2.3 Relaxatie-oscillator

Recommendations

Info

3.1.1 Gestuurde oscillatie Zonder kracht op de sensor en zonder dat de oscillator aan de ingang belast wordt, genereert de relaxatie-oscillator tijdens het opstarten een frequentie van ongeveer 370 Hz (of periode is 2.7ms). Deze wordt door de microcontroller gemeten door gebruik te maken van een hardware-interrupt en een timer. De hardware-interrupt is zo ingesteld dat hij op een neergaande flank van het signaal reageert. Weliswaar is de flank aan de uitgang van de sensor op het moment dat we willen meten van laag naar hoog, maar omdat deze via een transistor loopt die de interruptingang van de microcontroller naar beneden trekt, krijgen we in de microcontroller een flank van hoog naar laag. Dankzij een hardwareinterrupt kan de microcontroller, afhankelijk van de instructie waar hij op dat moment nog mee bezig zou kunnen zijn, binnen 24 klokcycli reageren. Bij een klokfrequentie van 12 MHz is dit 2 μs. Als gevolg hiervan kan de gemeten frequentie van de sensor met ongeveer +0.28 Hz (2.7ms + 2μs) afwijken. Na de frequentie bepaald te hebben zonder kracht op de sensor, is de microcontroller gecalibreerd. De volgende stap in de software is een speciale (interrupt-)procedure starten die met (een frequentie die iets hoger ligt dan) de gemeten frequentie, de sensor aanstuurt. We kunnen de frequentie beïnvloeden, door voordat de periode afgelopen zou zijn, de sensor steeds terug te zetten in een uitgangspositie. Dit geschiedt via het kort sturen van transistor Q1 die ervoor zorgt dat beide aansluitingen van de sensor op hetzelfde spanningsniveau komen. Door het gering verhogen van de frequentie kunnen we ongewenste flanken voorkomen, die aan het eind van de periode door storingen zich kunnen manifesteren, immers dan ligt de ingangsspanning op de NAND-poort van de sensor in de buurt van het omschakelpunt U s . Storende flanken zijn ongewenst, omdat deze kunnen leiden tot een interrupt die op een verkeerd moment een meetwaarde gaat vastleggen. Een ander voordeel van deze aansturing is dat ervoor gezorgd wordt dat de sensor steeds vanuit een gedefinieerde uitgangspositie zijn ‘periode’ begint, doordat de sensor steeds heel even op een vaste spanning wordt gebracht. De interruptprocedure kent drie fasen, in figuur 3.1 Part I,II en III genaamd. De hierbovengenoemde aansturing van de sensor gebeurt gedurende Part I, waarna de verwerking van de meetgegevens, en het registreren van nieuwe gedurende Part II en III gebeurt. (Zie figuur 3.3 voor details) Hi-state (Microcontroller output port) Lo-state Part I Part II Part III Sensor oscillator circuitry is connected to an open collector. Which means when wvmem (or sensctrl) is hi, it is free to make a transition, depending on applied force. Duration: lo_Tx hi_Tx hivdTx0 Flag: wvmem vldsens 0 0 1 0 1 1 Sensor interrupt driven control-timing diagram Fig. 3.1 onderverdeling periode De PZT-sensor buigt afhankelijk van de aangelegde spanning of naar beneden of naar boven door. (figuur 3.2) De doorbuiging bij Part I en II is in dezelfde richting. Bij Part III is deze in de andere richting. Voor een goede werking maakt het overigens niet welke richting het eerst komt. Figuur 3.2 Doorbuiging PZT-sensor 30
De aansturing van de sensor bij Part I duurt ongeveer 35μs. Deze tijd is voldoende om storingen te voorkomen en de sensor niet teveel te hinderen bij zijn mechanische beweging. Bij Part II en III neemt de relaxatie-oscillator de ‘sturing’ van de sensor over. De interrupt die door de uitgang van de oscillator op de microcontroller wordt aangeboden, wordt alleen bij Part III toegelaten. Een stroomdiagram van de gehele procedure die de aansturing van de sensor beschrijft, staat in figuur 3.3 631 633 636 637 Part I clr TR0 test vldsns wvmem wvmem Clear flag 608 wvmem Set flag 598 Clear output port sensctrl ti_hins: Set output port sensctrl vldsens lo_Tx->Timer0 setb TR0 clr EX1 wvmem=1 vldsens=1 117 593 wavectrl: Load Timer0 with counter values for part I. Start Timer0 Do not allow int1 during part I. Return from 293 lo_Tx->Timer0 296 setb TR0 Timer0 IRQ vector points here: Part II 610 613 np_flag=1 616 624 R3!