Разработка устройства управления мощностью двигателя - Курсовая работа

Все возрастающее применение 8-разрядных микроконтроллеров (МК) семейства HC11 фирмы MOTOROLA во встраиваемых системах управления делает актуальной разработку относительно недорогих систем отладки, доступных широкому классу разработчиков. Разработка нового отладочного средства должна производиться с учетом уже имеющегося парка отладочных средств и занимать определенную нишу в потребностях разработчика. В общем случае, при создании нового электронного устройства, управляющим элементом которого предполагается использовать микроконтроллер, перед разработчиком встает ряд задач: 1) выбор типа МК (на основании количества необходимых линий управления, вычислительной мощности, объема памяти, требований к наличию периферийных устройств, габаритов, энергетических характеристик и прочего); Требования, предъявляемые к проектируемой системе, определяются требованиями потребителей или пользователей, на которых рассчитывается проектируемое устройство. Требования пользователя могут быть получены во время встречи с пользователем с целью выявления его нужд и определения того, какие действия должна выполнять система.Функциональная спецификация включает два основных компонента: 1) список функций выполняемых системой; Так как система проектируется на основе информации, содержащейся как в требованиях пользователей, так и в функциональной спецификации, важно, чтобы функции, которые должны отображать требуемое поведение системы, были описаны достаточно подробно. Проанализируем требования, которые пользователь предъявляет к устройству, и определим, какие основные действия должна выполнять система. Таким образом, функциональная спецификация должна давать ответы на следующие вопросы: 1. Какие средства необходимо предусмотреть для управления системой?Кнопка уменьшения мощности.2.1. Семисегментный индикатор.Посредством кнопок выбираем значение мощности, обеспечиваем аварийный останов и автоповтор.В системе регулировки мощности взаимодействие между системой и пользователем осуществляется с помощью кнопок и семисегментного индикатора (Рисунок 1.1). На основании списка функций выполняемых системой определим интерфейс между системой и пользователем. устройство управление мощность двигатель Для переключения уровней мощностей предусмотрены две кнопки: "Ув. мощности" и "Ум. мощности". При нажатии кнопки "Ув. мощности" микродрель начинает работать (уровень мощности равен 1, или при автоповторе соответствующая). Если перед работой нужно установить определенный уровень мощности (не 1-ый), нажимается кнопка "Останов"; кнопками "Ув. мощности" и "Ум. мощности" задается мощность и затем повторным нажатием кнопки "Останов" микродрель, плавно разгоняясь, начинает работать на заданной мощности.Системный исполнительный модуль обеспечивает последовательное исполнение системой функций необходимых для нормального функционирования нашей системы. Модуль ШИМА управляет переключением частоты ШИМА. Каждый модуль состоит из набора функций, принадлежащих этому модулю. Если модуль содержит слишком много функций, он может быть разделен на несколько модулей. С целью упрощения несколько модулей, каждый из которых содержит небольшое число функций, могут быть объединены в один модуль.Связь между аппаратными и программными модулями системы устройства управления микродрели представлена на рисунке 4. Связь между программными модулями и модулем микроконтроллера показана жирной стрелкой, так как программные модули реализуются как процедуры микроконтроллера. Поскольку входная информация передается через модуль интерфейса ввода под управлением программного входного модуля, связь между этими модулями показана пунктирной линией.На основе функций, выполняемых системой, построим структурную схему аппаратной части системы. В нем происходит обработка входной информации и генерация управляющих воздействий на все компоненты системы. В ПЗУ хранится исполняемая программа и подпрограммы для обработки прерываний.В нашем случае микроконтроллер будет работать в однокристальном режиме, поэтому на вход MODA нужно подать логический "0", а на вход MODB логическую ‘1’. Две последние страницы адресного пространства (адреса $EOOO-$FFFF) занимает внутреннее масочное ПЗУ, содержимое которого программируется в процессе изготовления микроконтроллера по заказу пользователя. РПЗУ размещена по адресам SB600-5B7FF и в данном курсовом проекте не используется ОЗУ при начальной установке микроконтроллера (процедура RESET) занимает адресное пространство $OOOO-$OOFF. Регистр CONFIG определяет конфигурацию микроконтроллера, разрешая или запрещая использование внутренних ПЗУ, РПЗУ и блока контроля функционирования Регистр OPTION определяет функционирование отдельных блоков микроконтроллера. Исключение составляют только разряды PSEL3-PSEL0 в регистре HPRIO и разряды ADPU, CSEL в регистре OPTION, которые могут изменяться в процессе работы микроконтроллера путем записи в эти регистры.С точки зрения программиста разработанная система упр

Содержание

Введение

1. Анализ задачи

1.1 Функциональная спецификация системы

1.2 Описание интерфейса между системой и пользователем

2. Предварительное проектирование системы

2.1 Разбиение системы на модули

2.2 Соотношение между аппаратными и программными средствами

2.3 Построение структурной схемы аппаратной части системы

3. Проектирование аппаратных средств системы

4. Проектирование программного обеспечения

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Все возрастающее применение 8-разрядных микроконтроллеров (МК) семейства HC11 фирмы MOTOROLA во встраиваемых системах управления делает актуальной разработку относительно недорогих систем отладки, доступных широкому классу разработчиков.

Разработка нового отладочного средства должна производиться с учетом уже имеющегося парка отладочных средств и занимать определенную нишу в потребностях разработчика.

В общем случае, при создании нового электронного устройства, управляющим элементом которого предполагается использовать микроконтроллер, перед разработчиком встает ряд задач: 1) выбор типа МК (на основании количества необходимых линий управления, вычислительной мощности, объема памяти, требований к наличию периферийных устройств, габаритов, энергетических характеристик и прочего);

2) ознакомление со структурой, системой команд и особенностями функционирования выбранного МК;

3) написание и отладка программного обеспечения для МК.

В данном курсовом проекте необходимо разработать ШИМ-регулятор мощности двигателя постоянного тока типа ДПМ для микродрели на базе микроконтроллера MC68HC11. Требования, предъявляемые к проектируемой системе, определяются требованиями потребителей или пользователей, на которых рассчитывается проектируемое устройство.

Требования пользователя могут быть получены во время встречи с пользователем с целью выявления его нужд и определения того, какие действия должна выполнять система.

На первом этапе необходимо получить информацию, касающуюся того, что система должна делать. Для этого необходимо ответить на следующие вопросы: 1. Каковы общие требования к системе?

2. Каким образом задавать значение требуемой мощности?

3. Каким образом ускорить переход к требуемой мощности?

4. Каковы требования к сложности и удобству управления?

5. Что необходимо предусмотреть для аварийной ситуации?

6. Каким образом пользователь узнает текущее значение мощности?

7. Что нужно предусмотреть для нормальной работы микродрели при возобновлении состояния после аварийного останова?

Из ответов на эти вопросы можно сделать вывод относительно того, что будут представлять собой требования пользователей.

Исходя из заданных данных на курсовой проект, можно выделить следующие функциональные действия, которые должно выполнять наше устройство: 1. Обеспечивать задание мощности двигателя путем выбора из фиксированного набора значений;

2. Обеспечивать задание мощности двигателя с помощью двух кнопок и семисегментного индикатора;

3. Обеспечивать режим автоповтора;

4. Быть несложным в управлении, обеспечивать максимальное удобство пользователю;

5. Аварийный останов;

6. Индикация состояния микродрели;

7. Плавный разгон двигателя.