Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar. Témavezető: Tihanyi Attila Külső konzulens: Vesztergom Soma

Hasonló dokumentumok
2. rész PC alapú mérőrendszer esetén hogyan történhet az adatok kezelése? Írjon pár 2-2 jellemző is az egyes esetekhez.

D/A konverter statikus hibáinak mérése

2. Elméleti összefoglaló

Yottacontrol I/O modulok beállítási segédlet

ÖNÁLLÓ LABOR Mérésadatgyűjtő rendszer tervezése és implementációja

Mérés és adatgyűjtés

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Betekintés a gépek állapot felügyeletére kifejlesztett DAQ rendszerbe

Fényszóró modul. A feladat célkitűzései:

Sokcsatornás DSP alapú, komplex elektromos impedancia mérő rendszer fejlesztése

Multi-20 modul. Felhasználói dokumentáció 1.1. Készítette: Parrag László. Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt.

I 2 C, SPI, I 2 S, USB, PWM, UART, IrDA

A/D és D/A átalakítók gyakorlat

Roger UT-2. Kommunikációs interfész V3.0

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Elektronika Előadás. Modulátorok, demodulátorok, lock-in erősítők

LabVIEW példák és bemutatók KÉSZÍTETTE: DR. FÜVESI VIKTOR

Fókuszban a MEGOLDÁSOK KTS 560 / KTS 590. Vezérlőegység diagnosztika az ESI[tronic] használatával

Tápegység tervezése. A felkészüléshez szükséges irodalom Alkalmazandó műszerek

Mérés 3 - Ellenörzö mérés - 5. Alakítsunk A-t meg D-t oda-vissza (A/D, D/A átlakító)

Programozási segédlet DS89C450 Fejlesztőpanelhez

Norway Grants. Az akkumulátor mikromenedzsment szabályozás - BMMR - fejlesztés technológiai és műszaki újdonságai. Kakuk Zoltán, Vision 95 Kft.

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

Summer of LabVIEW The Sunny Side of System Design

Műveleti erősítők. Előzetes kérdések: Milyen tápfeszültség szükséges a műveleti erősítő működtetéséhez?

<mérésvezető neve> 8 C s z. 7 U ki TL082 4 R. 1. Neminvertáló alapkapcsolás mérési feladatai

07. mérés Erősítő kapcsolások vizsgálata.

Verzió: PROCONTROL ELECTRONICS LTD

A LOGSYS GUI. Fehér Béla Raikovich Tamás, Laczkó Péter BME MIT FPGA laboratórium

SZENZORMODUL ILLESZTÉSE LEGO NXT PLATFORMHOZ. Készítette: Horváth András MSc Önálló laboratórium 2 Konzulens: Orosz György

ÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ

A vezérlő alkalmas 1x16, 2x16, 2x20, 4x20 karakteres kijelzők meghajtására. Az 1. ábrán látható a modul bekötése.

TEE - Adásvételi szerződés keretében informatikai kutatási eszközök és szoftverek beszerzése a Pázmány Péter Katolikus Egyetem számára

OP-300 MŰSZAKI ADATOK

3. A DIGILENT BASYS 2 FEJLESZTŐLAP LEÍRÁSA

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

Elektronika 2. TFBE5302

(BMEVIMIM322) Az NI 9263 DA és NI 9239 AD kártyákra alapuló mérések NI crio-9074 platformon. (BME-MIT-Beágyazott Rendszerek Csoport)

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

BEMENETI FOKOZAT ÉPÍTÉSE SZÁMÍTÓGÉP-

Mérés és adatgyűjtés

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

Pataky István Fővárosi Gyakorló Híradásipari és Informatikai Szakközépiskola. GVT-417B AC voltmérő

DEMUX 8. 8 csatornás digitálisról (DMX és DALI) 0-10V-ra átalakító - kezelési útmutató

Számítógép-vezérelt potenciosztát bemeneti fokozatának építése speciális és rutinszerű elektrokémiai mérésekhez

