Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Цифровая обработка сигналов
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.10.2019
Сообщений: 81
1

Цифровая обработка синусоидального сигнала

19.08.2020, 09:22. Просмотров 252. Ответов 8

Здравствуйте, необходимо обработать синусоидальное напряжение, пускай пока что будет бытовое напряжение в 220В.
На базе микроконтроллера stm32.
Что посоветуете, есть пару идей но не известна точность таких конструкций, да и делаю я такое впервые, опыта маловато, вот решил посоветоваться.
Вопросы по схематике такие:
Использовать операционник для поднятия синусоиды:
Цифровая обработка синусоидального сигнала

или все таки диодный мост.
Как защитить контроллер, я понимаю что операционник не выдаст больше питающего напряжения и так как однополярное питание то и не ниже 0, но там не идеальный 0, а всегда какое-то маленькое отрицательное значение, оно будет негативно сказываться на контроллере?
Если что я с помощью маленького трансформатора, от старого зарядного устройства понижаю с 220 до 12В. А следом переменным резистором делаю делитель и снижаю это все до 1-1.5В амплитудного значения, так как АЦП на stm32f103 до 3В. А на положительный канал операционника подаю с помощью делителей примерно 1.5В постоянки, получается я синусоиду поднимаю вверх на 1.5В становится так что амплитудное значение ее не превышает 3В и 0 соответственно.
Следом вопрос, как в случае чего защитить сам операционник? От бытового 220->12->3В может и не нужно, но это все делается с заделом что будет использоваться в своего рода макете трансформаторной подстанции, следовательно пусковые, коммутационные значения там будут порядком выше нормы. Я как бы представлю как это сделать, но может кто что красивее(правильнее) посоветует.
Так как я уже упомянул где в дальнейшем это планирую использовать, то очевидно что необходим будет фильтр, возможно 2 и физический, какой нибудь RC и программный, так же надеюсь на совет, какие применяют, может быть есть пару примеров, так лучше понимаю.
Следом вопросы по поводу алгоритма(программы) обработки, в итоге должно выводится значение частоты, мощностей, амплитудные значения, и тд. Как все считается, это ясно, но не совсем ясно как сделать точное определение частоты, так как почти все расчеты основанные на ней. Это наверное основной вопрос данной темы.
Я много информации нарыл, но все же решил создать подобного рода тему, может что пропустил и вы подскажите, посоветуете красивые решения.
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
19.08.2020, 09:22
Ответы с готовыми решениями:

Цифровая обработка сигналов - определение вида модуляции/манипуляции
Здравствуйте, с помощью SDR-приемника и ПЭВМ реализую комплекс радиомониторинга, где одной из задач...

Обработка сигнала
Здравствуйте, такой вопрос. Есть аналоговый сигнал, у которого нужно найти спектральную плотность и...

Обработка сигнала. Получение выходной последовательности
Привет форумчане! Дано задание: Получите значения выходной последовательности ПНДС: -...

Обработка сигнала с датчика давления воды
Здравствуйте, форумчане! Я пробовал гуглить мои вопросы и в гугле, и по форуму, не нашел. Суть...

8
1212 / 544 / 232
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 2,993
19.08.2020, 09:40 2
Здравствуйте. Резисторов не много на схеме?

Добавлено через 1 минуту
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
для поднятия
- для усиления?
Диодный мост - для выпрямления.
Усилитель - для усиления, только схема попроще. И, я думаю, что ~220(В) просто так на ОУ не подашь - нужны развязки и понижения, иначе сгорит.

Добавлено через 50 секунд
Ну трансформатор тут еще надо как минимум для сети ~220(В).

Добавлено через 3 минуты
Все в кашу мешать не надо, низковольтные и высоковольтные схемы - разные вещи.

Добавлено через 1 минуту
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
как сделать точное определение частоты,
- захватываете на таймере 2 значения и высчитываете по формуле.

Добавлено через 1 минуту
Все в кашу намешали - эти темы нужно разделить и работать по отдельности.

