1. Устройство и принцип работы стенда «электроника»
Конструктивно стенд состоит из лабораторного стола с жестко соединенной с ним лицевой панелью.
На лицевой панели закреплены:
сетевой выключатель S1 и сетевой индикатор Н1;
контактные гнезда;
функциональные переключатели S4 и кнопки S2, S3;
цифровой индикатор;
сигнальные светодиоды Н2 – Н11.
Функционально лицевая панель разбита на пять блоков:
Блок питания. В пределах этого блока можно выполнить первых четыре работы из табл. 1.
Блок для исследования схем на биполярных транзисторах (работы 5-7, 9, 10).
Блок для исследования схем на основе операционного усилителя (работы 11 – 16, 19, 20, 23).
Блок для исследования генераторов сигналов (работы 17, 18, 21, 22).
Блок для исследования схем цифровой техники (работы 24 – 32).Блоки №№ 1,4 выполнены на отдельных платах (разъемы Х1, Х3). Блоки №№ 2, 3 выполнены на одной плате (разъем Х2), а блок №5 – на двух платах (разъемы Х4, Х5).
Все пять блоков завязаны функционально. Так блок питания №1 является общим для всех остальных блоков, поэтому при выполнении работ на блоках №№ 2 – 5 необходимо собрать стабилизатор напряжения +12В и выставлять на его выходе необходимое напряжение. Генераторы сигналов, исследуемые на блоке №4, используются для исследования схем в блоках №№ 2, 3, 5 (условные обозначения ГС1, ГС2).
Для удобства и наглядности коммутация всех схем производится стандартными перемычками.Расстояние между гнездами коммутируемых элементов схем также стандартное и равно 20мм.
2. Подготовка и порядок работы стенда «электроника»
1. Установите на лицевой панели все тумблеры в нижнее положение «Выкл.».
2. В соответствии с Приложением 1 соберите изучаемую схему лабораторной работы на лицевой панели стенда с помощью соединительных проводов.
3. Включите тумблером S1 «Сеть» питание стенда, должны загореться индикатор «Сеть» Н1 и светодиоды блока питания –12В и +5В.
4. Для измерений и наблюдений процессов при проведении лабораторных работ используются мультиметр и осциллограф (комплектуются по специальному заказу).
3. Программное обеспечение стенда «электроника»
3.1. Общие сведения о программе
«ОсциллоГРАФ v.0.1.0» – программа-визуализатор для цифровых осциллографов 3ADC-7-1000-USB и 1ADC-7-1000-USB-A. Программа выполняет функции настройки и калибровки АЦП и отдельно каждого канала АЦП, визуализацию оцифрованных сигналов в виде графиков и рассчитанных характеристик. Структура программно-аппаратного комплекса представлена на рис. 1.
Программно-аппаратный комплекс работает следующим образом.
Программа «ОсциллоГРАФ v.0.1.0» загружает в цифровой осциллограф данные об используемых АЦП и каналах и запускает работу осциллографа. Управляющее устройство соответственно конфигурирует каждый АЦП. Оцифрованные сигналы с используемых каналов передаются в устройство управления. Устройство управления размещает эти данные во внутреннем циклическом буфере цифрового осциллографа. По запросам с персонального компьютера эти данные извлекаются из аппаратного буфера и передаются по интерфейсу USB.
Калибровочные данные по каждому каналу АЦП хранятся непосредственно во внутренней памяти цифрового осциллографа. Перед запуском осциллографа и при загрузке программы эти данные считываются в персональный компьютер (ПК).
Рис.1. Структура программно-аппаратного комплекса
Возможна ситуация, когда темп заполнения аппаратного буфера данными выше, чем темп отправки их в ПК. В этом случае работа осциллографа приостанавливается.
Полученные данные программа «ОсциллоГРАФ v.0.1.0» помещает в программный циклический буфер, размер которого может устанавливаться пользователем. Данные накапливаются постоянно, независимо от скорости отображения их на экране. Программа всегда отображает последние принятые данные.