Разработка микропроцессорной системы управления прокатного стана для вытяжки и прокатки проволоки - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Разработка микропроцессорной системы управления прокатного стана для вытяжки и прокатки проволоки
Прокатный стан и его оборудование, их основные типы и характеристики. Автоматизация технологического процесса. Разработка принципиальной схемы, выбор управляющего микроконтроллера. Алгоритм программы управления. Описание используемых интерфейсов.
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.
МК ATmega8 имеет следующие отличительные особенности:
- 8ми-разрядный высокопроизводительный AVR микроконтроллер с малым потреблением RISC архитектура.
- 130 высокопроизводительных команд, большинство команд выполняется за один тактовый цикл.
- 32 8ми-разрядных рабочих регистра общего назначения.
- Приближающаяся к 16 MIPS (при тактовой частоте 16 МГц) производительность
- Энергонезависимая память программ и данных
- 8 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти (In-System Self-Programmable Flash)
- Обеспечен режим одновременного чтения/записи 512 байт EEPROM
- 1 Кбайт встроенной SRAM Встроенная периферия:
- Два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предварительным делителем, один с режимом сравнения
- Один 16-разрядный таймер/счетчик с отдельным предварительным делителем и режимами захвата и сравнения
- Счетчик реального времени с отдельным генератором
- 6-канальный аналого-цифровой преобразователь (в корпусе PDIP)
- 4 канала с 10-разрядной точностью
- Байт-ориентированный 2-проводный последовательный интерфейс
- Программируемый последовательный USART
- Последовательный интерфейс SPI (ведущий/ведомый)
- Программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором
- Специальные микроконтроллерные функции
- Встроенный калиброванный RC-генератор
- Внутренние и внешние источники прерываний
- 23 программируемые линии ввода/вывода
- 28-выводной корпус PDIP, 32-выводной корпус TQFP и 32-выводной корпус MLF
- Рабочие напряжения - 2,7 - 5,5 В (ATmega8L) 4,5 - 5,5 В (ATmega8)
- Рабочая частота - 0 - 8 МГц (ATmega8L) 0 - 16 МГц (ATmega8)
Как видно из приведенных технических характеристик контроллер имеет высокую производительность достаточную программную память и необходимые АЦП и порты. Имеется среда разработки на С. Недостаток отсутствие функций умножения и деления требуют написания специальных подпрограмм необходимых для перевода получаемых значений в цифровой вид и разделения значащих разрядов на сотни единицы и десятки.
Далее рассмотрим следующую серию МК PIC16F628 она имеет следующие основные особенности:
- RISC архитектуру и всего 35 простых для изучения инструкции;
- Все инструкции исполняются за один такт (400 нс);
- Скорость работы: тактовая частота до 10 МГц;
- 15 аппаратных регистров специального назначения
- прерывание при изменении сигналов на линии порта B (PORTB<7: 4>)
- по завершению записи данных в ЭСППЗУ (EEPROM)
- 8-разрядный программируемый предварительный делитель;
- 1000 циклов записи/стирания FLASH памяти программы.
- 13 линий ввода/вывода с индивидуальным контролем направления;
- Сильноточные схемы (до 25мА) для управления светодиодами.
- Программирование на плате через последовательный порт (ICSPT)
- Таймер включения питания (PWRT) и таймер запуска генератора (OST)
- Сброс по падению напряжения питания
- Сторожевой таймер (WDT) с собственным встроенным RC-генератором для повышения надежности работы
- Широкий рабочий диапазон напряжений питания - от 2,0В до 6,0В
Недостаток этого микроконтроллера в том, что он не имеет встроенного АЦП, а в остальном он подходит для решения нашей задачи. Последним для рассмотрения был выбран МК 51 серии - AT89C52. Этот контроллер имеет встроенный АЦП и по предварительной оценке по параметрам полностью подходит для выполнения поставленной задачи.
