Проектирование системы климат-контроля автомобиля
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
?ойства представляет собой вход КМОП-логического элемента, который может быть зашунтирован (замкнут на общий провод) полевым транзистором. Сопротивление канала этого транзистора в открытом состоянии - около 100 Ом. Когда транзистор заперт - имеется небольшой ток утечки (примерно 5 мкА) на общий провод.
Шина 1-Wire должна быть подтянута отдельным резистором к напряжению питания устройств. Сопротивление этого резистора 4.7 КОм, однако, это значение рекомендовано только для достаточно коротких линий.
Рис.4
Обмен информации ведется так называемыми тайм-слотами: один тайм-слот служит для обмена одним битом информации. Данные передаются побайтно, бит за битом, начиная с младшего бита. На рисунке 5 показана диаграмма сигналов RESET и PRESENCE, с которых всегда начинается любой обмен данными.
климат контроль автомобиль микропроцессор
Рис.5
Рисунок 6 демонстрирует временные диаграммы тайм-слотов всех 4-х типов: вверху показаны тайм-слоты передачи от МК, внизу - приема от устройства.
Рис.6
Последовательность действий при измерении температуры должна быть следующей:
Посылаем импульс сброса и принимаем ответ термометра.
Посылаем команду Skip ROM [CCh].
Посылаем команду Convert T [44h].
Формируем задержку минимум 500мс.
Посылаем импульс сброса и принимаем ответ термометра.
Посылаем команду Skip ROM [CCh].
Посылаем команду Read Scratchpad [BEh].
Читаем данные из промежуточного ОЗУ.
Более подробная информация по техническому описанию находится по адресу
Питание схемы выполнено с помощью стабилизатора напряжения KA7805АЕ, выходной ток 1А, входное напряжение 7-20 В, выходное напряжение 4,75-5,25 В. Схема включения на рис.7
Рис.7
Нагрузочные конденсаторы Сi=0,33 мкФ и Сo=0,1 мкФ рекомендованы производителем. Техническая документация:
Общий суммарный ток потребления составляет 573 мА. Для защиты от обратного включения служит диод КД 243 А, прямой ток составляет 1А, падение напряжение 1,1 В, обратный ток 0,01 мА. Также в цепи перед стабилизатором стоит быстродействующий предохранитель N15 (0.6A).
Керамический резонатор R 0.800 - JTB/J устанавливается параллельно входам OSC1 и OSC2 микроконтроллера. При подключении используются 2 конденсатора по 100 пФ, емкости рекомендованы изготовителем:
Разъемы ХР1 служат для соединения устройства с напряжением питания в автомобиле, ХР2 для соединения с датчиком температуры, ХР3 для соединения с сервоприводом.
Описание работы устройства
При включении устройства на дисплей выводится температура, записанная ранее в EEPROM (самое первое значение после прошивки - 16). При вращении энкодера по часовой стрелке ее значение увеличивается, против - уменьшается. Далее микроконтроллер считывает температуру с датчика и вычисляет полученную ошибку. В зависимости от ошибки он открывает заслонку. В данном проекте реализовано пропорциональное регулирование.
Рис.8
На рисунке 8 приведена зависимость открытия заслонки от рассогласования. В нашем случае 1900 мкс - соответствует ее полному открытию, 1100 мкс-полному закрытию. В скобках указаны числа, которые будут записываться в регистр, управляющий скважностью, для получения соответствующих сигналов ШИМ. E,?С - ошибка, равная Тзад - Тизм. Период ШИМ определяется значением в регистре PR2 и может быть вычислен по формуле:
Тшим = (PR2+1) *4*Тosc* (коэффициент предделителя TMR2)
Таким образом для получения периода в 20 мс, необходимо в PR2 записать 249. Скважность ШИМ определяется битами в регистре CCPR1L, CCP1CON мы получим Тимп=1,1мс, а при 95 Тимп=1,9 мс. Коэффициент регулирования равен К=?Т/Е, ?Т=95-55=40, Е=4, тогда К=10. В разработанной программе предусмотрено изменение коэффициента регулирования и максимальной ошибки Е. Путем выбора параметров регулирования П-регулятора можно существенно уменьшить установившуюся ошибку регулирования, однако ее полное устранение не представляется возможным даже теоретически.
Список литературы
1.Предко М. "Справочник по PIC микроконтроллерам"
2.Уилмсхерст Т. "Разработка встроенных систем с помощью микроконтроллеров PIC"
.Заец Н.И. "Радиолюбительские конструкции на PIC-микроконтроллерах. Книга 2"
.Яценков В.С. Микроконтроллеры MicroChip. Практическое руководство
.Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения
6.Internet ресурсы