Установка автоматически работающего блокиратора на двери автомобиля с помощью микроконтроллера. Выбор микропроцессорного элемента. Составление электрической схемы и спецификации элементов. Алгоритмическая схема управления и программное обеспечение.
Аннотация к работе
Для достижения этой цели следует выполнить следующие пункты задания: - составить структурную схему автоматизации; выбрать задающие и исполнительные элементы; выбрать и обосновать выбор микропроцессорного элемента управления; составить электрическую схему и спецификацию элементов; составить алгоритмическую схему управления;Структурная схема составляется с целью формулировки и конкретизации задачи управления.Задача автоматизации: требуется, с помощью микроконтроллера установить автоматически работающий блокиратор на двери автомобиля, согласно следующему алгоритму: Алгоритм: На панели водительского салона автомобиля устанавливается контроллер. Микроконтроллер обрабатывает сигнал и активизирует контакт от реле включения двигателя на входе, и устанавливает на выходе блокировку, приводя в действие катушки.Задающие элементы: Электромагнитные реле Tianbo: автомобильные реле Реле, предназначенные для управления бортовыми устройствами и механизмами автомобилей и других транспортных средств. Основные характеристики: · Рассчитаны на работу в бортовых сетях; · Выпускаются с контактами для установки на печатные платы, в монтажные колодки или для подключения клемм; · Некоторые модели снабжены крепежными фланцами;PIC12F877-один из обширных вариантов для поставленной задачи: он имеет достаточно многое количество каналов ввода/вывода с индивидуальной настройкой направления данных, через которые можно подключать другие исполнительные механизмы, приборы и элементы. Так как текст программы для решения поставленной задачи будем писать на языке Assembler с помощью программы MPLAB 7.20 на PIC16F877, который в данный момент находится под рукой, будет разумно выбрать именно этот микроконтроллер. а) Общие характеристики контроллера: Всего задействовано 6 каналов: Название вывода Канал Вид сигналаТакже указано и внутреннее сопротивление RH подключаемого устройства. Напряжение питания Vdd контроллера и подключаемого устройства должны быть равными или находиться в совместимых пределах. Тогда нагрузочный ток по выходу контроллера рассчитаем по закону Ома Внутреннее сопротивление электромагнитного реле Tianbo рассчитываем по формуле Rн = Umakc/Imakc, так как Імакс=40А, Umakc=30 В, Rн1 = 30В/40А = 0,75 Ом. Тогда нагрузочный ток по выходу контроллера рассчитаем как Ін1=5В/0,75 Ом = 7,33 А Так как рассчитанное значение превышает допустимое значение, добавляем сопротивление Rн2=20 Ом, тогда Ін1=5В/20,75 Ом = 240 МАПояснения: обобщенная блок-схема решения задачи для электрической схемы (Рис.1) согласно словесному алгоритму (п. Также будем использовать задержку, т.е. выключение светодиодов - вся система будет отключаться через 20 секунд после нажатия одной из кнопок, задающих выключение двигателя.DEL1_REG ; регистр для задержки 1сек. ORG 0x0000; вектор сброса goto setup; идем на начало программы setupnop; начальные установки контроллера BSFSTATUS,RP0; настраиваем порты, банк памяти 1 movlwb"00000000" MOVWFTRISC;TRISB,0; Кнопка 1 на вход movlwb"00000111";; Кнопка 2 на вход movwf TRISD; Кнопка 3 на вход BTFSCSB1; если нажата 1 клавиша, прыгаем через строку GOTOPRK0 ; если нет, переходим на метку PRK1 BSFLED1; зажигаем светодиод 1 BTFSCSB2; если нажата 2 клавиша, прыгаем через строку GOTOPRK2 ; если нет, переходим на метку PRK2 BSFLED1; зажигаем светодиод 1Для достижения этой цели, мы выполнили следующие пункты задания: составили структурную схему автоматизации; сформулировали задачу автоматизации; выбрали задающие и исполнительные элементы; выбрали и обосновали выбор микропроцессорного элемента управления; рассчитали нагрузочные характеристики элементов; составили электрическую схему и спецификацию элементов; составили алгоритмическую схему управления. При выполнении данной работы, мы ознакомились с различными исполнительными элементами: датчиками различного рода, катушками реле, а также с различными микроконтроллерами, их применением в различных исполнительных механизмах.