Для данной задачи - разработки регистратора параметров технологического процесса - микроконтроллер семейства МК-51 оптимальный он имеет большие возможности управления, которые необходимы для решения поставленной задачи. Также по существенным параметрам: число портов ввода вывода (32), архитектура (CISC) - микроконтроллер MCS-51 АТ89C4051 значительно лучше микроконтроллеры подобных серий других производителей. Кроме того микроконтроллер серии МК-51 не уступает микроконтроллерам AVR и PIC также в таких параметрах как: число таймеров счетчиков (3), тактовая частота (до 24 МГц), режимы экономии энергии (Idle, Power-down). А так же при серийном выпуске данного изделия большую роль будет играть его малая стоимость и высокая надежность работы.
Рис. 1 - контактная группа выводов AT89C52
А еще важно, что у имеются средства программирования и средство моделирования элементов программы - лабораторный стенд на ADUC812
Краткие характеристики контроллера MCS-51 АТ89С4051:
Для использования в данно был выбран микропроцессор АТ89С4051 серии MSC-51.
Он обладает высокими техническими характеристиками:
2. Объем встроенного флешь ПЗУ - 4КБ.
3. Объем регистрового ОЗУ 128 байт.
4. Два счетчика 16ти разрядных счетчика\таймера.
5. Порт выдерживает нагрузку до 20мА.
6. Число портов ввода вывода 32 (оставлены порты P1 и P3).
7. Котроллер поставляется в сорокавыводном корпусе.
8. Напряжения питания от 5В +-20% (номинальное 5В).
Это все позволяет реализовать требуемые функции и существенно упростить схему.
· GND - потенциал общего провода ("земли");
· V cc - основное напряжение литания +5 В;
*XTAL1,XTAL2 - выводы для подключения кварцевого резонатора;
· RST - вход общего сброса микроконтроллера;
· P1 - восьми битный квази двунаправленный порт ввода/вывода: каждый разряд порта может быть запрограммирован как на ввод, так и на вывод информации, независимо от состояния других разрядов;
· РЗ - восьми битный квази двунаправленный порт, аналогичный. Р1; кроме того, выводы этого порта могут выполнять ряд альтернативных функций, которые используются при работе таймеров, порта последовательного ввода-вывода, контроллера прерываний, и внешней памяти программ и данных;
- Совместимость с серией MCS-51 SISC архитектура.
- 8 кБ флэш-памяти с внутрисхемным программированием (ISP) Со стойкостью ПЗУ программ: 1000 циклов записи/стирания
- Рабочий диапазон питания 4.0…5.5В
- Полностью статическое функционирование: 0 …24 МГц
- 32 программируемые линии ввода-вывода
- Три 16-разрядных таймера-счетчика
- Полнодуплексный канал последовательной связи на УАПП
Достоинство данного контроллера не только в большом числе периферии, но и наличии команд умножения и деления, что значительно упрощает программу и позволяет реализовать её с меньшими временными затратами. Также данная архитектура изучена хорошо в курсе лабораторных работ, что позволяет упростить разработку, так как часть программного кода уже написана и отлажена. Также контроллер имеет невысокую цену 300р. Что важно для практической реализации управляющего устройства.
Учитывая все вышесказанное окончательно было решено использовать контроллер 51 серии как наиболее доступный и подходящий по параметрам.
Так же выводиться время начала и окончания процесса.
В программе можно выделить следующие блоки:
· Обработчик прерывания от последовательного порта. Выполняет считывание команд, переданных от персонального компьютера: общий сброс, открытие клапанов, запуск двигателя и насоса.
· Обработчик прерывания от таймера 0. Выполняет подсчет времени (минут).
· Обработчик прерывания от внешнего источника INT0. Для реализации клавиатуры, имеющей 6 клавиши: старт, открытие клапана 1,2,3, насос, двигатель.
· Блок установки режимов таймеров и необходимых регистров.
· Блок инициализации последовательного порта приема-передачи, с помощью которого реализован канал RS-232.
· Блок анализа и реализации команд, принятых от персонального компьютера.
· Блок считывания температуры и давления с датчиков и приведение этих значений к допустимым.
· Блок вывода происходящего процесса: заполнение реагентом, работа насоса или двигателя, регулирование температуры и давления.
