Технические требования к программно-аппаратному комплексу, описание его структурной, функциональной и электрической принципиальной схем, алгоритма работы. Элементная база, код обмена между адаптером и персональным компьютером, программное обеспечение.
Аннотация к работе
В настоящее время важным показателем качества является надежность изделия, аппаратуры, устройства. Деятельность в области электроники, автоматики и вычислительной техники предполагает решение задачи управления разнообразными объектами и процессами и связанной с ней задачи обработки сигналов. Так как приводит к улучшению технико-экономических показателей изделия (стоимости, надежности, потребляемой мощности, габаритных размеров). При практическом применении изделий необходима их коммутация с другими устройствами для получения связи между составными частями комплекса, который выполняет различные задачи. Так же существуют устройства, которые осуществляют автоматическое соединение различной аппаратуры.1.1.1 Целью настоящей работы является разработка структуры программно-аппаратного комплекса и принципиальной электрической схемы адаптера, входящего в состав комплекса, предназначенного для проведения специальных комплексных проверок коммутирующих элементов. 1.1.2 Комплекс должен тестировать (проверять) отсутствие или наличие электрической цепи с заданными параметрами и иметь возможность включения/выключения питания тестируемого устройства по заданному алгоритму. 1.2.5 В режиме тестирования адаптер должен контролировать: - наличие цепи с сопротивлением <0,5Ом 1.2.6 В комплексе должна быть предусмотрена индикация неисправных цепей. 1.2.7 Управление режимом работы адаптера должно осуществляться программно через интерфейсный порт RS-232 с возможностью выбора требуемого алгоритма работы.Адаптер включает в себя: а) канал управления внешними устройствами (формирователи команд управления на ВУ); 2.2.2 Адаптер состоит из трех каналов и схемы сопряжения с ПК: - канал управления внешними устройствами (формирователи команд управления на ВУ); Канал управления внешними устройствами включает в себя: - модуль управления включением (дешифратор); Канал управления внешними устройствами предназначен для формирования команд управления на ВУ по программе с ПК. Канал управления предназначен для формирования внутренних сигналов управления по командам с ПК и обеспечивает: - адресный доступ ко всем функциональным элементам адаптера;3.1.2 Канал управления состоит из микроконтроллера, ПЗУ, ОЗУ, блока регистров, схемы сброса и генератора тактовых импульсов. ОЗУ выполнено на микросхеме 537 РУ9 (D8) [6] и предназначено для хранения переменной информации: программ и промежуточных результатов обработки данных. Управление памятью осуществляется с помощью сигналов WR и RD, их объединение с помощью микросхемы D1.1 (логический элемент выполняющий функцию И) дает сигнал RW, определяющий характер обращения чтение/запис,ь поступающий на вход OE микросхемы ОЗУ и включающий выходные буферы микросхемы памяти для прохождения информации по шинам данных. Выбор микросхемы осуществляется сигналом OZU поступающим на вход CE и сформированный при помощи логического элемента И (D1.2), сигнала RW и сигнала поданного с А12. 3.1.8 Модуль подключения питания представляет собой транзисторные каскады, построенные на транзисторах VT1…VT8, транзисторных матрицах 1HT251 (DA1…DA2), резисторах R4…R35 и управляющие ключевыми элементами с гальванически развязанными «сухими» контактами реле (ключами) РЭС80 (К1…К8).3.2.2 В результате сравнения параметров микроконтроллеров отечественного производства для использования в адаптере, с учетом предъявленных технических требований, выбран микроконтроллер типа 1880ВЕ31У [12], обладающий следующими характеристиками: - интегральная микросхема 1880BE31У предназначена для использования в высокопроизводительных системах обработки информации и устройствах управления специального применения. в отличие от микроконтроллеров некоторых других типов не имеет внутренней памяти программ, что позволяет самостоятельно осуществлять программирование МК и повысить помехоустойчивость; 1880ВЕ31У имеет два вывода для подключения кварцевого резонатора, четыре вывода для сигналов, управляющих режимом работы МК, и восемь линий порта 3, которые могут быть запрограммированы пользователем на выполнение специализированных (альтернативных) функций