Programozó- készülék Kezelőkozol RT óra (pl. PC) Digitális bemenetek ROM memória Digitális kimenetek RAM memória Analóg bemenet Analóg kimenet

Moduláris USB billentyűzet emulátor

Tervezte és készítette Géczy László

Házi verseny villamosmérnök hallgatók részére. Debreceni Egyetem Villamosmérnöki Tanszék

Intelligens kamera alkalmazás fejlesztése

Hálózatok. Alapismeretek. A hálózatok célja, építőelemei, alapfogalmak

Tervezte és készítette Géczy LászlL. szló

BEÁGYAZOTT RENDSZEREK TERVEZÉSE UDP csomag küldése és fogadása beágyazott rendszerrel példa

Mérési jegyzőkönyv. az ötödik méréshez

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1

Elektronika 2. TFBE1302

WDS 4510 adatátviteli adó-vevő

A tervfeladat sorszáma: 1 A tervfeladat címe: ALU egység 8 regiszterrel és 8 utasítással

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

VERTESZ Fázisazonosító Felhasználói Leírás

Mozgáselemzés MEMS alapúgyorsulás mérőadatai alapján

MaxiCont. MOM690 Mikroohm mérő

Szükséges ismeretek: C programozási nyelv; mikrokontrollerek; méréstechnika; analóg és digitális elektronika; LabView

Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)

IDAXA-PiroSTOP. PIRINT PiroFlex Interfész. Terméklap

K_EITS8, Multichannel Impedance Meter K_EITS8, nyolc csatornás elektromos impedancia mérő berendezés

Mintavételezés tanulmányozása. AD - konverzió. Soros kommunikáció

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

PT1 Légnyomás távadó Felhasználói kézikönyv. v1.0 Előzetes

LECROY OSZCILLOSZKÓP ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEIRŐL I. ON THE APPLICATIONS OF THE OSCILLOSCOPE OF LECROY I. Bevezetés. Az oszcilloszkóp főbb jellemzői

SzIP kompatibilis sávszélesség mérések

OSI-ISO modell. Az OSI rétegek feladatai: Adatkapcsolati réteg (data link layer) Hálózati réteg (network layer)

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Mérés és adatgyűjtés

Mérési útmutató a Mobil Kommunikáció és Kvantumtechnológiák Laboratórium méréseihez

Megoldás. Feladat 1. Statikus teszt Specifikáció felülvizsgálat

I 2 C, RS-232 és USB. Informatikai eszközök fizikai alapjai. Oláh Tamás István

Energiaminőség- és energiamérés LINETRAXX PEM330/333

Jelalakvizsgálat oszcilloszkóppal

Energiaminőség- és energiamérés LINETRAXX PEM330/333

Ipari Elektronika Project. Kft

Fizikai mérések Arduino-val

ARM mikrovezérlők programozása

A felmérési egység kódja:

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

SYS700-PLM Power Line Monitor modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család

Elektronika Előadás. Digitális-analóg és analóg-digitális átalakítók

KÍSÉRLET, MÉRÉS, MŰSZERES MÉRÉS

PKN Controls Kft

Szárazföldi autonóm mobil robotok vezérlőrendszerének kialakítási lehetőségei. Kucsera Péter ZMNE Doktorandusz

Univerzális szabályozható LED tápegység DC JOLLY MD PUSH V out I out Kód mA Un / f 500mA Umük mA 700mA mA η max.

Hőmérsékletmérés inels BUS System

Jeltárolás. Monitorozás

Kommunikációs rendszerek programozása. Voice over IP (VoIP)

1. Digitális írástudás: a kőtáblától a számítógépig 2. Szedjük szét a számítógépet 1. örök 3. Szedjük szét a számítógépet 2.

