Розробка структурної схеми системи управління, головні вимоги до основних елементів. Обґрунтування та вибір елементної бази. Блок-схема алгоритму і програми реалізації закону управління (лістинг програми). Зміст програми керування мікроконтроллером.
Сучасні системи контролю температури організовуються на процесорах, де можна розробити будь-який закон управління і реалізувати його можна тільки на АЛП.Система має забезпечити комутацію аналогових сигналів, що надходять з датчиків, перетворення аналогово сигналу в цифровий код (враховуючи узгодження сигналів за рівнем), обробку цифрової сигналів в обчислювальному пристрої (мікропроцесорі), перетворення цифрових сигналів керування в аналогові для видачі на виконавчі механізми. Для організації необхідного числа каналів керування необхідно забезпечити комутацію цифрових сигналів, що надходять з обчислювального пристрою, із перетворювачами цифрового сигналу в аналогові, а також буферизацію цифрових сигналів керування. Після перетворення АЦП вхідних сигналів у цифрову форму блок керування обробляє вхідні данні за заданим законом керування, виводить оброблені результати вимірювання на індикатори та видає розраховані, керуючи сигнали на виконавчі механізми обєктів. Цифрові комутатори розділяють у часі сигнали, що надходять із блоку керування у відповідні запамятовуючі пристрої (буферні регістри), а саме: сигнали, що несуть інформацію про виміряні значення контрольних параметрів обєкта та цифрові сигнали керування. Пристрій керування (обчислювальний пристрій) має задовольняти необхідним вимогам по швидкодії, Оскільки маємо n 5 датчиків, то пристрій керування повинна забезпечити час обробки сигналу з кожного датчикаЗгідно розробленої структурної схеми, необхідно вибрати наступні елементи для розробки принципової схеми: датчики, підсилювачі, комутатор аналогових сигналів, АЦП, Мікропроцесор, ЦАП, регістри, індикатори, перетворювач коду, дешифратор вибору індикатора, дешифратор вибору ЦАП. В якості елементної бази для системи керування, що розробляються, будемо використовувати мікросхеми серії ТТЛ. Як було описано вище в якості пристрою керування ми використовуємо однокристальний мікроконтролер ADUC812, який має виходи, сумісні з ТТЛ мікросхемами і має достатньо памяті для збереження керуючої програми. Для виконання вибору елементів для розробки принципової схеми необхідно визначити вимоги, що ставляться до основних елементів відповідно до технічного завдання. Регістр DD4 є шинним формувачем, який дозволяє підключити більше 1-го індикатора на одну шину, а регістри DD12 - DD27 зберігають код цифри кожного індикатора.Структура МК ADUC812, на якому організовано управління зображена на рис. Для забезпечення заданої точності достатньо використати лише 6 розрядів АЦП, але так як обробляти данні краще побайтово, то візьмемо 8 розрядів. Отже вхідні ОП повинні забезпечити коефіцієнт підсилення: де Uд - вихідна напруга від датчика. В якості вхідних підсилювачів DA1...DA5 вибираємо операційні підсилювачі К140УД6 з коефіцієнтом підсилення Ку=68 Дб та живленням . Для забезпечення необхідного коефіцієнта підсилення Кп=3,125 використаємо неінвертуючу схему підключення операційного підсилювача (рис.Багатоканальна мікропроцесорна система керування, що розробляється, повинна приймати данні від шести датчиків, виводити на індикацію стан кожного з них, а також за заданим законом керування впливати на виконавчі механізми керованих обєктів. В програмі необхідно організовувати цикл, в якому виконуються наступні задачі: 1. Зчитування даних з датчиків та розрахунок управляючого сигналу для відповідного виконавчого механізму із виведенням управляючого сигналу у відповідні канали керування; Для організації збереження виміряних значень, в памяті даних створюється таблиця за базовою адресою ЗОН, доступ до змінних якої виконується непрямою адресацією на основі поточного значення лічильника датчиків.3*5=15 байт памяті. Перед обробкою чергового датчика виконується часовий зсув змінних для відповідного каналу.Програма має частину ініціалізації та частину, що виконується в циклі. Час виконання циклової частини: >0.157 МС, отже , програма задовольняє вимогам часу циклу обробки, тобто необхідній швидкодії. Мікроконтролер ADUC812 має 8 Кбайт FLASH памяті програми та 640 байт FLASH памяті даних, 256 байт внутрішньої памяті даних.В даному курсовому проекті виконано проектування та програмування мікропроцесорної багатоканальної системи управління обєктами з відображенням результатів вимірювання на індикацію.
Вывод
В даному курсовому проекті виконано проектування та програмування мікропроцесорної багатоканальної системи управління обєктами з відображенням результатів вимірювання на індикацію. Розроблена структурна та принципова схеми, виконаний розрахунок елементів принципової схеми, розроблений алгоритм та програма реалізації закону керування.
За основу мікропроцесорної системи взятий мікроконтролер ADUC812, який реалізує заданий закон керування для пяти каналів.
Розроблена багатоканальна мікропроцесорна система керування відповідає вимогам технічного завдання.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
