Страница: 2/9
МП техника не только существенно расширяет возможности автоматизации, но и позволяет использовать принципиально новые методы управления на основе математических моделей объектов управления. Широкое использование самых различных средств электронной техники стало естественным и неотъемлемым условием жизни людей.
1. Постановка задачи
Разработать програмно-временное устройство, которое будет в установленное время включать и выключать питание по установленным каналам. Количество каналов – 8. График управления по каналам вводится через COM – порт сразу после включения прибора. Интервал работы – 24 часа. Количество цифр индикатора времени – 4.
2. Аппаратная часть
2.1 Структура устройства.
Обобщенная структурная схема програмно-временного устройства представлена на рисунке 1.
Структурная схема включает в себя следующие узлы:
СУ – согласующее устройство COM-порта, предназначено для согласования вводимых сигналов с СОМ-портом микроконтроллера (Тх), а так-же для защиты порта от повышенного напряжения и перегорания. Подключение к внешнему устройству ввода производится с помощью разъема RS232.
МК - микропроцессорный контроллер, реализующий алгоритм включения и выключения каналов. В его состав входят МП, оперативное и постоянное запоминающее устройство (ОЗУ и ПЗУ), порты ввода-вывода (ПВВ), таймеры-счетчики (ТС). Для синхронизации работы этих устройств предназначен генератор тактовых импульсов. Микроконтроллер содержит и осуществляет всю логику работы устройства. В данном устройстве используется микроконтроллер семейства MCS51 марки АТ89С51. Подробное описание устройства и работы микроконтроллера будет описано далее.
DС1 – дешифратор цифровой индикации. Применяется для отображения цифр на цифровых индикаторах. На входе четырехразрядный двоично-десятичный код цифры, на выходе семиразрядный код для семисегментного индикатора. Подключается к порту Р1 микроконтроллера (биты 1 - 4)
DC2 – дешифратор, предназначенный для управления блоком индикаторов в динамическом режиме, разрешая зажигание одной установленной цифры. На входе двоичный номер цифры, на выходе включение одного вывода соответствующего номеру. Подключен к порту Р1 микроконтроллера.(биты 4 и 5)
БЦИ – блок цифровой индикации. Состоит из девяти семисегментных цифр. В разрабатываемом устройстве используется только 4.
Кроме того на схеме и изображены кнопка пуск, по нажатии которой запускается таймер и начинается работа устройства, и блок включающий питание на выходе по каждому из восьми каналов отдельно, подключен к порту Р0 микроконтроллера. Косая черта и цифра над ней обозначает что идет не один провод а несколько, количество которых показано цифрой.
2.1 Описание принципиальной электрической схемы
Для питания схемы используется внешний источник питания напряжением 5В, подключаемый к разъему Х1.
Восемь линий порта Р0 микроконтроллера DD1 используем для включения подачи сигнала на выход. После включения устройства все порты микроконтроллера установлены на высокий потенциал. При срабатывании таймера на соответствующая линия порта меняет потенциал на низкий, при этом открывается соответствующий транзистор (VТ2-VТ9) и подается напряжение на соответствующую линию выходного канала. При установки высокого потенциала по истечение установленного времени для данного канала транзистор снова закрывается и подача питания на выход прекращается. Выходные каналы объединены разъемом Х2.
К порту Р1 подключен блок цифровой индикации НG1 через два дешифратора DD2 и DD3. Блок индикаторов содержит 9 цифр из которых используется в устройстве всего 4. Схема подключения с общим катодом. Индикаторы работают в динамическом режиме, т. е. Включаются поочереди с быстрой частотой, незаметной глазу наблюдателя. На рисунке показан график включения индикаторов (0 – включен, 1 - выключен).
Реферат опубликован: 26/06/2009