Documento: Descritivo Simplificado do Projeto SPDMAI

Transcrição

1 1/5 Descritivo Simplificado do Projeto SPDMAI O Sistema de Processamento Digital para Medição e Automação Industrial (SPDMAI) é baseado no kit de desenvolvimento DSP TMS320C6711 DSK da Texas Instruments, mostrado na foto abaixo. Através dos conectores de expansão os módulos desenvolvidos no projeto SPDMAI são conectados a este kit. Atualmente, a comunicação com o computador é realizada através da porta paralela do kit TMS320C6711 utilizando as chamadas da DLL Win32 fornecida pela dsk6x11hpi.dll. Futuramente pretende-se utilizar o módulo USB 2.0 para esta finalidade (placa VIA-X1). Para realizar a aquisição dos dados analógicos foi desenvolvido um módulo de aquisição de dados (placa ACQUIRO). Este módulo apresenta um Conversor Analógico-Digital de 12 bits capaz de digitalizar sinais a taxas entre 10 khz e 20 MHz. O sinal analógico pode ser acoplado a este módulo através de um transformador de RF (acoplamento AC) ou através de um amplificador operacional (acoplamento DC). Ambas as entradas apresentam uma impedância de entrada de 50 ohms. O Fundo de Escala do conversor é ajustável entre 2 Vpp e 5 Vpp. A placa ACQUIRO também disponibiliza a síntese de sinais através de um Conversor Digital-Analógico de 12 bits e freqüência de atualização de até 165 MHz. Sua saída, diferencial de corrente é fornecida à saída através de um amplificador operacional na configuração amplificador diferenciador de transimpedância apresentando impedância de saída de 50 ohms e tensão máxima de 3 Vpp centrada em 0 V. Há ainda a presença de um circuito de sincronismo com isolação galvânica. Na foto abaixo pode-se visualizar a vista superior da placa ACQUIRO.

2 2/5 O módulo de comunicação USB (placa VIA-X1), em fase final de desenvolvimento, possibilita ao sistema uma comunicação através da interface USB 2.0 podendo, assim, chegar a 480 Mbps. Este módulo pode operar em dois modos: Slave (interface escrava) ou Master (interface mestre). No modo Master esta placa pode controlar a placa de aquisição de dados sem a necessidade do kit de desenvolvimento. Além do microcontrolador responsável pela comunicação USB, a placa VIA-X1 também apresenta, entre outros, dois conjuntos de conectores de expansão (inferior e superior), memórias e porta serial. A foto abaixo apresenta a vista superior da placa. A foto abaixo apresenta o Sistema de Processamento Digital para Medição e Automação Industrial completo.

3 3/5 No computador foi desenvolvido um software que se comunica diretamente com o kit TMS320C6711. Neste software pode-se optar entre aquisição de dados e síntese de sinais, sendo que cada uma das opções apresenta várias possibilidades em termos de configurações. A imagem abaixo apresenta a captura de um sinal de ultra-som provindo de um transdutor com freqüência central em 500 khz sendo a freqüência de amostragem igual a 20 MHz (a opção de controle de gráfico está selecionada para apresentar barras verticais o valor de cada amostra).

4 4/5 Na tela abaixo o mesmo sinal é apresentado com as amostras sendo interpoladas. A placa ACQUIRO, além da aquisição de dados com taxas de 10 khz até 20 MHz também possui a funcionalidade de geração de formas onda permitindo o emprego do SPDMAI em aplicações tanto de controle industrial quanto como ferramenta didática, possibilitando sua

5 5/5 utilização em laboratórios de pesquisa e didáticos. A placa VIA-X1 USB2.0 pode operar no modo escravo, apenas executando transferência de dados, ou no modo mestre, controlando a placa ACQUIRO, sendo compatível pino a pino com o DSK TMS320C6711 da Texas Instruments.