|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
страницы:
1
2
3
4
5
Текущая страница: 1
|
|
Содержание
Введение
1. Структурный синтез контроллера
2. Разработка принципиальной схемы
Обработка входных сигналов:
Контактные датчики
Аналоговый сигнал - напряжение
Датчик освещенности
Обработка выходных сигналов:
Электромагнит
Транзисторный модуль
Гальваническая развязка сигналов
Начальный сброс микропроцессора
Питание схемы
3. Разработка программного обеспечения
4. Конструирование контроллера
Перечень элементов принципиальной схемы
6. Список литературы …
Введение.
В данном курсовом проекте поставлена задача разработать некий промышленный контроллер для работы в условиях производства. Задача может быть выполнена на микропроцессоре с гибкой программируемой логикой, а также на дискретных элементах с жесткой логикой.
Реализация на микропроцессоре обладает весомыми преимуществами. Гибкая логика, возможность легкой модернизации контроллера, перспективность.
Программируемая логика реализована на микропроцессоре типа МК-51 фирмы ATMEL – AT89C51, который благодаря встроенной FLASH памяти, обладает возможностью электрического перепрограммирования, а значит быстрой модернизации управляющей программы.
Наличие микропроцессора в современных контроллерах позволяет создавать сложные, гибкие, компактные и надежные системы управления с централизованным управлением и диагностикой.
Структурный синтез цифрового автомата
Обозначим структуру проектируемого микроконтроллера.
Управляющий логический блок на основе микропроцессора.
Блок сбора информации и преобразования ее в вид, требуемый для обработки микропроцессором.
Блок гальванической развязки входных сигналов и сигналов, поступающих на микропроцессор.
Блок связи с исполнительными устройствами (включающий гальваническую развязку) для преобразования выходных сигналов микропроцессора в мощные сигналы управления.
Блок начального сброса микропроцессора.
Блок индикации входных и выходных сигналов.
Блок электропитания контроллера.
2. Разработка принципиальной схемы.
1. Управляющий логический блок.
В качестве основы для контроллера выбран популярный микропроцессор типа MK-51 от фирмы Atmel – AT89C51.
Его основные преимущества перед подобными процессорами иных фирм:
Полностью совместим с семейством МК-51.
4 кб встроенной перепрограммируемой Flash памяти (включая перепрограммирование непосредственно на плате по протоколу SPI) при не менее 103 циклов перезаписи.
Работа на частотах от 0 до 40 МГц.
128х8 бит ОЗУ.
32 программируемых линии портов ввода/вывода.
Два 16-битных таймера счетчика
Шесть источников прерываний
Программируемый последовательный канал совместимый с RS-232-S.
2. Блок сбора информации и преобразования ее в вид, пригодный для обработки микропроцессором.
Входная информация и выходная информация проходит через внешний разъем типа РШ2Н-2-16.
В таблице 1 приведен список и условное обозначение входных и выходных сигналов из задания.
Табл. 1.
Наименование сигнала по заданию
Присвоенное название
Входные сигналы
S1 - контактный датчик
S1
S2 – контактный датчик
S2
S3 – контактный датчик
S3
Ua - Аналоговый сигнал напряжения в диапазоне 0..10В
UA
Ev – датчик освещенности 0..200лк
EV
Выходные сигналы
Электромагнит Y1
Y1
Электромагнит Y2
Y2
Тр. Модуль – VT1
Y3
Тр. Модуль – VT2
Y4
Условия переходов автомата
S1 ( U < 7 B
X1
EV < 40 лк
X2
(S1 ( S2) ( U > 1 B
X3
S3 ^ EV < 50 лк
X4
S2 ^ U < 3 B
X5
EV > 100 лк
X6
Сигнал с датчика освещенности (фоторезистора СФ2-1) снимаем по такой схеме:
Далее сигнал поступает на делительный мост из резисторов, формирующий нужный уровень сигнала, подаваемый на схему из двух компараторов. На не инвертирующий вход компаратора подается измеряемая величина напряжения, а на инвертирующий – величина опорного напряжения, при достижении которой значение логического сигнала на выходе компаратора меняется на противоположное. Срабатывание при нужном значении освещенности регулируется подстроечными резисторы марки РП1 – 48 10КОм(10%.
Компаратор LM29000.
Его электрические характеристики:
Максимальный потребляемый ток 2 мА.
Напряжение смещения 1 мВ.
Корпус DIP-14.
Для организации высокостабильного опорного напряжения выбраны специализированная микросхема LM4130 фирмы National Semiconductor.
Выходное опорное напряжение 4.096 В
Погрешность выходного напряжения 0.05%
Температурный коэффициент нестабильности 3*10-6/оС
Минимальное входное напряжение 5 В
Потребляемый ток 1 мА
Максимальный выходной ток 30-50 мА
Изменение выходного напряжения (при Iвых=30..50 мА) 0.05%
По такой же схеме организован прием и формирование логических сигналов UA на микропроцессор.
3. Блок гальванической развязки входных сигналов и сигналов, поступающих на микропроцессор.
Входные величины поступают из внешней (для контроллера) среды, что говорит о возможном наличии помех различных типов. Так же необходимо предусмотреть возможность неправильной полярности подключения датчиков. Поэтому возникла необходимость в гальванической развязке сигналов.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
 |
Предмет: Информатика
|
 |
Тема: Проектирование микроконтроллера на базе МК51 |
 |
Ключевые слова: комп-ры, базе, Проектирование микроконтроллера на базе МК51, микроконтроллера, Проектирование, плата, вдвижная, МК51, AT89C51 плата вдвижная контроллер, Программирование и комп-ры, Программирование, AT89C51, контроллер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
