Питання програмування мікроконтролерів. Призначення та структурна схема системи керування світлофором. Вибір мікроконтролеру для системи, аналіз методів її діагностики. Методика оптимізації алгоритмів пошуку несправностей та усунення пошкоджень.
Основна мета даної курсової роботи продемонструвати актуальність застосування використання мікропроцесорів у всіх сферах людського життя. Мікроконтролери мають настільки широке застосування, що використовуються не тільки для великих систем, але і для малогабаритних пристроїв, зокрема робототехники. У таких пристроях до контролерів предявляються жорсткі вимоги за вартістю, габаритами і температурним діапазоном роботи.Світлофор - пристрій для подачі світлових сигналів, регулюючих рух на вулицях і автомобільних дорогах, рухомого складу на залізниці. Розрізняють світлофори кольорові (зелений, жовтий і красный), позиційні (сигналізують розташуванням одноколірних вогнів) і комбіновані. На залізниці застосовують також додатково синій і місячно-білий кольори.
Перший пристрій світлофорного типу був встановлений в 1868 році на вулицях Лондона, електричний трибарвний світлофор зявився в 1918 в Нью-Йорку, в 1930 в Москві.Основними функціональними блоками вуличного світлофора є: програмно логічний пристрій (ПЛП), призначений для завдання тривалості всіх тактів світлофорів, пульт управління (ПУ) - кнопка, і індикатори сигналів світлофора.Для даної мікропроцесорної системи був обраний мікроконтролер AVR - сімейство восьми бітових мікроконтролерів фірми Atmel, А саме ATTINY231320PI. AVR - високоякісна і низкопотребляющая RISC архітектура: 120 команд, більшість яких виконуються за один тактовий цикл; ОЗУ і незалежна память програм і даних: 2 КБ самопрограмованою в системі Flash памяті програми, здатного витримати 10 000 циклів запису/стирання; 128 Байт програмованою в системі EEPROM памяті даних, здатного витримати 100 000 циклів запису/стирання; ATTINY2313 має наступні характеристики: 2 КБ програмованою в системі Flash память програми, 128 байтную EEPROM память даних, 128 байтне SRAM (статичне ОЗУ), 18 ліній введення - виведення загального застосування, 32 робочих регістра загального призначення, однопровідний інтерфейс для вбудованого відладчика, два гнучкі таймери/лічильники з схемами порівняння, внутрішні і зовнішні джерела переривання, послідовний програмований USART, універсальний послідовний інтерфейс з детектором стартової умови, програмований сторожовий таймер з вбудованим генератором і три програмно ініціалізованих режима зниженого споживання.Принципова схема імітації системи управління світлофора приведена на кресленні ДТЗЕ 5.05010201 КПЕ3 Джерело живлення системи управління можна підібрати від 3,7В до 6В, і бажано стабілізувати. Після включення живлення і ініціалізації регістрів мікроконтролера програма конфігурує виведення RB1 і встановлює на нім рівень високого логічного сигналу. Якщо на виведенні PD1 присутній рівень високого логічного сигналу, то мікроконтролер встановлює на виводах PC1, PC2, PC3, PC4 відповідно рівні високих або низьких логічних сигналів 1, 0, 1, 1. Ці сигнали, проходячи через виводи енергетичного драйвера L293D, відповідно INPUT1, INPUT2, INPUT3, INPUT4, поступають безпосередньо на самі електродвигуни M1 і M2 через виводи OUTPUT1, OUTPUT2, OUTPUT3 і OUTPUT4. Якщо на виводу PD1 присутній рівень низького логічного сигналу, то мікроконтролер встановлює на виводах PC1, PC2, PC3, PC4 відповідно рівні високих або низьких логічних сигналів 1, 1, 1, 0 - вимикається двигун M1 і включається двигун M2.Проблема пошуку несправностей виникає як у процесі виробництва на етапі регулювання, коли виявляється, що ніякими передбаченими регулюваннями не можна забезпечити вихідні параметри на рівні заданих вимог, так і в процесі експлуатації і ремонту. Пошук несправності здійснюється шляхом виконання діагностичного експерименту над обєктом і дешифрування його результатів. Діагностичний експеримент у загальному випадку складається з окремих частин (елементарних перевірок), кожна їх яких звязана з подачею на обєктів одного впливу (тестового або робітника) і виміром вихідної реакції обєкта. Дешифрування результатів діагностичного експерименту спрямовано на визначення несправностей обєкта, наявність кожної з яких не суперечить його реальному поводженню в процесі виконання експерименту .Велику групу методів пошуку несправностей складають так називані органолептичні методи, в основі яких лежать різні ознаки, що важко класифікувати: а) сукупність параметрів корисних і супутніх сигналів; Сукупності ознак характерних відмовлень і їхніх проявів, властивій даній системі, звичайно у виді спеціальних таблиць вносять технічні описи або інструкції з технічного обслуговування і керуються ними в процесі діагностування. Переліки характерних несправностей і їхніх проявів тримаються також у таких документах, як технологічні вказівки по виконанню регламентних робіт різних видів, у лабораторіях ремонтних підприємств якогось даного профілю. Окремо випускають технології пошуку й усунення несправностей, засновані на методиці поетапної перевірки працездатності пристроїв згідно з "деревом" перевірок, у якому маються галузі "справне" і "несправне".
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