обмена информацией со средой. Инициализация (сброс) микросхемы осуществляется сигналом RST (активный высокий уровень напряжения) при условии подачи на микросхему сигнала синхронизации или при подключенном кварцевом резонаторе. При работе с внешней памятью программ выдача младших разрядов адреса А7-А0 на внешнюю память и прием кода команд из внешней памяти осуществляется через порт Р0 (выводы Р0.7-Р0.0).3.3.1 В режиме формирования параметров проверки задача пользователя выбрать алгоритм включения (параллельный, последовательный, выборочный) цепей, необходимые цепи для включения питания (из 8) и проверки (из 16). Передать выбранные параметры в адаптер, получив ответ (корректное подключение, не корректное подключение) отобразить формат ошибки. Размер поля «Выбор цепей подключения питания» определяется количеством цепей, на которые необходимо подавать питание (в нашем случае, количество цепей подачи питания - 8, поэтому выб
План
Содержание
Введение
1. Технические требования к программно-аппаратному комплексу
2. Теоретическая часть
2.1 Описание структурной схемы комплекса
2.2 Описание функциональной схемы комплекса
2.3 Описание алгоритма работы комплекса
3. Практическая часть
3.1 Описание электрической принципиальной схемы комплекса
3.2 Выбор элементной базы
3.3 Выбор кода обмена между адаптером и персональным компьютером
3.4 Общее программное обеспечение
3.5 Расчетная часть
4. Экономическая часть
5. Охрана труда
Заключение
Список условных обозначений и сокращений
Список используемых источников
Приложение А. Блок-схемы алгоритма работы комплекса
Введение
В настоящее время важным показателем качества является надежность изделия, аппаратуры, устройства. Выбирая, ту или иную технику руководствуются именно этим параметром. Чем надежнее изделие, тем с большей уверенностью можно гарантировать его бесперебойную работу. А это очень важно для любой сферы использования устройства.
Деятельность в области электроники, автоматики и вычислительной техники предполагает решение задачи управления разнообразными объектами и процессами и связанной с ней задачи обработки сигналов. Использование микроконтроллеров при инженерном проектировании решает эту задачу наиболее оптимально. Так как приводит к улучшению технико-экономических показателей изделия (стоимости, надежности, потребляемой мощности, габаритных размеров).
При практическом применении изделий необходима их коммутация с другими устройствами для получения связи между составными частями комплекса, который выполняет различные задачи. Так же существуют устройства, которые осуществляют автоматическое соединение различной аппаратуры. Для подобных устройств необходима проверка режима функционирования (режим определяет коммутацию тех или иных цепей для гарантированного подключения технических устройств). Правильность и точность функционирования устройств коммутации являются определяющими качествами для создания надежных автоматизированных комплексов и систем.
Целью данной работы является создание программно-аппаратного комплекса (ПАК) для проведения специальных комплексных проверок электронных устройств. Использование ПАК даст возможность исследовать и проверять различные по своему назначению устройства. Основываясь на результатах контроля можно составить технические характеристики определяющие надежность и точность работы тестируемого устройства. Этот комплекс универсален и способен тестировать различные цепи соединений и специальные устройства гарантированного коммутирования, которые включают в себя дублирующие цепи. Программно-аппаратный комплекс можно рассматривать как систему автоматизированного управления техническими устройствами и как устройство, осуществляющее связь вычислительной техники (персональный компьютер ПК) с управляемыми внешними устройствами. Благодаря этой связи существует возможность анализа данных, полученных от программно-аппаратного комплекса, о состоянии и работе исследуемого устройства.
Программно-аппаратного комплекс на основе микроконтроллера универсален, так как он позволяет повысить технико-экономические показатели, дает возможность модификации и расширения функциональный возможностей. Перспективным является то, что непрерывное развитие техники приводит к появлению принципиально новых устройств, тестирование которых можно осуществлять разработанным программно-аппаратным комплексом.