Лабораторная работа № 4.

Проверка работоспособности схемы на стенде.

Цель работы: обучение навыкам сборки прототипа схемы и её тестирования при помощи приборов, входящих в состав NI ELVIS.

Описание прибора ni elvis

Настольная рабочая станция NI ELVIS (см. рис.1.1) и прибор DAQ вместе образуют завершенную лабораторную установку. Рабочая станция обеспечивает широкие возможности по взаимодействию и функциональности. Панель управления, расположенная на станции, снабжена простыми в обращении кнопками и ручками управления функциональным генератором и регулируемыми блоками питания. Существует возможность подключения к программным приборам: осциллографу и цифровому мультиметру NI ELVIS с помощью BNC-разъемов и разъемов штекерного типа. Программное обеспечение NI ELVIS маршрутизирует сигнал в настольной рабочей станции между программами-приборами. Например, выходной сигнал функционального генератора может быть направлен на определенный канал прибора DAQ и затем получен на нужном канале программы осциллографа. Рабочая станция также содержит защитную панель, предохраняющую прибор DAQ от возможных поломок, которые могут случиться в результате ошибок в учебных лабораториях.

Макетная плата (см. рис.1.2) NI ELVIS соединяется с настольной рабочей станцией. Макетная плата предназначена для монтажа электронной схемы и содержит необходимые разъемы для доступа к сигналам. С одной рабочей станцией можно использовать несколько взаимозаменяемых макетных плат.

Рисунок 1 – NI ELVIS (1 – настольная рабочая станция(общий вид), 2 – макетная (монтировочная) плата).

NI ELVIS общается с компьютером через восемь цифровых линий DAQ-платы. Маршрутизацей данных на NI ELVIS по этим линиям управляет переключатель Communications. Обычно этот переключатель находится в положении Normal, и цифровые линии подключены к аппаратуре NI ELVIS, благодаря чему возможно программное управление. При переводе переключателя Communications в положение Bypass (режим транзитной передачи) загорается находящийся рядом индикатор. Никаких изменений во взаимодействии не происходит до тех пор, пока не запущен ВП NI ELVIS – Enable Communications Bypass (при переключателе в положении Bypass). После того, как запустили ВП и включили режим Bypass, цифровые линии ввода/вывода переключаются на цифровые линии ввода макетной платы. Положение переключателя Communications показано на рисунке 2.1.

В режиме Bypass возможно ручное управление аппаратными средствами функционального генератора и регулируемыми блоками питания. Счетчик/таймер, аналоговый вход и аналоговый выход на приборе DAQ также работают. Программы-приборы NI ELVIS информируют вас, когда переключатель Communications находится в положении Bypass, при этом некоторые элементы управления программ-приборов недоступны.

Схема расположения частей рабочей станции приведена на рисунке 2.

1 Индикатор System Power (питание системы)	5 Элементы управления функциональным генератором
2 Переключатель Prototyping Board Power (питание макетной платы)	6 Клеммы мультиметра
3 Переключатель Communications (Связь)	7 Клеммы осциллографа
4 Элементы управления регулируемыми блоками питания

Рисунок 2 - Схема панели управления настольной рабочей станции

Настольная рабочая станция имеет следующие элементы управления и индикаторы:

• Индикатор System Power—показывает, включен ли NI ELVIS.

• Переключатель Prototyping Board Power—управляет питанием макетной платы.

• Переключатель Communications – отключает программное управление NI ELVIS и обеспечивает прямой доступ к линиям цифрового ввода/вывода. Для получения более подробной информации о переключателе Communications читайте раздел Использование аппаратного обеспечения DAQ в режиме Bypass этой главы.

• Элементы управления регулируемыми блоками питания

Замечание: Вы можете использовать регулируемые блоки питания либо в режиме ручного управления – с помощью элементов управления на настольной рабочей станции, либо в режиме программного управления – с помощью элементов управления в программе-приборе NI ELVIS – Variable Power Supplies. Описанными в этом разделе элементами управления можно воспользоваться только в режиме ручного управления.

• Элементы управления Supply–

• Переключатель Manual – определяет режим управления питанием (ручной или программный) для отрицательных значений выходного напряжения.

• Ручка Voltage Adjust (регулировка напряжения) – управляет отрицательным выходным напряжениям, которое может изменяться от –12 до 0 В.

• Элементы управления Supply+

• Переключатель Manual – определяет режим управления питанием (ручной или программный) для положительных значений выходного напряжения.

• Ручка Voltage Adjust (регулировка напряжения)—управляет положительным выходным напряжениям, которое может изменяться от 0 до +12 В.

Более подробную информацию о программных элементах управления блоками питания можно найти в NI ELVIS Online Help.

• Элементы управления функциональным генератором

Замечание: Вы можете использовать функциональный генератор либо в режиме ручного управления – с помощью ручек управления на рабочей станции, либо в режиме программного управления – с помощью элементов управления в программе-приборе NI ELVIS FGEN. Описанными в этом разделе элементами управления можно воспользоваться только в режиме ручного управления.

• Переключатель Manual – определяет режим управления генератором функций (ручной или программный).

• Выбор функции – определяет форму генерируемого сигнала. NI ELVIS может генерировать синусоидальный, прямоугольный и треугольный сигналы.

• Ручка Amplitude – регулирует амплитуду генерируемого сигнала.

• Ручка Coarse Frequency – устанавливает диапазоны частот на выходе функционального генератора.

• Ручка Fine Frequency – настраивает выходную частоту функционального генератора.

• Разъемы цифрового мультиметра (DMM)

Внимание! Подключая сигналы одновременно к разъёмам мультиметра на макетной плате и к разъёмам на панели управления, вы их замыкаете, что может повредить схему, собранную на макетной плате.

• Разъемы штекерного типа для тока (CURRENT)

• HI – вход положительной полярности для всех функциональных возможностей мультиметра кроме измерения напряжения.

• LO –вход отрицательной полярности для всех функциональных возможностей мультиметра кроме измерения напряжения.

• Разъемы штекерного типа для напряжения (VOLTAGE)

• HI – вход для измерений положительных значений напряжения.

• LO –вход для измерений отрицательных значений напряжения.

• Разъемы осциллографа (SCOPE)

Внимание! Подключая сигналы одновременно к разъёмам осциллографа на макетной плате и к разъёмам на панели управления, вы их замыкаете, что может повредить схему, собранную на макетной плате.

• Разъем CH A BNC – вход для канала A осциллографа.

• Разъем CH B BNC – вход для канала B осциллографа.

• Разъем Trigger BNC – выход для синхронизации осциллографа

Схема расположения частей макетной платы приведена на рисунке 3.

1 Контактные площадки аналогового ввода, осциллографа и программируемого функционального ввода/вывода	6 Контактные площадки мультиметра, аналогового вывода, функционального генератора, настраиваемого ввода/вывода,
2 Контактные площадки цифрового ввода/вывода	регулируемых блоков питания и источников постоянного тока
3 Массив индикаторов	7 Индикаторы питания
4 Разъем D-Sub	8 BNC-разъёмы
5 Контактные площадки счетчика-таймера, настраиваемого ввода/вывода и источника постоянного тока	9 Разъёмы штекерного типа

Рисунок 3 – Схема расположения частей макетной платы