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

INVERSE E1 MULTIPLEXER LAN BRIDGE

ADATHORDOZÓ LEMEZ. Különböző ADATHORDOZÓK. MO lemez. hajlékonylemez CDROM, DVDROM. lemez. merevlemez CDRAM, DVDRAM. lemez

Valódi mérések virtuális műszerekkel

Szint és csillapítás mérés

Átírás:

Számítógép-vezérelt potenciosztát építése speciális és rutinszerű elektrokémiai mérésekhez Taróczy-Tóth Zsigmond Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai Kar Témavezető: Tihanyi Attila Külső konzulens: Vesztergom Soma 1 / 17

Az elektrokémiai mérésekről dióhéjban Az elektrokémiai mérésekről dióhéjban A célkitűzés: potenciosztát építése Háromelektródos cella és a hozzákapcsolt potenciosztát elvi vázlata. Az elektrokémiai cella alkotói: M munkaelektród; R referencia-elektród; S segédelektród; A potenciosztát alapkapcsolásában: U PR a beálĺıtani kívánt elektródpotenciál; δ műveleti erősítő; A áramerősségmérő; I a munka- és a segédelektród között folyó áram; U a munka- és a referenciaelektród között mért feszültség. Az elektrokémiai mérés lehet DC jellegű AC jellegű ilyenkor a mért adatokat az időtartományon értékeljük, a perturbálójel rendszerint nagy; illetve ilyenkor a fekvenciatartományon értelmezzük a mért adatokat, a perturbálójel pedig rendszerint kis amplitudójú. 2 / 17

Elektrokémiai mérőrendszer (ELTE) Az elektrokémiai mérésekről dióhéjban A célkitűzés: potenciosztát építése 3 / 17

A célkitűzés: potenciosztát építése Az elektrokémiai mérésekről dióhéjban A célkitűzés: potenciosztát építése Az építeni kívánt műszer elvárt paraméterei: az átfolyó áram maximuma ±2 A; mérés a legkisebb méréshatáron legalább 0,1 na pontossággal; a beálĺıtható feszültség értékek maximuma legyen legalább ±4 V (a referenciaelektróddal szemben mérve); az erősítési tényező az 1 mhz 100 khz tartományon ne essen 10 5 nagyságrend alá; az egységnyi erősítés határfrekvenciája legyen nagyobb, mint 10 MHz; slew rate legyen legalább 50 V µs ; a beállási idő legyen 5 µs -nál alacsonyabb. 4 / 17

A feladatok megosztása Az elektrokémiai mérésekről dióhéjban A célkitűzés: potenciosztát építése 5 / 17

Bevezete s A fejleszte s re szletei Konklu zio k A ltala nos mu szaki parame terek USB kommunika cio Analo g jelgenera la s A jelenlegi konfigura cio A PIC32MX795F512L mikrokontroller fo bb parame terei: Terme kcsala d Architektu ra O rajel Ta pfeszu ltse g DMA csatorna k SPI vonalak USB Digita lis ido zı to k PIC32MX7xx 32 bit 80 MHz 2,3 3,6 V 8 db 4 db v2.0 (host e s OTG is) 5 db (16 bit) Az LTC2642 AIMS D/A konverter fo bb adatai: Felbonta s Csatorna k sza ma Bea lla si ido Ta pfeszu ltse g (VDD ) Digita lis kommunika cio 16 bit 1 1µs 2,7 5,5 V SPI 6 / 17

USB kapcsolat a számítógéppel Az eszközzel USB Bulk módban kommunikálunk (amely tartalmaz CRC ellenőrzést), a kimenő végpontok száma 3, a bemenőké 1; ezek mindegyike két pufferre (páros-páratlan) osztódik. Az eszköz natívan kezelhető az NI-VISA architektúrán belül, ehhez drivert készítettünk az NI Driver Development Toolkit használatával. Minden jel a PC-ről érkezik, illetve oda továbbítandó: a műszer elsődleges feladata (és egyben a sebességet leginkább meghatározó kérdés) az eszköz és a gép közötti kommunikáció kezelése. A jelalak-előálĺıtása, és a mért jelek utófeldolgozása a PC-n történik! 7 / 17

