Проектирования микропроцессорной системы управления объектом - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектирования микропроцессорной системы управления объектом

Структурная и принципиальная электрические схемы микропроцессорной системы (МПС) для управления объектом. Программные модули, обеспечивающие выполнение алгоритма управления объектом, оценка параметров МПС. Расчет аппаратных затрат, потребляемой мощности.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

микропроцессорная управление аппаратная алгоритмСодержание
оперативное запоминающее устройство
микропроцессорная управление аппаратная алгоритм
Сигнал выбора регистра для ввода X1 - X4
Сигнал выбора регистра для вывода X1 - X4 на индикацию
Так как АЦП и контроллер клавиатуры работают по интерфейсу I 2 C они не имеют сигналов выбора микросхем и в таблицу не включены, т.к. протокол I 2 C имеет собственный механизм идентификации устройств, подключенных к шине I 2 C.
Порт Р3 также многофункциональный. Его линии используются для вывода управляющих сигналов (таблица 3). На выводах Р3.6 и Р3.7 порта Р3 формируются сигналы записи и чтения соответственно. В данной МПС эти сигналы предназначены для считывания и записи данных в или из периферийных блоков МПС.
По заданию МПС должна принимать и обрабатывать три сигнала прерывания INT1, INT2, INT3. Микроконтроллер АТ89С52 способен обрабатывать только два внешних прерывания и по входам Р3.2 и Р3.3 соответственно. Причем возможна обработка, как по спаду, так и по уровню. В разрабатываемой МПС сигнал INT3 формируется программно, поэтому выводы Р3.2 и Р3.3 используются для фиксации только прерываний INT1 и INT2 соответственно. Выводы Р3.0 и Р3.1 используются для программной организации шины I 2 C, порт P3.4 используется для управления программируемым таймером, порт P3.5 - для управления внешним сторожевым таймером.
Для формирования сигналов выбора внешних устройств воспользуемся дешифратором. Выберем дешифратор КР1533ИД7 (DD9) 3 - в - 8. На информационные входы будем подавать сигналы BA14 - BA12. На вход разрешения С1, в соответствии с выбранным распределением памяти будем подавать сигнал А15, входы и заземлим. В результате получим 8 сигналов выбора внешних и интерфейсных устройств.
Для формирования сигнала выбора ОЗУ построим комбинационно - логическую схему из 2 - х элементов КР1533ЛЛ1 (DD1.2 DD1.3) и КР1533ЛИ8 (DD3.1) для объединения сигналов и А15.
Для ввода данных Х1 - Х4 в микроконтроллер используем регистр КР1533ИР22 (DD7). Чтение с регистра будем производить при помощи комбинации сигнала выбора регистра и сигнала чтения . На вход С регистра подается логическая "1" через резистор R1 C1-4-0.125 1 кОм 5% Регистр подключается к шине данных (выходы выводятся из третьего состояния) только на момент считывания данных.
1.3.1 Организация шины адреса ВА. Шина адреса в МПС реализована на основании портов Р0 и Р2 микроконтроллера, через которые выводятся соответственно старший и младший байты адреса. Так как порт Р0 мультиплексированный, то для сохранения младшего байта адреса применяется регистр. Для адресации памяти используются 13 младших адресных линий, линия адреса А15 отвечает за разделение обращения к памяти/внешним устройствам, линии А14, А13, А12 используются для управления дешифратором и выработки сигналов выбора микросхем. Также, в режиме обращения к внешним устройствам, линии А0 и А1 используются для задания режима работы внешних устройств.
1.3.2 Организация шины данных BD. Шина данных в МПС реализована на основании порта Р0, имеет разрядность 8 бит и используется для обмена данными между устройствами МПС.
1.3.3 Организация шины управления BC. Шина управления в МПС включает сигналы выборки устройств МПС, сигналы управления периферийными устройствами МПС, сигнал сброса микроконтроллера и сигнал управления аварийной сигнализацией. Номера и сигналы шины управления указаны в таблице 4.
