ЭУМиРТС5-ДДС

Репозиторий студента для одной лабораторной работы.

Дисциплина: Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем (ЭУМиРТС), Б1.В.06 Специальность: 15.03.06 «Мехатроника и робототехника» Семестр: 5 · Объём: 4 часа

Название репозитория расшифровывается так:

Часть	Значение
`eumirts`	ЭУМиРТС — электронные устройства мехатронных и робототехнических систем
`5`	пятый семестр
`dds`	Direct Digital Synthesis — генератор на RP2040, который вы собираете

Черновик. Требует проверки преподавателем перед выдачей студентам.

О чём работа

Работа состоит из двух частей:

A. Стенд. Вы собираете DDS-генератор на RP2040 (Raspberry Pi Pico) и скрипт автоматического снятия АЧХ. Готового лабораторного генератора со свипом не оказалось, поэтому измерительный прибор делается своими руками.

B. Исследование. Этим стендом вы снимаете характеристики трёх схем — интегратора на ОУ, дифференциатора на ОУ и пассивного RC-фильтра — и сравниваете эксперимент с расчётом по передаточным функциям.

Полное задание — в task.md.

Что в репозитории

eumirts5-dds/
├── README.md                            ← этот файл
├── task.md                              ← задание (части A и B)
├── stub/                                ← заготовки: генераторы и скрипт
│   ├── 01-dds-generator-rp2040.ino              ← вариант 1: Arduino C++
│   ├── 01-dds-generator-rp2040-circuitpython.py ← вариант 2: CircuitPython
│   ├── 04-dds-pio-rp2040.py                     ← вариант 3: PIO + DMA
│   ├── 02-izmerenie-achh.py                     ← автоснятие АЧХ (на ПК)
│   └── 03-blank-otchyota.md                     ← бланк отчёта
└── print/                               ← брошюра задания (DOCX)

Какой вариант генератора выбрать

Файл	Кому	Особенности
`01-...ip2040.ino`	есть Arduino IDE	программный DDS, работает на обоих ядрах
`01-...-circuitpython.py`	есть CircuitPython	то же, но медленнее (интерпретатор)
`04-dds-pio-rp2040.py`	рекомендуется	аппаратный PIO + DMA, точная частота, CPU свободен

Для варианта на PIO нужна библиотека adafruit_pioasm в папке /lib на плате.

Быстрый старт

Прошить генератор. Файл переименовать в code.py (для CircuitPython) или открыть в Arduino IDE (для .ino).
Открыть консоль, ввести HELP — увидеть список команд.
Собрать ФНЧ на выходе генератора (схема в HELP):

GP15 ──[R1 1к]──┬──[R2 1к]──┬──► к схеме
                │           │
              [C1 47н]    [C2 47н]
                │           │
               GND         GND

Проверить сигнал: W S (синус), F 1000, посмотреть осциллографом (период ≈ 1 мс).
Калибровать частоту, если нужно: ввести CAL <измеренное_значение>.
Снять АЧХ скриптом 02-izmerenie-achh.py (запускается на ПК).

Основные команды генератора

Команда	Что делает
`HELP` или `?`	подробная справка со всеми командами и схемой
`I`	текущие настройки: частота, факт, потолок, `CPC`
`W S` / `W Q`	режим синуса / прямоугольника
`F <Гц>`	частота
`M <0..127>`	амплитуда синуса
`D <0..255>`	скважность прямоугольника
`A`	измерить размах на ADC0 (GP26)
`SWEEP f0 f1 n мс`	логарифмический свип
`B <1..8>`	число бит порта
`N <16..4096>`	длина периода в сэмплах
`O <1..64>`	точек на сэмпл
`CLC <1..8>` / `CAL <Гц>`	калибровка `CPC` вручную / автоматически
`FN <имя>` / `FP <выражение>`	форма сигнала из набора / своя формула

Пины стенда

Пин	Назначение
GP8..GP15	выход генератора (данные выровнены по старшему биту, MSB → GP15)
GP15	ШИМ в режиме прямоугольника (`W Q`)
GP16	синхроимпульс для осциллографа
GP26 (A0)	вход измерения ADC

Внимание: на вход ADC подавать не более 3,3 В. Сигнал больше — только через делитель.

Порядок сдачи

Собрать и откалибровать стенд (часть A).
Снять характеристики трёх схем (часть B).
Заполнить stub/03-blank-otchyota.md.
Ответить на контрольные вопросы (в конце task.md).

Баллы по заданиям — в task.md, раздел «Оформление и оценивание». Зачёт при 6 и более баллах из 10.

6.4 KiB Raw Blame History Unescape Escape