Разработка микропроцессорной системы управления насосным агрегатом
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
сный приемопередатчик
Рисунок 3 - Схема потока данных в асинхронном режиме
Протокол имеет ряд переменных параметров, которые должны быть приняты одинаковыми на стороне приемника и на стороне передатчика для успешного обмена данными:
-скорость обмена данными задается в битах в секунду, определяя длительность одного бита, выбирается из ряда стандартных значений (300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600), но могут быть и нестандартными, если поддерживаются обеими сторонами;
-количество бит данных может быть от 4 до 8;
-контроль четности может быть четным ("even", когда общее число единичных битов в принятых данных, включая сам бит четности, должно быть четным), нечетным ("odd", когда общее число единичных битов в принятых данных, включая сам бит четности, должно быть четным) или вообще отсутствовать;
-длина стоп-бита может составлять одну, полторы или две длительности бита.
2.2 Архитектура преобразователя сигналов для соединения приборов, имеющих выход RS232 с сетью "Ethernet"
Автоматизированная система контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) - служит для обеспечения коммерческого и технического учета, ведение оперативного контроля текущей нагрузки, коммерческого и оперативного контроля потребления и отпуска электроэнергии, поддержку принятия решений при планировании энергопотребления и выработки энергосберегающей политики. Выполняя при этом задачу по снижению технических и комических потерь энергоресурсов за счет повышения точности и достоверности учета энергоресурсов, а также сокращения времени по сбору и обработке информации. Также благодаря этой системе возможно более детальное планирование и анализ потребления энергоресурсов, как в одной, так и нескольких тарифных зонах одновременно.
Схема построения АСКУЭ делится на три уровня:
-уровень первый - это уровень сбора информации. Элементами этого уровня являются приборы, измеряющие различные параметры системы. В качестве таких устройств могут применяться различные датчики как имеющие выход для подключения интерфейса RS-485, так и датчики подключенные к системе через специальные аналого-цифровые преобразователи;
-уровень второй - это связующий уровень. На этом уровне находятся различные контролеры необходимые для транспортировки сигнала;
-уровень третий- это уровень сбора анализа и хранения данных. Элементом этого уровня является компьютер, контролер или сервер.- преобразователь сигналов для соединения приборов имеющих выход RS232 с сетью "Ethernet" (рис.4). Через сеть "Ethernet" приборы подключаются к компьютеру. Сигналы являются гальванически развязанными. Через интерфейсы, данные считываются с Приборов. Скорость передачи данных может, быть выше 115,200 бит / сек. Использование этого устройства позволяет объединение всех датчиков в группы по 247 шт. через данное устройство. И как следствие этого возможность увеличения количества датчиков в несколько раз, так как программа будет обращаться к каждой группе в отдельности, определяя принадлежность группы по IP - адресу устройства.
Соединения:
-вспомогательное питание - подключение к клеммам 13, 14;
-ethernet-связь - соединение с сетью 10/100 RJ45;
-адаптер RS 232 (для MI 486), максимальная длина 3м.
Рисунок 4 - Преобразователь интерфейса MI 486
Технические характеристики:
-выходной интерфейс: RS-232;
-макс. скорость - до 112 кбод;
-входной интерфейс Ethernet 10BaseT/100BaseT;
-разъем RJ45.
3. Обоснование выбора элементной базы микропроцессорной системы управления насосным агрегатом
3.1 Микроконтроллер КР1816ВЕ51
Микроконтроллер КР1816ВЕ51 представляет из себя масочно программируемый контроллер с объемом ПЗУ 4096 байт.
Все типы процессоров имеют встроенное ОЗУ объемом 128 байт, позволяют расширять память программ и ОЗУ до 64К за счет внешних кристаллов памяти.
Архитектура процессоров содержит:
-двадцать регистров специального назначения;
-четыре банка рабочих регистров;
-стек с максимальной глубиной 128 байт;
-128 контролируемых отдельных разрядов;
-32 двунаправленные линии ввода/вывода;
-программируемый мультиплексный последовательный порт;
-два 16-разрядных таймера/счетчика;
-двухуровневая система прерываний;
-5 источников прерываний;
-вложенная система прерываний.
Расширенная система команд, обеспечивающая:
-прямую повайтовую и побитовую адресацию;
-двоичную и двоично-десятичную арифметику;
-контроль переполнения и четности/нечетности.
Длительность цикла команды - 1 мкс, при тактовой частоте 16 МГц.
Расположение и обозначение выводов представлены на рисунке 5.
Рисунок 5 - Расположение и обозначение выводов в КР1816ВЕ51
Назначение выводов представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Назначение выводов в КР1816ВЕ51
ОбозначениеВыводФункцияP0.0-P0.739-32Порт 0. Мультиплексная передача данных и младших разрядов адреса.P1.0-P1.71-8Порт 1. Квазидвунаправленный порт.P2.0-P2.721-28Порт 2. Квазидвунаправленный порт. Передача старших разрядов адреса.Вж P3.0-P3.710-17Порт 3. Квазидвунаправленный порт.ALE/PROG30Строб фиксации адреса.PSEN29Строб чтения из внешнего ПЗУ команд.EA/Udd31При подаче на вход EA "1" TTL уровня выполняются команды из встроенного ПЗУ, если адрес в PC меньше 4096. При подаче "0" TTL уровня выполняются команды из внешнего ПЗУ команд с адресами 0-64K.RST/Upd9Сброс/аварийный источник питания.XTAL119Выход тактового генератора, заземляется при использовании внешнего генератора.XTAL218Вход