получают данные через входы, производят их обработку и выводят данные с помощью выходов. Как только значения параметров поступают на каждый из входных терминалов узла, происходит выполнение кода узла (обработка поступивших данных), после чего значения выходных параметров оказываются доступными на выходных терминалах узла для дальнейшей их передачи на другие узлы согласно логике потока данных. Соответственно, из двух последовательно связанных узлов, второй сможет быть выполнен только после получения данных от предыдущего.

Преимущества программирования на языке G:

- интуитивное использование средств графического языка;

- интерактивные средства отладки;

- автоматическое распараллеливание;

- уровень абстракции низкоуровневых операций;

- интеграция языка G с другими языками;

- оптимальный способ решения ваших задач.

Программа LabVIEW называется и является виртуальным прибором и состоит из двух частей:

- блочной диаграммы, описывающей логику работы виртуального прибора;

- лицевой панели, описывающей внешний интерфейс виртуального прибора.

Виртуальные приборы могут использоваться в качестве составных частей для построения других виртуальных приборов.

Лицевая панель виртуального прибора содержит средства ввода-вывода: кнопки, переключатели, светодиоды, верньеры, шкалы, информационные табло и т. п. Они используются человеком для управления виртуальным прибором, а также другими виртуальными приборами для обмена данными.

Блочная диаграмма содержит функциональные узлы, являющиеся источниками, приемниками и средствами обработки данных. Также компонентами блочной диаграммы являются терминалы («задние контакты» объектов лицевой панели) и управляющие структуры (являющиеся аналогами таких элементов текстовых языков программирования, как условный оператор «IF», операторы цикла «FOR» и «WHILE» и т. п.). Функциональные узлы и терминалы объединены в единую схему линиями связей.

3.1 Алгоритм управления генератором

Для управления генератором при помощи параллельного интерфейса нужно использовать линии данных D0 - D7, линии синхронизации WCLK и обновление памяти FQUD. Для получения на выходе заданной частоты, нужно передать пять управляющих слов по 8 бит через параллельный интерфейс D0 - D7. Завершается все подачей синхронизирующего импульса на вывод FQUD для того, что бы новые данные обновились во внутренней памяти AD9850 и после этого на выходе DDS (PIN 20 и PIN 21) вступит в силу новая частота. Основное преимущество параллельного интерфейса - быстрая работа, недостаток большое количество ножек управления.

Частота синусоидального сигнала задается по формуле

Kod_Freq = Frequency * (4294967296 / XTAL), (3.1)

где Kod_Freq - значение кода, которое нужно загрузить в DDS AD9850 в биты Freqb0 ... Freqb31;

Frequency - нужная нам частота, Гц;

XTAL - частота кварцевого равная 125 МГц

Например. Для получения частоты f = 50 Гц, необходимо в микросхему загрузить код:

Kod_Freq = 50 * (4294967296 / 125000000) = 50 * 34.360 = 1718 = (11010110110)₂.

Временная диаграмма записи управляющего слова в микросхему AD9850 показана на рисунке 3.1, а значения данных W0 - W4 в таблице 3.1.



Рисунок 3.1 - Временная диаграмма записи управляющего слова

Рисунок 3.2 - Описание данных управляющих 8 битных слов

Таким образом, W0 содержит данные о начальной фазе синусоидального сигнала. W1 - W4 содержат 32 разрядный код о значении частоты сигнала (Kod_Freq).

3.2 Разработка виртуального прибора управления трехфазным DDS генератором

Графическая схема алгоритма программы запуска трех однофазных генераторов для создания симметричного трехфазного генератора, приведена на рисунке 3.3.



Рисунок 3.3 - Графическая схема алгоритма программирования и запуска трех однофазных генераторов для создания симметричного трехфазного генератора

Управляющее программное обеспечение для стендов типа NI Elvis II разработано в среде графического программирования LabVIEW. Пользователю предоставлена возможность создавать свои подпрограммы (виртуальные приборы) для управления, измерения, дальнейшей обработки и отображения данных на различных графиках, диаграммах или в виде панели прибора.

Программное обеспечение относится к объектно-ориентированному. Элементы управления создаются на лицевой панели, туда же выводятся данные в результате работы программы и вводятся исходные данные.

Пример лицевой панели виртуального прибора со значениями управляющего слова для трех DDS генераторов представлен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Лицевая панель виртуального прибора генератора

На передней панели представлены данные об инициализации цифрового порта ввода-вывода устройства Dev1/port0. На первом шаге формируется импульс сброса RES. Далее производится запись управляющих слов W0 - W4 соответствующих частоте 50 Гц. Запуск генератора происходит после записи стробирующих импульсов FQ_UD1 - FQ_UD3.

Перечень, использованных стандартных функций приведен в таблице 3.1. Блок диаграмма состоит из последовательно соединенных кадров, в теле которых осуществляется чтение кодов с данными из переменных передней панели и запись их в цифровой порт ввода-вывода. Перед началом работы выбирается устройство ввода-вывода и инициализируется цифровой порт ввода-вывода.

Описание элементов программы управления в LabView.

Ввод значения частоты (F), расчет времени задержки (Тз) между включением генераторов для обеспечения угла сдвига фаз в 120 град. Расчет Тз=1/3F. Тп=0,4 мкс - время прохождения сигнала через генераторы от времени задержки Тз. Проверка ввода максимального значения 60 МГц, и расчет кода, соответствующего введенной частоте.

...