Сигнал для выбора регистра ввода Х1 - Х4
Сигнал разрешения загрузки старшего байта в ЦАП
Сигнал управления контроллером дисплея
Сигнал для выбора регистра вывода Х1 - Х4
В соответствии с протоколом I 2 C АЦП имеет адрес, этот адрес задается при помощи входа AS. Назначим АЦП адрес, равный 0100 001х, подключив вход AS к земле.
Для записи управляющего слова в регистр управляющего слова (РУС) аналого-цифрового преобразователя сначала необходимо подать на шину I 2 C адрес АЦП, принять от него сигнал подтверждения, далее передать в АЦП адрес РУС и само слово. Для одноканального режима работы с использованием второго входа как входа для источника опорного напряжения управляющее слово будет иметь вид, указанный в таблице 6.
Подробнее назначение битов управляющего слова см. в описании АЦП в приложении Д.
Так как в соответствии с техническим заданием необходимо опрашивать каналы один раз за цикл управления, следовательно, выберем режим 1 работы АЦП. В этом режиме команда на начало преобразования данных задается сигналом , данный сигнал формируется на порте Р 1.0 микроконтроллера, его длительность не менее 1 мкс, в соответствии с технической документацией на АЦП. После подачи импульса АЦП начинает преобразование входного сигнала в цифровую форму. Время преобразования - не менее 2 мкс. После преобразования результат может быть считан из АЦП. Входной сигнал может лежать в пределах от 0 до V ref .
В соответствии с типовой схемой включения подключим к выводам питания конденсаторы С4: K10-17 0.1 мкФ +80% - 20% и С5 К53 - 18 - 16В - 10мкФ +50% - 20% и конденсатор С3: K10-17 0.1 мкФ (+80-20) % к выводу источника опорного напряжения. Также подключим подтягивающие резисторы R2 и R3 к выводам SCL и SDA соответственно, так как. эти выводы у АЦП имеют открытый коллектор. Согласно документации на микросхему АЦП и шину I 2 C выберем резисторы R2 и R3 C1-4 4,7 кОм 0.25Вт ± 5%.
Регистр по адресу 01h отвечает за защитный интервал при нажатии кнопки, по адресу 03h за настройку выхода как выхода прерывания, по адресу 04h за запуск контроллера и начала процедуры опроса клавиатуры. Также этот регистр предназначен для перевода контроллера в энергосберегающий режим.
Для организации самой клавиатурной матрицы используем кнопки DTS - 24N (SWT 9). Для данного типа кнопок коммутируемое напряжение - 12 В, рабочий ток 0,05 А, сопротивление в нажатом состоянии не более 0,1 Ом. Данные кнопки полностью удовлетворяют требованиям технической документации на контроллер клавиатуры.
Произведем расчет резистора R20: на вход AD0 должна быть подана логическая единица, минимальное U IH для MAX7347 равно 2,2В, входной ток I IH равен 1мкА, следовательно Ом, выберем резистор C1-4 2,4 МОм 0.25Вт ± 5%
Расчет подтягивающих резисторов R2 и R3 был произведен при рассмотрении аналого-цифрового преобразователя.
В модуль клавиатуры также входит схема сброса микроконтроллера. Схема состоит из микросхемы MAX6317H фирмы MAXIM. Эта микросхема представляет собой формирователь импульса сброса нужной длительности при включении питания и имеет встроенный сторожевой таймер. Подробнее см. описание микросхемы в приложении М. Для организации сброса микроконтроллера необходимо на вход RST подать сигнал высокого уровня на время, превышающее два машинных цикла. Период тактовой частоты генератора равен Т = 83 нс. Тогда длительность одного машинного цикла равна Т м = 12·83 = 1000 нс = 1 мкс, где 12 - это число периодов сигнала тактового генератора в машинном цикле. Таким образом, напряжение высокого уровня на входе RST для сброса микроконтроллера необходимо удерживать не менее 2 мкс, т.е. t СБР = 2 мкс. Уровень логической единицы при сбросе U IH RST = 0,7·U CC MIN = 3,675 В. Параметры импульса сброса микросхемы MAX6317H полностью удовлетворяют требованиям документации на микроконтроллер.
