Разработка контроллера управляющего работой холодильника - Курсовая работа

Использование микроэлектронных средств в изделиях производственного и культурно-бытового назначения приводит не только к повышению технико-экономических показателей изделия (стоимости, потребляемой мощности, габаритных размеров) и позволяет многократно сократить сроки разработки и отодвинуть сроки «морального старения» изделий, но придает им принципиально новые потребительские качества (расширенные функциональные возможности, модифицируемость, адаптивность и т.д.). За последние годы микроэлектроники бурное развитие получило направление, связанное с выпуском однокристальных микроконтроллеров (ОМК), которые предназначены для «интеллектуализации» оборудования различного назначения.В данной курсовой работе преподавателем была поставлена задача разработать контроллер управляющий работой холодильника с выполнением всех основных режимов работы обычного холодильника и дополнительно позволяющий выполнять некоторые функции. Данный контроллер должен позволять регулировать в установленном диапазоне свои температурные режимы для поддержания продуктов в сохранности. Микроконтроллер холодильника должен выполнять и поддерживать следующие функции: - Контроль температуры в двух зонах в соответствии с установленными границами.В этом курсовом проекте использовался микроконтроллер ADUC812 - интегральная 12-разрядная система сбора информации, включающая в себя прецизионный многоканальный АЦП с самокалибровкой, два 12-разрядных ЦАП. Данный контроллер мне наиболее хорошо знаком по лабораторным работам и допускает написание программ на языке высокого уровня PLM. 8-битное микропроцессорное ядро(MCU) поддерживается внутренними 8К FLASH ПЗУ программ, 640 байт ПЗУ памяти данных и 256 байт статической памяти данных (ОЗУ) с произвольной выборкой (RAM). P1.0,P1.1 10,11 I Порт1 только ввод, по умолчанию настраивается на ввод аналоговых сигналов, для конфигурирования контактов на цифровой ввод следует записать 0 соответствующий бит порта. Контакты порта с записанными в них 1 являются плавающими и могут быть высокоимпедансными входами.АЦП можно установить в режим передачи данных по каналу прямого доступа к памяти - ПДП( DMA), когда блок повторяет циклы преобразования и посылает выборки во внешнюю память данных (RAM), минуя процессор. Регистр ADCCON1 управляет преобразованием, временем переключения, режимами преобразования и потреблением устройства. Если бит установлен, то сигнал переполнения Таймера2 используется для запуска АЦП. 6 MD0 Биты режима выбирают режимы работы АЦП следующим образом: MD1 MD0 Режим АЦП 0 0 Дежурный 0 1 Нормальный 1 0 Дежурный, если не выполняется цикл преобразования 1 1 Холостой, если не выполняется цикл преобразования Преобразование будет выполняться для канала, номер которого указан данными битами.Состоит из следующих элементов: а) С1, С2, ZQ1-схема тактового генератора. Осуществляет выработку внешнего сигнала тактирования микроконтроллера частотой 24МГЦ. б)С3,R5-схема первоначального сброса микроконтроллера. Состоит из трех клавиш: “ ” - положительное, “-” - отрицательное приращение, “P” - выбор устанавливаемого режима (изменение температуры морозилки, 2и камеры, быстрая заморозка, разморозка). При подаче кода цифры на младшие четыре бита порта P2(P2.0-P2.3) он дешифруется и выводиться на семисегментный светодиодный индикатор при этом отображение четырех разных цифр выполняется путем быстрого сканирования (поочередного отображения каждой цифры с большой частотой так, что глаз не успевает замечать мерцания) для дополнительного отображения минусовой температуры в морозильной камере используется дополнительный светодиод.При разработке устройства были использованы следующие электронные компоненты: 1. Был рассмотрен в курсе лабораторных работ и имеет подходящие характеристики для применения на практике.1) Инициализация устанавливает 1 режим 0-го Таймера, настраивается режим АЦП, порты на ввод и вывод а также устанавливаются значения используемых переменных и флагов (например температура морозилки-6 второй камеры 6).Для представления работы программы которая начинается с исполнительного блока, в котором происходит проверка на нажатие клавиши с помощью управляющих переменных, и в соответствии с этими переменными вызываются функции: процедура установления температурного режима, процедура разморозки холодильной камеры через трое суток, процедура быстрой заморозки, процедуры вывода номинальной и установленной температуры на семисегментные индикаторы. Работа с прерываниями таймера заключается в установке сканируемого столбца семисегментного индикатора. Включение периодической разморозки, ежеминутное обновление показаний температуры, увеличиваем счетчик переполнений, сброс флага переполнения. За счет ежеминутного обновления при коррекции температуры на индикаторе некоторое время отображается установленное значение затем по окончании минуты выводиться измеренное в камере холодильника. В процедуре инициализации устанавливается 1-й режим работы таймера обнуляются счетчики и разрешается работа 0-го Таймера.

Содержание

Введение

1. Техническое задание

2. Выбор микроконтроллера и электронные компонент

3. Описание работы устройств

4.Структурная схема

5. Выбор элементной базы

6. Описание программы

6.1 Описание алгоритма работы устройства

6.2 Листинг программы

Заключение

Список литературы

Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.

Использование микроэлектронных средств в изделиях производственного и культурно-бытового назначения приводит не только к повышению технико-экономических показателей изделия (стоимости, потребляемой мощности, габаритных размеров) и позволяет многократно сократить сроки разработки и отодвинуть сроки «морального старения» изделий, но придает им принципиально новые потребительские качества (расширенные функциональные возможности, модифицируемость, адаптивность и т.д.).

За последние годы микроэлектроники бурное развитие получило направление, связанное с выпуском однокристальных микроконтроллеров (ОМК), которые предназначены для «интеллектуализации» оборудования различного назначения. ОМК представляют собой приборы, конструктивно выполненные в виде БИС, и включающие в себя все составные части «голой» МИКРОЭВМ: микропроцессор, память программы, память данных, также программируемые интерфейсные схемы для связи с внешней средой. Использование микроконтроллеров в системах управления обеспечивает достижение исключительно высоких показателей эффективности при столь низкой стоимости (во многих применениях система может состоять только из одной БИС микроконтроллера), что микроконтроллерам, видимо, нет разумной альтернативной базы для построения управляющих и регулирующих систем. К настоящему времени более двух третей мирового рынка микропроцессорных средств составляют именно ОМК.