Egyedi jelalakok előálĺıtása a számítógépen LabVIEW szoftverrel 8 / 17

Egyedi jelalakok előnézete a számítógépen 9 / 17

A visszamért, generált jelalak 10 / 17

A vezérlés a PC oldalán egyszerű 11 / 17

Üres NAN értékek (A korábban itt álló értékeket az olvasófej már kiolvasta, majd ezeket üres értékekkel helyettesítette) Itt jár most az olvasófej } 0x0004 D/A konverterre kerülő értékek 0x0005 (Az állapotgép AOGen módban van) 0xFFFF } 0x0003 0x0001 0xFFFF } 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C EXCLAMARK, az állapotgép,,parancsra vár állapotba kerül InputStateMachine = ControlMode Parancs értékek (Az állapotgép ControlMode üzemben van) EXCLAMARK, az állapotgép visszakerül,,d/a konvertálandó értéket vár állapotba InputStateMachine = AOGen Újra a D/A konverterre kerülő értékek (Az állapotgép AOGen módban van) 12 / 17

0x0000 0x0001 0x0003 0x0004 0x0005 0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0001 0x0003 0x0004 0x0005 0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0003 0x0004 0x0005 0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0003 0x0004 0x0005 0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0004 0x0005 0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0005 0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0xFFFF 0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C EXCLAMARK érték, állapotváltás parancsértelmező módba.

0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C Parancsszó (LED értékváltását jelenti).

0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C Parancsszó (LED kijelölő).

0x0001 0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C Parancsszó (LED értéke).

0xFFFF 0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C EXCLAMARK érték, állapotváltás vissza D/A generáló módba, egyben a 2-es LED kigyújtása.

0x0006 0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0007 0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0008 0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x0009 0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x000A 0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x000B 0x000C D/A konvertálandó érték.

0x000C D/A konvertálandó érték.

D/A konvertálandó érték.

A jelenlegi vezérlőpanel Összefoglalás 14 / 17

Összefoglalás Bevezetés Összefoglalás A fejlesztést a legkritikusabb pontnál kezdtük: a gép és az eszköz közötti nagy sebességű kommunikáció kialakításánál. Ezt a problémát sikerrel meg is oldottuk. Sikerült továbbá megoldanunk azt is, hogy eszközünk használatával tetszőleges (esetleg ciklusba rendezett), zárt alakú formulák segítségével egyedi jelalakok valós idejű, gyors generálása legyen lehetséges. Eddigi eredményeink: a TDK második, illetve National Instruments pályázaton elért ötödik helyezés. Az analóg jelek mérésének megoldásáról Vinis Ádám számol be. 15 / 17

Összefoglalás Nem lenne-e célszerűbb a DAC működtetésére olyan protokollt kialakítani, aminél adatpárosok (pl: feszültség, időtartam) szabják meg a kiadandó feszültségjel pontjait? Megoldható futamkódolással (RLL) vagy delta kódolással, viszont: Érdemes végiggondolni, hogy erre tényleg szükség van-e. Ha nem küldünk adatot a D/A konverternek az megtartja a legutóbbi értékét! Több erőforrást von el a mikrokontrollertől: +1 időzítő szükséges. Jelen megoldás nem végleges: később majd DMA. 16 / 17

Összefoglalás Mennyire biztonságos az adatátvitel? Van-e olyan adatátviteli protokoll alkalmazva, amivel egy bithiba kiszűrhető? Az USB 2.0 dokumentációja alapján: The protocol includes separate CRCs for control and data fields of each packet. The protocol overhead for each transaction includes: In a token packet, the endpoint number, device address, and CRC5 fields (16 bits total) In a data packet, CRC16 fields (16 bits total)... Az eszközön belül: SPI-nél elméletileg előfordulhat bithiba, de gyakorlatilag nagyon ritka. Nincs jelentősége a vezeték rövidsége miatt. 17 / 17