Описание работы прикладной программы
Задание на проектирование
Микроконтроллер системы управления.
Основные требования:
Контролируемые устройства – шесть двоичных датчиков, один переключатель.
Выходные устройства – одно исполнительное и одно устройства сигнализации. Рекомендуемый микропроцессорный комплект – К1816.
В данной курсовой работе требуется разработать устройство управления холодильника.
Содержание
Введение
1. Разработка схемы устройства
2. Описание работы прикладной программы
3. Программа устройства на Ассемблере
Список используемых источников
Приложение 1. Блок-схема основной программы
Приложение 2. Блок-схемы подпрограмм
Приложение 3. Функциональная схема устройства
Приложение 4. Схема электрическая принципиальная
Введение
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.
Использование микроконтроллеров в изделиях производственного и культурно-бытового назначения не только приводит к повышению технико-экономических показателей изделий (стоимости, надёжности, потребляемой мощности, габаритных размеров) и позволяет многократно сократить сроки разработки и отодвинуть сроки морального старения изделий, но и придаёт им принципиально новые потребительские качества такие как расширенные функциональные возможности, модифицируемость, адаптивность и т.д.
За последние годы в микроэлектронике бурное развитие получило направление, связанное с выпуском однокристальных микроконтроллеров, которые предназначены для «интеллектуализации» оборудования различного назначения.
К настоящему времени более двух третей мирового рынка микропроцессорных средств составляют именно однокристальные микроконтроллеры.
В данной курсовой работе мы рассмотрим один из однокристальных микропроцессоров серии – КВ1816ВЕ51.
1. Разработка схемы устройства
Микроконтроллер должен управлять холодильником. Холодильник состоит из двух камер морозильной и охлаждающей, для поддержания в этих камерах необходимой температуры в каждой камере необходимо установить датчики. В морозильной камере будут установлены два датчика. Наличие двух датчиков необходимо что бы температура поддерживалась в диапазоне от –80С до –180С. Первый датчик настроен на срабатывание при температуре -80С, пока температура выше -80С датчик размыкает цепь и на вход микроконтроллера подается логический 0 (напряжение отсутствует), как только температура опускается ниже -80С градусов датчик срабатывает и на вход микроконтроллера подается логическая 1 (подается напряжение). Второй датчик работает аналогично, но его температура срабатывания равна –180С. Если температура выше –180С то датчик подает на вход микроконтроллера логический 0, если ниже то логическую 1.
На основе сигналов этих датчиков микроконтроллер должен управлять исполнительным механизмом (в данном случае компрессором) по следующему алгоритму:
1) Если на первом и втором датчике логический 0, это значит что температура в морозильной камере выше –80С и необходимо включить компрессор чтобы понизить температуру.
2) Если на первом датчике логическая 1 а на втором логический 0, то необходимо включить компрессор чтобы понизить температуру до –180С.
3) Если на первом и втором датчике логическая 1, это значит что температура в морозильной камере ниже –180С и необходимо выключить компрессор.
В охлаждающей камере холодильника также необходимо установить ещё два датчика. Третий датчик срабатывает при температуре +80С, пока температура выше +80С датчик размыкает цепь и на вход микроконтроллера подается логический 0 (напряжение отсутствует), как только температура опускается ниже +80С градусов датчик срабатывает и на вход микроконтроллера подается логическая 1 (подается напряжение). Четвёртый датчик работает аналогично, но его температура срабатывания равна +10С. Если температура выше +10С то датчик подает на вход микроконтроллера логический 0, если ниже то логическую 1.
На основе сигналов этих датчиков микроконтроллер должен управлять исполнительным механизмом (в данном случае компрессором) по следующему алгоритму:
1) Если на третьем и четвертом датчике логический 0, это значит что температура в охлаждающей камере выше +10С и необходимо включить компрессор чтобы понизить температуру.
2) Если на четвертом датчике логическая 1 а на третьем логический 0, то необходимо также включить компрессор чтобы понизить температуру до +10С.
3) Если на четвертом и третьем датчике логическая 1, это значит что температура в охлаждающей камере ниже +10С и необходимо выключить компрессор.
Также необходимо ещё два датчика (пятый и шестой) для того чтобы подавать на вход микроконтроллера сигналы об открытии дверей охлаждающей камеры и морозильной камеры. Как только какая либо из камер будет открыта на вход микроконтроллера подается логическая единица
и согласно программе микроконтроллера начинается отчет секунд таймером, встроенным в микроконтроллер, после того как таймер отчитает 30 секунд на заданный программой выход микроконтроллера поступит логическая единица и сработает устройство оповещение, которое выдает звуковой сигнал.
Также от датчика открытия двери охлаждающей камеры сигнал идет на усилитель и лампу накаливания которая освещает внутренние пространство камеры. Когда дверь открывается на вход усилителя ламы подается логическая единица и лампа накаливания начинает гореть. Как только дверь закрывается на вход усилителя ламы подается логический ноль и лампа накаливания гаснет.
В холодильники предусмотрен режим разморозки, при нажатии специального переключателя в режим разморозки на соответствующий вход микро контроллера подается логическая единица, и далее в соответствии с программой микроконтроллер отключает все исполнительные устройства.
Условная схема данного устройства приведена на рисунке 1.
Рис 1. Схема подключения датчиков и исполнительных механизмов к микроконтроллеру.
Схема контроллера представлена в приложении 3, RC‑цепь требуется для формирования сигнала сброса при включении питания и кварцевый резонатор 12 МГц. Так как для хранения прикладной программы используется РПП, то на вход отключения РПП (ЕА) подается уровень логической «1».
Связь МК51 с датчиками и исполнительными механизмами обеспечивается через имеющиеся порты, а незадействованные порты могут быть в последствии использованы для расширения функциональных возможностей контроллера. Пример подключения датчика представлен на рис. 1.
Из-за низкой нагрузочной способности выходов МК для всех исполнительных механизмов потребуются усилители мощности.
Описание работы прикладной программы
При включении холодильника на микроконтроллер подается питание, которое устанавливает его в исходное состояние. Затем микроконтроллер начинает поочередный опрос датчиков.
Первым опрашивается датчик двери (камера 1), в случае, когда дверь открыта дольше 30 секунд на устройство оповещения подается уровень логической «1» и устройство оповещения выдает звуковой сигнал с интервалом в одну секунду, который продолжает поступать пока не будет закрыта дверь. Затем опрашивается датчик двери (камера 2), в случае если дверь открыта на аналогичный промежуток времени, то выдается звуковой сигнал.
Опросив датчики дверей холодильника начинается опрос температурных датчиков. Сначала опрашиваются температурные датчики камеры 1, которые настроены на температурный интервал от +10С до +80С. В случаи несовпадения температуры с интервальной, подается уровень логической «1» на исполнительное устройство (компрессор) который доводит температуру до требуемых значений. При доведении температуры до требуемого значения происходит отключение компрессора. Далее опрашиваются температурные датчики камеры 2, эти датчики настроены на температурный интервал от -80С до –180С. В случае несовпадения температуры с интервальной, аналогично подается уровень логической «1» на исполнительное устройство (компрессор), который доводит температуру до требуемого значения и отключается.
Затем микроконтроллер проверяет состояние переключателя (вкл/выкл). Если переключатель находится в положении «вкл», включается режим «разморозки», т.е. происходит блокирование внешних устройств. В случае когда переключатель находится в положении «выкл», микроконтроллер заново начинает поочередный опрос датчиков.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 239; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!