=0 625 626 hi_Tx->Timer0 setb TR0 wvmem=0 vldsens=0 test np_flag np_flag=0 OP_x+= tmp_TH0 tmp_TL0 R3--, test R3 setb np_flag reti interrupt reti interrupt reti Figuur 3.3 Stroomdiagram sensor stuurprocedure Timer0 runs untill TR0 is cleared. Timer0 counts machine cycles (1/12 Clk) Overflow causes TF0 to become high, which is vectored to 000Bh. 'Zig-zag' means further processing is done through an interrupt vector. Stop Timer0 Load Timer0 with counter values for part II. Start Timer0 599 If main is still processing 601 data which was captured here, it is better not to interfere. So just exit interrupt Add captured sensor data to the 24 bits counter Track number of captured data. Test if we have enough Send message to main to indicate processing is needed Return from 604 606 Part III wvmem=1 vldsens=0 hivdTx0->Timer0 setb TR0 tmp_TH0=0FFh tmp_TL0=0FFh clr IE0 setb EX1 Allow sensor to produce valid signal Load Timer0 with counter values for part III. Start Timer0 Preload tmp_Tx0 with the maximum value. If during this cycle the sensor does not produce an interrupt, we will have a value anyway Software reset for interrupt flag. (Because EX1 is still disabled) Allow external interrupt EX1. So wait for an interrupt from sensor, which is vectored to 0013h. Return from interrupt 31
Page 1 and 2: Afstudeeropdracht Saxion Hogeschool
Page 3 and 4: Inhoudsopgave Pagina Hoofdstuk 1 In
Page 5 and 6: 1 Inleiding Door de eeuwen heen hee
Page 7 and 8: de data vergelijken met de overeenk
Page 9 and 10: 2.1 Drukmeting - krachtmeting Hoofd
Page 11 and 12: Een andere manier om kracht te mete
Page 13 and 14: Het apparaat meet de serie- en para
Page 15 and 16: De (absolute) impedantie is minimaa
Page 17 and 18: Een mogelijke oorzaak dat de schake
Page 19 and 20: Hieruit volgt de volgende overdrach
Page 21 and 22: (1 Z Z X = + )(1 + R ( 1 1 1 )) C2
Page 23 and 24: Fig. 2.16 PSpice simulatie startver
Page 25 and 26: stond uit twee in serie geschakelde
Page 27 and 28: Figuur 2.23. Gemeten golfvorm oscil
Page 29: 3. Data-acquisitie en -verwerking O
Page 33 and 34: 4 Vadj - 2 Vt - GND - _INT 0 2 0 0.
Page 35 and 36: 3.1.2.2 Linearisatie We hebben de s
Page 37 and 38: 400 390 380 370 360 350 340 330 0 1
Page 39 and 40: 3.1.4 Complete schakeling Om de mic
Page 41 and 42: .. case SHL: .. case STAIL:// need
Page 43 and 44: 4. Mechanische constructie en reali
Page 45 and 46: 4.1 Specificaties van het systeem 4
Page 47 and 48: co r a M t i m 0 4 co r a M e n h o
Page 49 and 50: 6. Conclusies en aanbevelingen 6.1
Page 51 and 52: Sourcecode van het stuurprogramma v
Page 53 and 54: ;******************* from here the
Page 55 and 56: ;* case has reached maximum, so now
Page 57 and 58: mov OP_2,#((sens_tm*256)/100) / 256
Page 59 and 60: fr_6: jb sensor,fr_6 ;loop during s
Page 61 and 62: ;Now generate the next higher order
Page 63 and 64: Shift_Q: MOV A,OP_3 RLC A MOV OP_3,
Page 65 and 66: #define NOTE_OFF 0x08 //***********
Page 67 and 68: char evtdsp; // flag for valid even
Page 69 and 70: dtm=TRUE; vrl=0; what2do++; } break
Page 71 and 72: what2do++; } break; } case TRKL: {
Page 73 and 74: } { if (mvrl) mvrl--; switch (metae
Page 75 and 76: MIDI File standaard Het beheer van
Page 77 and 78: multiple tracks, multiple MIDI outp
Page 79 and 80: The syntax of an MTrk event is very
Page 81 and 82:
FF 00 02 ssss Sequence Number This
Page 83 and 84:
FF 7F len data Sequencer-Specific M
Page 85 and 86:
First, the track chunk for the time
show all

2.3 Relaxatie-oscillator

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?