План
Содержание
Введение
Задание
1. Структурная схема системы автоматизации
2. Формулировка задачи автоматизации и алгоритм
3. Выбор задающих и исполнительных элементов, согласно формулировке задачи
4. Выбор и обоснование выбора микропроцессорного элемента
Целью курсовой работы является проектирование АСР на микропроцессорных элементах. Для достижения этой цели следует выполнить следующие пункты задания: - составить структурную схему автоматизации;
- сформулировать задачу автоматизации;
- выбрать задающие и исполнительные элементы;
- выбрать и обосновать выбор микропроцессорного элемента управления;
- рассчитать нагрузочные характеристики элементов;
- составить электрическую схему и спецификацию элементов;
- составить алгоритмическую схему управления;
- написать программное обеспечение.
Задание
Вариант 4. На двери автомобиля установлен блокиратор. Установить контроллер со следующими входными данными: кнопка от реле включения двигателя, кнопка от пульта водителя. Реализовать следующий алгоритм: - блокировать двери автоматически при включении двигателя;
- блокировка двери от пульта оператора;
- автоматическое открывание двери через 20 секунд после отключения двигателя.
Вывод
В этой курсовой работе мы научились проектировать ACP на микропроцессорных элементах.
Для достижения этой цели, мы выполнили следующие пункты задания: составили структурную схему автоматизации; сформулировали задачу автоматизации; выбрали задающие и исполнительные элементы; выбрали и обосновали выбор микропроцессорного элемента управления; рассчитали нагрузочные характеристики элементов; составили электрическую схему и спецификацию элементов; составили алгоритмическую схему управления.
Все сделанное в конечном итоге способствовало написанию программного обеспечения.
При выполнении данной работы, мы ознакомились с различными исполнительными элементами: датчиками различного рода, катушками реле, а также с различными микроконтроллерами, их применением в различных исполнительных механизмах. Считаю, что все сделанное является полезным опытом и хорошим началом для дальнейшего обучения по специальности автоматизация и управление.
Наша задача полностью была выполнена: микроконтроллер PIC16F877 может управлять работой блокиратора с помощью программы, написанной на языке Assembler.
Трудности вызвало отсутствие реальных элементов цепи, т.е. нельзя наглядно посмотреть работу всего процесса, а также написание самой программы. Но все-таки общее представление от процесса автоматизации было хорошо освоено.
Список литературы
1. Копесбаева А.А. Элементы и устройства автоматики. Методические указания к выполнению лабораторных работ (для студентов спец-и 360140 - АИСУ). - Алматы: АИЭС, 2003. - 30 с.
2. Однокристальные микроконтроллеры PIC12C5x, PIC16x5x, PIC14000, M16C/61/62 пер. с англ. Б.Я. Прокопенко; Под ред. Б.Я. Прокопенко.- М.:ДОДЭКА, 2000. - 336с.
3. Однокристальные 8-миразрядные FLASH CMOS микроконтроллеры PIC16F87x компании Microchip Technology Incorporated - М.: ОАО "Микро-Чип", 2002. - 184 с.
4. Однокристальные 8-миразрядные FLASH CMOS микроконтроллеры PIC16F87x компании Microchip Technology Incorporated - М.: ОАО "Микро-Чип", 2002. - 184 с.
5. Однокристальные 8-миразрядные, 8-мивыводные FLASH CMOS микроконтроллеры PIC12с5xx компании Microchip Technology Incorporated - М.: ОАО "Микро-Чип", 2002. - 104 с.
6. www.microchip.ru
7. Руководство по программе mpasm - М.: ОАО "Микро-Чип", 2001. - 62 с.