Разработанный алгоритм представлен в графическом виде на рисунке 1.
Разработка принципиальной схемы, выбор управляющего микроконтроллера. Общий алгоритм работы программы. Блок анализа и реализации команд, принятых от персонального компьютера. Описание используемых интерфейсов. Формат данных RS-232C, листинг программы. курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2012
Распределение функций между аппаратной и программной частями микропроцессорной системы. Выбор микроконтроллера, разработка и описание структурной, функциональной и принципиальной схемы. Выбор среды программирования, схема алгоритма и листинг программы. курсовая работа [304,4 K], добавлен 17.08.2013
Разработка функциональной и принципиальной схемы. Выбор управляющего контроллера. Описание МК PIC16F626, МК AVR, МК 51. Выбор элементной базы. Разработка управляющей программы. Описание алгоритма работы программы. Схема устройства, листинг программы. курсовая работа [492,9 K], добавлен 28.12.2012
Структура микропроцессорной системы, алгоритм ее управления и передачи сигналов. Карта распределения адресов. Разработка электрической принципиальной схемы и выбор элементной базы. Расчет потребляемого тока, блока питания, программного обеспечения. курсовая работа [5,1 M], добавлен 22.01.2014
Автоматизация процесса защиты противопожарного инвентаря и средств пожаротушения. Проект микропроцессорной системы управления электронным замком: разработка концепции и структуры АС. Программное обеспечение микроконтроллера, листинг программы и прошивки. дипломная работа [2,0 M], добавлен 28.05.2012
Описание алгоритма работы и разработка структурной схемы МКС. Схема вывода аналогового управляющего сигнала, подключения ЖК-дисплея, клавиатуры и аварийного датчика. Разработка блок-схемы алгоритма главной программы работы МКС. Функция инициализации. курсовая работа [5,7 M], добавлен 26.06.2016
Идея создания системы удаленного управления и контроля устройств. Разработка электрической принципиальной и структурной схемы. Обоснование выбора микроконтроллера и чипа ENC28J60. Обоснование выбора и отладки среды моделирования, программы и компилятора. курсовая работа [3,5 M], добавлен 26.08.2014
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
Разработка микропроцессорной системы управления прокатного стана для вытяжки и прокатки проволоки курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Курсовая работа по теме Государственный долг и способы его финансирования
Контрольные работы: Политология.
Контрольная работа по теме Планирование и организация эксперимента
Курсовая Работа На Тему Нормирование Труда На Предприятии
Профилактика Табакокурения Реферат
Дифференциальная Диагностика Острого Аппендицита Реферат
Курсовая Работа На Тему Проект Пункта Технического Обслуживания И Текущего Ремонта Автомобилей С Разработкой Технологического Процесса Тр Сцепления Автомобиля Газ - 3110
Контрольная работа по теме Особливості реалізації цілей економічної статистки в Україні
Диссертация Процент Оригинальности
Международное Сотрудничество В Области Стандартизации Реферат
Эссе Журналистика Примеры Вступительных
Дипломная работа по теме Урбонімія м. Херсона як широкий шар лексики сучасного міста
Дипломная работа по теме Діагностика та формування у співробітників органів внутрішніх справ мотивації професійного самовдосконалення
Доклад: Инвестиционные институты
Курсовая Работа На Тему Александр Iii: Опыт И Исторические Характеристики
Доклад по теме Сетевая маршрутизация данных по смежным узлам на основе логической нейронной сети с обратными связями
Дипломная работа по теме Разработка и принятие кадровых решений
Контрольная работа по теме Основные теоретические предпосылки геополитики в СНГ
Реферат: Выход на новые рынки во внешнеэкономической деятельности
Курсовая работа: Юридические факты в механизме правового регулирования 2
Использование предметно-развивающей среды как средства экологического образования детей среднего дошкольного возраста - Педагогика дипломная работа
Les moyens linguo-stylistiques de letude du texte - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Социальное партнерство в сфере труда - Менеджмент и трудовые отношения презентация