Добавлено через 7 минут
Вам зачем это надо? Только теория или макет собирать? Курсовой, лабораторная или простое задание?
0
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт NIX
11930 / 6851 / 656
Регистрация: 09.09.2009
Сообщений: 26,912
19.08.2020, 09:57 3
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
Использовать операционник для поднятия синусоиды
зачем? для чего? куда она у вас упала, что вы ее поднимать собрались?
просто буфер - еще более-менее понятно, а вот зачем усиливать нечто, что перед этим было поделено (ослаблено), вообще не ясно. просто меньше ослабляйте...
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
Как защитить контроллер
диоды в питание и в ноль
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
но там не идеальный 0, а всегда какое-то маленькое отрицательное значение
откуда? если ваш операционник питается от (допустим) +5В и земли, то ОТКУДА МИНУС?
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
как в случае чего защитить сам операционник?
диоды в питание и в ноль
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
как сделать точное определение частоты
компаратор (чтоб перепад происходил в моменты с точно одинаковым уровнем напряжения) и на вход прерывания, по прерыванию считывать и перезапускать какой-нибудь таймер...
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.10.2019
Сообщений: 81
19.08.2020, 10:45  [ТС] 4
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
И, я думаю, что ~220(В) просто так на ОУ не подашь - нужны развязки и понижения, иначе сгорит.
Я ж написал что там трансформатор до 12 и с 12 делителем на 1-1.5
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
- захватываете на таймере 2 значения и высчитываете по формуле.
Можно поподробнее? по какой формуле? может есть примеры?
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
Все в кашу намешали - эти темы нужно разделить и работать по отдельности.
Соре, я просто создал в целях собора информации, думал может что интересное предложат.
Цитата Сообщение от FFPowerMan Посмотреть сообщение
Вам зачем это надо? Только теория или макет собирать?
Да хотелось бы макет собрать. Это как собственная инициатива в университете.
0
1212 / 544 / 232
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 2,993
19.08.2020, 10:48 5
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
Можно поподробнее? по какой формуле? может есть примеры?
- ну сами выводите, голова есть на плечах? Исходите из стандартных формул по физике F = 1/T, проекты в Интрнете поищите.

Добавлено через 1 минуту
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
думал может что интересное предложат.
- Ищите готовые проекты в Интрнете на STM32.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.10.2019
Сообщений: 81
19.08.2020, 10:48  [ТС] 6
Цитата Сообщение от Dmitry Посмотреть сообщение
зачем? для чего? куда она у вас упала, что вы ее поднимать собрались?
просто буфер - еще более-менее понятно, а вот зачем усиливать нечто, что перед этим было поделено (ослаблено), вообще не ясно. просто меньше ослабляйте...
Вы не поняли. Я уменьшал амплитудное значение синусоиды, и уменьшенное значение, я переношу в положительный сигнал, то есть синусоида у меня не от 1.5 до -1.5 а от 3 до 0. Это делается для того чтоб полностью оцифровать синусоидальный сигнал. Так как АЦП оцифровывает только положительное значение напряжения.
0
1212 / 544 / 232
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 2,993
19.08.2020, 11:34 7
После трансформатора или компаратор или какой-нибудь цифровой элемент с гистерезисом инвертор или повторитель и потом на STM32, чтобы замерить время между фронтами или спадами.

Добавлено через 1 минуту
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
то есть синусоида у меня не от 1.5 до -1.5 а от 3 до 0.
- это правильно. Используйте оперцию суммирование на ОУ, резисторный сумматор или может быть еще какой-нибудь новый найдете.

Добавлено через 42 минуты
Вот хорошая статья
http://we.easyelectronics.ru/S... ast-1.html
0
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт NIX
11930 / 6851 / 656
Регистрация: 09.09.2009
Сообщений: 26,912
19.08.2020, 12:06 8
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
я переношу в положительный сигнал,
в таком случае, термин "поднять" - совсем то. если не путаю, такое называлось "сдвиг уровня". хотя, я считаю, что вам не обязательно
Цитата Сообщение от Rustam98 Посмотреть сообщение
полностью оцифровать синусоидальный сигнал
если хотите измерять его амплитуду. достаточно банального выпрямителя на одном диоде и конденсаторе.
а вот для измерения частоты - да, компаратор не помешает. причем, его, имхо, вполне можно оставить на однополярном питании, сигнал либо подавать через емкость и сравнивать с "пол-питания", либо гнать прямиком с транса, срезая отрицательную полуволну тем же диодом, и сравнивая хоть с нулем, хоть с каким-то "опорным" напряжением...
0
551 / 339 / 111
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 866
16.09.2020, 07:42 9
Если измерять только частоту, то вместо трансформатора можно использовать оптрон.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
16.09.2020, 07:42

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь.

Обработка синусоидального сигнала ардуино
Здравствуйте. Стоит такая задача: 1) Есть синусоидальный сигнал, частота...

Подача синусоидального сигнала
Доброго времени суток! С помощью контроллера нужно подать синусоидальный сигнал вида A*sin(w*t) на...

DDS-генератор синусоидального сигнала
Приветствую всех! Долго репу чесал и понял, что без "звонка другу" мне не обойтись. Навыков в...

Стабилизация амплитуды синусоидального сигнала
Добрый день. Пусть имеется синусоидальный сигнал. В процессе некоторых манипуляций его амплитуда...

Генератор 3х фазного синусоидального сигнала
Поскажите схемку генератора 3х фазного синусоидального сигнала, чтобы можно было регулировать...

Регулятор частоты синусоидального сигнала на МК PIC16
Доброго времени суток, форумчане! Задача такова: требуется сделать регулятор частоты...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
9
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.