Разработка универсального регулятора температуры промышленных устройств - Курсовая работа

Поволжский Государственный Технологический Университет Факультет Информатики и Вычислительной Техники Разработка универсального регулятора температуры промышленных устройств по дисциплине "Микропроцессорные системы" В данной курсовой работе произведена разработка цифрового измерителя температуры и давления на основе AVR микроконтроллера AT90S4414 с характеристиками, согласно заданию.Разработать универсальный регулятор температуры промышленных устройств: на базе микроконтроллера AT90S4414; управление нагревателем через электромагнитное реле напряжение, подаваемое на нагреватель ~220В; разработать общую структуру ПО; разработать процедуру связи с центральным пультом; разработать формат кадра посылки;Ее решение возможно только при комплексной автоматизации всего теплотехнического оборудования с помощью различных цифровых приборов локального учета, контроля и управления (с возможностью соединения таких приборов в локальную вычислительную сеть для создания систем глобального регулирования всего объекта). AVR-микроконтроллеры в сочетании с датчиками позволяют создавать эффективные системы контроля в бытовой и промышленной технике. Интеграция в одном корпусе большого количества периферийных устройств обеспечивает компактность и низкую стоимость приборов в условиях сжатых сроков разработки и постановки изделий на производство. Однокристальная микро-ЭВМ (микроконтроллер) представляет собой, построенную вокруг микропроцессора вычислительную систему, которая выполнена на одном кристалле вместе с микропроцессором.Согласно заданию схема должна содержать следующие блоки: · Блок преобразования напряжения (необходим для преобразования напряжения ~220В, в 5В) · Микроконтроллер (служит для управления всеми блоками данной схемы) · Источник тока (необходим для измерения температуры, так как на термометр сопротивления необходимо подавать постоянный ток)На вход данной микросхемы подается напряжение ~220В с выхода получаем постоянное напряжение 5В. На данную микросхему также подается земля и питание. Сигнал сброса и на его входы также поступают сигналы от различных устройств таких как датчик температуры, последовательный интерфейс обмена, клавиатура, устройство отображения и др.Т. е данная микросхема управляет всеми остальными. С выхода данной микросхемы снимаем постоянный ток, на вход подается земля и питание. Он управляется от микроконтроллера, т.е. на его входы кроме питания и земли, подаются сигналы (RE,R0,DE,DO) по которым происходит считывание или запись данных в компьютер по последовательному порту.Согласно заданию требуется разработать цифровой измеритель температуры и давления на базе контролера AVR. Был выбран микроконтроллер AT90S4414, потому что он имеет достаточное число выводов, напряжение питания от 2,7 до 6 В, есть программируемый полный дуплексный UART (так как мне необходимо организовать последовательную связь с компьютером) и встроенный аналоговый компаратор. Еще в нем имеется сторожевой таймер и в данном микроконтроллере имеется возможность применить языки высокого уровня для его программирования. Супервизор напряжения: выбрана микросхема ADM705 так как она обладает следующими характеристиками: · напряжение питания до 5В, · высокий и низкий уровень сигнала Reset, · время сигнала Reset 350 МС, потребляемый ток 45МКА, · температурный диапазон от - 40до 85 гр. Была выбрана микросхема МАХ481, с напряжением питания 5 В.Для контроллера настройка портов, программирование таймеров, настройка UART, устанавливаем стек и т.д. Для ЖКИ устанавливаем разрядность шины данных=8, количество строк =2, шрифт 5х7 точек, направление сдвига курсор в право, запрещаем сдвиг дисплея вместе со сдвигом курсора и т.д. Блок опроса флагов: происходит постоянный опрос флагов, если какой-либо флаг установлен, то переходим на соответствующую подпрограмму обработки, которая после окончания своей работы возвращается в то место, откуда была вызвана и сбрасывает соответствующий флаг. Программа опроса клавиатуры: постоянно опрашивает клавиатуру, и записывает ее состояние в заданный регистр1, как только в этом регистре1 появляется указанное число, она устанавливает Flagklav=1. Подпрограмма приема данных активизируется когда установлен флаг USR,RXC, его устанавливает компьютор приславший данные, выполняем прием даных и конце подпрограммы сбрасываем флаг USR,RXC..

Содержание

Техническое задание

1. Введение

2. Разработка схемы

2.1 Разработка структурной схемы

2.2 Разработка функцианальной схемы

2.3 Разработка принципиальной схемы

3. Разработка программного обеспечения

3.1 Разработка структуры программного обеспечения

3.2 Разработка алгоритма одного из составных частей программного обеспечения

3.3 Написание программы

4. Заключение

Список литературы

Приложения