Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Декабря 2011 в 20:05, курсовая работа
Таким образом основные функции МПУ:
а) прием и обработка сигнала с датчика угла;
б) отображение H на четырехразрядном цифровом индикаторе;
в) осуществлять установку/снятие защиты;
г) вывод сигналов управления при срабатывании защиты.
Взаимодействие МПУ с индикатором и органами управления представлено на рисунке 1.
1 Функциональная спецификация и системные требования……………………...
2 Системно – алгоритмическое проектирование…………………………………..
3 Разработка аппаратных средств…………………………………………………..
4 Разработка программы…………………………………………………………...
5 Трансляция и автономная отладка программы…………………………………
6 Комплексная отладка программы………………………………………………
Список использованных источников……………………………………………...
Приложения А – Исходный текст програм
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Электроэнергетический факультет
Кафедра промышленной электроники и
информационно-измерительной
техники
по дисциплине
«Отладочные средства микропроцессорных систем»
Устройство координатной защиты
Пояснительная
записка
ГОУ ОГУ
210106.4111.10 ПЗ
Оренбург
2011
Министерство образования и науки Российской Федерации
ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Электроэнергетический факультет
Кафедра промышленной электроники и
информационно-измерительной техники
Задание
на курсовой проект
Устройство
координатной защиты
Исходные данные: Ввод угла подъема стрелы – α
Длинна стрелы L –8 м
Вычисление H = L ∙ Sin α – подъема стрелы;
Сравнение H < Hmax;
Вывод значений H на семисегментный четырехразрядный индикатор;
Элементная база – PIC16F877.
Разработать: 1) Схему электрическую
Да
Ру
Ис
ст
Срок защиты проекта " " декабря 2010г.
Пояснительная записка содержит страницы, рисунков, таблиц и 3 приложения.
В
данном курсовом проекте рассматривается
задача разработки устройства координатной
защиты. Программа была написана и отлажена
с помощью программы MPLAB IDE.
Содержание
1 Функциональная
спецификация и системные
2 Системно –
алгоритмическое
3 Разработка аппаратных средств…………………………………………………..
4 Разработка
программы………………………………………………………
5 Трансляция и автономная отладка программы…………………………………
6 Комплексная
отладка программы…………………………………
Список использованных источников……………………………………………...
Приложения А – Исходный текст программы……………………………………
Приложение Б
– Загрузочный код программы………
Приложение В
– Схема электрическая принципиальная………………………...
1 Функциональная спецификация и системные требования
Устройство координатной защиты предназначено для контроля подъема стрелы. Будем считать, что в соответствии с требованиями задания устройство будет отображать текущее значение подъём стрелы на четырехразрядном семисегментном индикаторе. В случае превышения допустимого значения защита должна блокировать работу системы. Устройство позволяет изменять значения угла подъема стрелы α с помощью датчика угла.
При включении устройство будет принимать значения угла подъема и, производить расчет значений H – подъема стрелы, отображать значения H на индикаторе, осуществлять независимую установку и снятие защиты Hmax с помощью кнопоки, выполнять сравнение H < Hmax и сигнализировать о нарушении данного условия с помощью светодиода.
Таким образом основные функции МПУ:
а) прием и обработка сигнала с датчика угла;
б) отображение H на четырехразрядном цифровом индикаторе;
в) осуществлять установку/снятие защиты;
г) вывод сигналов управления при срабатывании защиты.
Взаимодействие МПУ с индикатором и органами управления представлено на рисунке 1.
Рисунок 1
2
Системно – алгоритмическое
проектирование
Как и разработка любого электронного устройства, разработка МПУ начинается с разработки структурной или функциональной схемы. Устройство координатной защиты обязательно должно содержать устройство вычисления подъёма стрелы H, а также устройства сравнения подъёма стрелы Н с его допустимыми значениями и позволять задавать значения угла подъема стрелы α.
Для установки-снятия защит будем использовать кнопку ‘’Установка-снятие защиты’’.
Следующий блок – устройство индикации. Выберем в качестве устройства отображения заданного угла подъёма светодиодные семисегментные индикаторы.
Для управления семисегментными индикаторами
принято решение использовать специализированный
контроллер MC14489BP. Контроллер MC14489BP принимает
от МК в последовательном двоичном коде
символы, выполняет преобразование в семисегментный
код и управляет работой индикаторов.
Таким образом, блок индикации будет состоять
из контроллера MC14489BP и собственно индикаторов.
Структурная схема устройства координатной
защиты приведена на рисунке 2.
Рисунок
2 – Структурная схема устройства
координатной защиты
В соответствии с принятыми решениями МК должен выполнять большинство основных функций МПУ, включая:
1) приём значения α с датчика угла;
2) расчет значений подъема стрелы (H = L ∙ Sin α);
3) установку ограничений Hmax;
4) сравнение H < Hmax ;
5) отображение значений H на индикаторе;
Теперь
необходимо решить, какие функции
будут выполняться аппаратно
периферийными модулями МК, а какие
функции будут выполняться
3
Разработка аппаратных
средств
Тип микроконтроллера задан . Поэтому задача разработки аппаратных средств сводится к разработке принципиальной электрической схемы МПУ и настройке встроенных периферийных модулей МК. Разработка принципиальной схемы МПУ сводится к дублированию схемы учебно-отладочного стенда с возможным удалением из нее неиспользуемых элементов и связей.
Выберем элементы и узлы необходимые для данной задачи. Кроме МК и элементов цепей питания потребуются:
- кнопка S1 – «Установка/снятие защиты»;
- элементы, обеспечивающие работу цифровых индикаторов;
- встроенный модуль АЦП;
Полученная принципиальная схема МПУ приведена в приложении В.
Данные от МК к контроллеру MC14489BP должны передаваться через синхронный последовательный интерфейс, включающий три линии:
- Data_in – данные;
- Clk - синхроимпульсы;
- CS – выборка кристалла.
В
соответствии со схемой МПУ сигналы
Data_in и Clk должны формироваться на линиях
1 и 0 порта PORTE, сигнал CS на линии 3 порта
PORTB. Поэтому эти линии портов необходимо
настроить на вывод. Для настройки модуля
PORTE воспользуемся таблицей 1. Настройка
линий на ввод-вывод определяется содержимым
управляющего регистра TRISE. Так как линии
порта PORTE могут использоваться, как аналоговые
входы, то следует также выполнить их настройку
для работы в режиме цифровых линий. Настройка
выполняется разрядами PCFG3-PCFG0 регистра
ADCON1.
Таблица 1 – Регистры и биты, связанные с работой PORTE
Адрес | Имя | Бит 7 | Бит 6 | Бит 5 | Бит 4 | Бит 3 | Бит 2 | Бит 1 | Бит 0 |
09h | PORTE | - | - | - | - | - | RE2 | RE1 | RE0 |
89h | TRISE | IBF | OBF | IBOV | PSPMODE | - | Рег. напр.
данных
PORTE | ||
9Fh | ADCON1 | ADFM | - | - | - | PCFG3 | PCFG2 | PCFG1 | PCFG0 |