Принцип действия устройства сбора информации на базе микроконтроллера МК51: индикация, "рабочий режим" и передача данных персонального компьютера. Алгоритм начального опроса датчиков. Электрическая принципиальная схема устройства, текст программы.
Аннотация к работе
Устройство, разрабатываемое в рамках данного курсового проекта должно осуществлять опрос 16 датчиков и данные передавать в компьютер. Индикация является вспомогательной функцией и используется лишь для информирования оператора об ошибке.Вследствие удаленности датчиков высокоскоростная передачи информации от датчиков невозможна, поэтому при выборе скорости передачи информации от датчиков следует исходить из следующих соображений: 1 - чем ниже скорость, тем выше помехозащищенность В линию посылается адрес интересующего нас датчика (8 бит); Принимается информация от датчика в виде 2х байтного числа со знаком в дополнительном коде (00100 соответствует 10.0, 31125 - 3112.5, 65534 --0.1); Датчики опрашиваются последовательно с временным интервалом между опросом каждого датчика 50 мс. При включении питания устройство не имеет начальной информации с датчиков и должно получить ее как можно скорее, поэтому при первом опросе датчики опрашиваются без интервала между опросом каждого датчика и при этом устройство не реагирует ни на какие прерывания.На этапе начального опроса датчиков микроконтроллер производит опрос каждого датчика без интервала ожидания прерывания от ПК. Проверка наличия датчика осуществляется следующим образом: посылается в линию номер датчика и в течение 6 мкс ожидается ответ; если по истечении этого времени датчик не ответит, запрос повторяется через каждые 6 мкс 5 раз. Если после 5 запроса датчик не откликается, устройство останавливает свою работу на 2 секунды, выводит на индикатор номер соответствующей неисправности и записывает в ячейки памяти соответствующие данному датчику FFFFH. Если на этапе начального опроса не получен отклик ни от одного из датчиков, устройство все равно переходит в «рабочий режим», в котором попытки опроса этих датчиков будут продолжены. Рабочий режим работу устройства отличается от начального опроса лишь тем, что после приема информации от каждого из датчиков микроконтроллер переходит в режим ожидания запроса ПК на передачу накопленных данных (см. рис.Устройство состоит из 5-и основных частей: Микроконтроллер, Устройство индикации, Устройство коммутации В качестве микропроцессора выбираем микросхему AT89C4051, в корпусе имеющем 40 внешних выводов (DIP40). Через 2 порта ввода/вывода информации с уровнем ТТЛ микроконтроллер выводит код ошибки на светодиодные семисегментные индикаторы HCPL4506 с общим катодом. Микросхема имеет два вывода для подключения кварцевого резонатора, четыре вывода для сигналов, управляющих режимом работы МК и по восемь линий портов 2 и 3. Вывод Р3.0 является выводом RXD вывод P3.1 - TXD, остальные выводы портов не используются.
План
Оглавление
1. Принцип действия устройства
1.1 Индикация
1.2 Опрос датчиков
1.3 Начальный опрос датчиков
1.4 «Рабочий режим» и передача данных ПК
2. Схемотехника устройства
3. Текст программы
1. Принцип действия устройства
Алгоритм работы устройства.
Рис. 1.1 - Алгоритм работы устройства
Функциональная схема устройства.
Рис. 1.2 - Схема функциональная
МК - микроконтроллер МК51
УИ - устройство индикации
ПУ1(2) - преобразователи уровня
ПК - персональный компьютер
Д1…Д16 - датчики
Диаграмма состояний устройства.
Рис. 1.3 - Диаграмма состояний устройства
Q1 - Начальный опрос датчиков, Q2 - Рабочий режим, Q3 - Сигнализация неисправности, Q4 - Передача данных ПК, x1 - опрос датчиков прошел успешно, x2 - прерывание от ПК, x3 - данные отправлены ПК, x4 - наличие исправных датчиков.