Так как по требованиям технического задания необходимо реализовать функцию аппаратной защиты от программных сбоев и микроконтроллер AT89C52 не имеет встроенной защиты, то используем микросхему MAX6317H как сторожевой таймер. По требованиям технической документации на выход микросхемы необходимо подключить резистор номиналом 100 кОм. Выберем резистор R21: C1-4 100 кОм 0.25Вт ± 5%.
Аппаратные затраты составляют 21 микросхему или 39 условных корпусов.
В итоге потребляемая мощность МПС составила 5,338 Вт.
Время предустановки адреса до сигнала ALE
Время удержания адреса после сигнала ALE
Проект структурной схемы микропроцессорной системы управления. Блок-схема алгоритма работы МПС; создание программы, обеспечивающей его выполнение. Распределение области памяти под оперативное и постоянное запоминающие устройства. Оценка ёмкости ПЗУ и ОЗУ. курсовая работа [467,9 K], добавлен 21.05.2015
Изучение устройства связи с датчиком и исполнительными механизмами, разработка блока памяти объёмом 80 кб. Характеристика программ, обеспечивающих выполнение заданного алгоритма и алгоритма обмена. Оценка микропроцессорной системы по аппаратным затратам. практическая работа [154,1 K], добавлен 14.11.2011
Разработка микропроцессорной системы управления объектом, который задан видом и количеством данных поступающих с объекта, потребным ресурсом для обработки данных, видом и количеством управляющих сигналов. Алгоритм передачи через последовательный порт. курсовая работа [978,9 K], добавлен 31.05.2019
Структурная схема микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы блока чтения информации с датчиков. Алгоритм работы блока обмена данными по последовательному каналу связи. Электрические параметры системы, листинг программы. курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.11.2013
Разработка микропроцессорной системы управления технологическим объектом. Выбор и расчет элементов системы, разработка ее программного обеспечения. Составление структурных, функциональных и принципиальных схем микроконтроллеров семейства MCS-51. курсовая работа [579,0 K], добавлен 20.09.2012
Разработка схемы блока чтения информации с датчиков, устройства сопряжения с аналоговым датчиком. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления. Алгоритмы работы блока взаимодействия с оператором и обработки аварийных ситуаций. курсовая работа [2,0 M], добавлен 06.03.2016
Рассмотрение аппаратных принципов построения устройств микропроцессорной техники и их программного обеспечения. Структурная схема микропроцессора К1821ВМ85А. Карта распределения адресного пространства памяти. Расчет потребляемой устройством мощности. курсовая работа [2,4 M], добавлен 26.11.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирования микропроцессорной системы управления объектом курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа по теме Расчет налогов предприятия и выбор оптимальной системы налогообложения
Реферат по теме Налоговые системы и принципы их построения
Сочинение На Тему Книга 11 Класс
Курсовая работа по теме Женщины в древней Руси
Сочинение На Тему Стать Человеком
Реферат На Тему Теория Обучения
Сочинение Война И Мир Наташа Ростова
Контрольная работа по теме Транспортный налог: исчисление налога в субъектах Федерации (Новосибирская область)
Реферат по теме Комары-дергуны (мотыль) и комары-долгоножки
Учебное пособие: Основы аудита
Сочинение Жюль Верна
Классицизм В Литературе Сочинение 9 Класс
Реферат: Smoking 2 Essay Research Paper Smoking and
Современные Средства Защиты Кожи Реферат
Реферат: Ответственность супругов по обязательствам 2
Государственный Долг России Курсовая
Гончаров Как Писатель Реалист Сочинение
Реферат: Административное Право Республики Казахстан. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Компьютерная преступность в России. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа 2 Часть Крылова
Сущность форвардных контрактов и характеристика форвардных валютных операций - Государство и право реферат
Недвижимое имущество как объект гражданских правоотношений - Государство и право дипломная работа
Методология теории государства и права: традиционные и новые методы - Государство и право курсовая работа