Разработка микропроцессорного устройства управления резервным источником питания компьютера (UPS) на базе микроконтроллера семейства МК 51 - Курсовая работа

Разработать микропроцессорное устройство управления резервным источником питания компьютера (UPS) на базе микроконтроллера семейства МК 51. Устройство должно осуществлять: 1.Основные функциональные узлы устройства управления резервным источником питания компьютера с учетом их связей и путей передачи информации представлены в виде схемы приведенной ниже. Блок начального сброса генерирует импульс, приводящий систему в исходное состояние. Также микроконтроллер участвует в формировании переменного напряжения, воздействуя на схему генерации импульсов, при питании от аккумулятора, и посылает сигналы на COM-порт компьютера, при изменении состояния системы.Он совместим программно и аппаратно, но имеет более развитую архитектуру: 3 счетчика-таймера, 8-канальный 12-разрядный АЦП и два 12-разрядных ЦАП, 8 кбайт ЭРПЗУ (FLASH), 640 байт ЭРПЗУ памяти данных, 256 байт статической памяти данных с произвольной выборкой (RAM); позволяет адресовать 16 Мбайт внешнего ОЗУ, 64 кбайт памяти программ. 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. Так как FLASH технология базируется на архитектуре одно-транзисторной ячейки, то FLASH память, подобно ЭПЗУ, можно применять в изделиях, где требуется очень высокая плотность размещения памяти. Таким образом, FLASH память часто и, более правильно, называют FLASH/EE память (с электрическим стиранием). В итоге, FLASH/EE память представляет следующий шаг в направлении идеального устройства памяти, обладающего свойством неразрушаемости, программируемостью в составе системы, высокой плотностью упаковки и низкой стоимостью.Параметры транзисторов VT1, VT2, подключенных к портам P0.2 и P0.3 должны соответствовать следующим параметрам: UЗИ пер. Возьмем полевой транзистор КП103Л, который имеет следующие параметры: UЗИ пер. Характеристики диодов 2Д2999А удовлетворяют параметрам схемы: максимальное обратное напряжение 250В, максимальный средний прямой ток 20А, максимальный импульсный прямой ток 100А, прямое падение напряжения при максимальном прямом токе 1В, обратный ток при максимальном прямом напряжении 200МКА, граничная частота 100КГЦ, максимальная рассеиваемая мощность 20Вт.Рассчитаем делитель напряжения для подачи питания на вход AVDD микроконтроллера, учитывая, что по спецификации ADUC812 это напряжение должно находиться в пределах от 4,5 до 5,5 В. Это минимальное напряжение, при котором микроконтроллер нормально функционирует, поэтому как только напряжение упадет ниже 10 В - необходимо включить цепь подзарядки аккумулятора. Для контроля заряда резервного источника питания необходимо подавать его напряжение на АЦП контроллера. Вычислим параметры RC-цепи, генерирующей одиночный импульс RESET при включении питания. Следовательно при напряжении в сети 250 В, на вход АЦП будет подано 2,07 В, а при 200 В - 1,65 В.Можно написать резидентную программу, обрабатывающую прерывание от COM-порта, которая будет выводить соответствующие сообщения для пользователя ПК. Устанавливаем АЦП в режим однократного преобразования напряжения на канале 0 (Uвх.). Как только преобразование завершено, программа передает управление обработчику прерывания от АЦП (см. ниже). Устанавливаем АЦП в режим однократного преобразования напряжения на канале 2 (напряжение на аккумуляторе). После обработки последнего прерывания, прерывания от АЦП остается запрещенным, а разрешено оно может быть только в обработчике прерывания от таймера 0 по истечении 0,02 с, т.е. одного периода переменного напряжения питания (f = 50 Гц).

Содержание

1. Техническое задание

2. Структурно-функциональная схема

3. Описание микрокнтроллера

4. Выбор элементарной базы

5. Расчетная часть

6. Описание функционирования устройства

1. Техническое задание