Разработка структурной схемы устройства измерения и контроля напряжения на однокристальном микроконтроллере, алгоритм его работы. Текст программы микроконтроллера и входящие в нее функции. Описание функции инициализации персонального компьютера.
Аннотация к работе
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»Следствием компьютерной революции, произошедшей в конце прошлого столетия, является автоматизация практически всей окружающей человека среды. Функции устройств, в которых применяются микроконтроллеры, обширны - измерение и контроль параметров различных объектов; управление объектами; сбор, обработка и преобразование информации и др.Возможные пределы изменения значения входного напряжения не указаны, поэтому будем считать, что они согласованы с допустимыми значениями на аналоговом входе микроконтроллера, лежащими в диапазоне от 0 В до 5 В. Для измерения входного напряжения и контроля его выхода за заданные пределы сигнал должен поступать на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП).Затем выполняются следующие действия: единичное преобразование АЦП, вычисление значения напряжения, контроль принадлежности полученного значения заданному диапазону допустимых значений. Если измеренное значение напряжения выходит за заданные пределы, то осуществляются пятикратное измерение входного напряжения с интервалом 0,1 с (суммарное значение составляет 0,5 с - по заданию) и контроль выхода измеренного значения за заданные пределы с фиксацией результата.В нее включены заголовочные файлы, определения переменных и функций задержки delay, ожидания готовности ПК wait_pc, очистки экрана clear_ pc, вывода символа на монитор ПК write_char, инициализации ПК init_ pc, а также главная функция main. #define BUZY_ADC 0x80 // введение константы слова состояния АЦП sbit RS=P2^4; // выводы sbit RW=P2^5; // микроконтроллера sbit E=P2^6; // для связи sbit BUZY_PC=P0^7; // с ПК unsigned char STATE_PC; // определение переменной состояния ПК sbit SV=P2^7; // вывод подключения ПК unsigned char vnesh, ZAPREDELU=0; void delay(unsigned int i) // определение функции задержки } void wait_ pc(void) // определение функции готовности ПК } void write_char(unsigned char *c1) ) //определение функции записи символа на //монитор ПКФункция задержки применяется в программе для формирования временных задержек (временных интервалов) различной длительности. Программная задержка может быть реализована любым из операторов цикла, поскольку от числа повторов этих операторов зависит время выполнения функции. Для оценки времени задержки можно воспользоваться ассемблерным кодом после компилятора, подсчитав время выполнения всего программного цикла и умножить на число повторов. Длительность одного повтора в операторах цикла зависит от количества ассемблерных команд, задействованных для выполнения цикла. В разработанной программе задержка реализована при помощи оператора for: void delay(unsigned int i){ unsigned int a;В данной разработке для отображения значения напряжения выбран ПК WH1602B-YGK-CP, применяемый в лабораторном стенде SDK-1.1 (две строки по шестнадцать символов). Схема программы инициализации ЖКИ WH1602B-YGK-CP представлена на рисунке 3. Представленные команды передаются в контроллер индикатора с учетом соответствующего значения для времени ожидания. Для формирования временных задержек используется функция delay. Помимо функции инициализации в программе используются еще три функции, связанные с работой ЖКИ.Функция выполняет форматированный вывод значения напряжения, вышедшего за допустимые пределы, на ЖКИ.Определяется переменная ZNACHENIEU с типом float, принимающая в программе значения измеренного напряжения. Определяются массив для формирования формализованной строки символов для вывода значения измеренного напряжения на ЖКИ, формат формализованной строки. Порт Р1 настраивается на ввод данных посредством оператора P1=0XFF. напряжение однокристальный микроконтроллер программа Осуществляется инициализация АЦП: выбор источника внешнего напряжения, коэффициент деления основной частоты микроконтроллера для получения тактовой частоты АЦП выбирается равным двум, выбор нулевого входного канала, включение АЦП.Основная часть схемы - микроконтроллер ADUC842 (элемент DD1) через разъем Х1 связан с источником контролируемого напряжения, который может находиться на некотором расстоянии от устройства. Аналоговый сигнал, соответствующий измеряемому напряжению, поступает на вход Р1.0 порта Р1 микроконтроллера, предназначенного для ввода аналоговых сигналов. В случае выхода контролируемого напряжения за установленные пределы в течение установленного времени его измеренное значение выводится на индикатор.В результате выполненной работы было разработано устройство измерения и контроля напряжения постоянного тока на однокристальном микроконтроллере ADUC 842 со следующими параметрами: · допустимые пределы изменения напряжения 1 - 4 В, · допустимый временной интервал выхода напряжения за допустимые пределы 0,5 с, · периодичность измерений 0,1 с, · индикатор жидкокристаллический.
План
Содержание
Введение
1. Разработка структурной схемы устройства
2. Алгоритм работы устройства
3. Программа работы микроконтроллера
3.1 Текст программы и входящие в нее функции
3.2 Функция задержки delay
3.3 Функция инициализации ПК init_pc и другие функции, связанные с работой ПК