Разработка системы управления аппарата по розливу воды в стаканчики
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
.5323YesAT89C51RB2161280602.7-5.5323YesAT89C51RC32512334.0-6.0323YesAT89C51RC2321280602.7-5.5323YesAT89C51RD2642048602.7-5.5323YesAT89C55WD20256334.0-6.0323YesAT89LP20522256202.4-5.5152YesAT89LP40524256202.4-5.5152YesAT89LS514128162.7-4.0322YesAT89LS528256332.7-4.0323YesAT89LS5312256122.7-6.0323YesAT89LS825282256122.7-6.0323YesAT89LV5520256122.7-5.5323AT89S514128334.0-5.5322YesAT89S528256334.0-5.5323YesAT89S5312256244.0-6.0323YesAT89S825282256244.0-6.0323Yes
Таблица 2.5 Микроконтроллеры (продолжение)
AT89S8253122256242.7-5.5323YesT89C5115162512402.7-5.5202YesTS80C31X2128602.7-5.5322TS80C32X2256602.7-5.5323TS80C51RA2512602.7-5.5323YesTS80C51RD21280602.7-5.5323YesTS80C52X28256602.7-5.5323TS80C54X216256602.7-5.5323YesTS80C58X232256602.7-5.5323YesTS83C51RB216512602.7-5.5323YesTS83C51RC232512602.7-5.5323YesTS83C51RD2641024602.7-5.5323YesTS87C51RB2512602.7-5.5323YesTS87C51RC2512602.7-5.5323YesTS87C51RD21024402.7-5.5323YesTS87C52X2256602.7-5.5323TS87C54X2256602.7-5.5323YesTS87C58X2256602.7-5.5323YesTSC80251G2D1024242.7-5.5323YesTSC83251G2D321024242.7-5.5323YesTSC87251G2D1024162.7-5.5323YesInfineon TechnologiesC504-L/-2R16512242.7-5.5324YesC504-2E1028202.7-5.5343YesC505A-4E1028202.7-5.5343YesC505CA-4E/4R/2R-L/-2R161028202.7-5.5343YesC505L-4E512202.7-5.5463YesC508-4R/-2R/-L32161280202.7-5.5483YesC508-4E32161280202.7-5.5483YesC509-L3328162.7-5.5645YesC515C-L/-8R642304102.7-5.5573YesC515C-8E642304102.7-5.5573YesC515-L256242.7-5.5563YesC517A-L2304182.7-5.5684YesC868-1RG8512402.7-5.5183YesC868-1RR8512402.7-5.5183YesC868-1SG8512402.7-5.5183YesC868-1SR8512402.7-5.5183YesXC86612476826,672.7-5.5273Yes
Проанализируем сколько выводов нам необходимо (таблица 2.6).
Из таблицы видно, что достаточно одного порта в/в для подключения внешних устройств. Для подсчета времени работы воспользуемся таймером, поэтому в микроконтроллере должен быть хотя бы один таймер/счетчик. Аппарат будет работать в условиях комнатной температуры, вполне достаточно иметь корпус, рассчитанный на коммерческое использование (0С70С).
Таблица 2.6 Анализ количества необходимого количества выходов в/в
УстройствоКомментарийНеобходимое количество выходов в/вНасосРаботает от сети, включается через реле1Шаговый моторПитаются все четыре обмотки4Индикатор уровня водыДля работы светодиода1Датчик уровня водыОпрос датчика1Всего7
Будем пользоваться микроконтроллером Atmel AT89C1051, так как прост и используется в обычном DIP корпусе, обладает 1К Flash памяти, имеет достаточное количество выводов, работает на приемлемой частоте и напряжении, имеет 1 16-битный таймер.
- Разработка функциональной схемы
- Источник питания
Рисунок 3.1 Источник питания
Питается аппарат от источника 220В 50Гц, с помощью внешнего источника питания получим напряжение, значение которого не превышает 12В (рисунок 3.1). Необходимо подать на стабилизатор напряжение, имеющее пульсации в пределах 10%. Для этого воспользуемся полярным конденсатором. Рассчитаем его емкость. [31-40]
Для подстраховки от возможных отклонений напряжения в сети максимальный размер пульсаций не должен превышать 2В за период. Тогда С=5000 мкФ.
Далее напряжение подается на трехвыводной стабилизатор напряжения 7805, с выхода которого получим постоянное напряжение в 5В.
Светодиод установлен, чтобы сигнализировать о включенном питании, резистор установлен для обеспечения необходимого тока светодиода. Так как светодиод светит при 20 мА, рассчитать сопротивление резистора не сложно: по закону Ома получим R = U / I = (5-2) / 0,02 = 150 Ом.
3.2 Микроконтроллер
Как было указано выше, для работы аппарата был выбран микроконтроллер Atmel AT89C1051 [29] (рисунок 3.2).
PDIP/SOIC
Рисунок 3.2 Назначение выводов Atmel AT89C1051
Технические характеристики:
Совместим с MCS-51™ продуктами;
1K байт программируемой flash памяти рассчитанной: 1,000 запись/удаление циклов;
2.7V до 6V рабочий диапазон;
0 Hz to 24 MHz;
64 байт SRAM;
15 программируемых I/O выходов;
Один 16-Bit Таймер/Счетчик;
Три источника прерывания;
Внутренний Аналоговый компаратор;
Описание:
AT89C1051 это низковольтный, высокопроизводительный CMOS 8-битный микроконтроллер с 1К байт программируемой памятью. Устройство собрано с использованием высоко плотной технологии и совместимо с индустриальным стандартом инструкций MCS-51™. Используя многослойный 8-битный CPU с памятью в монолитном чипе, делает Atmel AT89C1051 мощным микроконтроллером, обеспечивающим высокую гибкость и стоимостную эффективность решений множества ориентированных на контроль устройств.
В дополнение AT89C1051 проектировался со статической логикой для операций упавшей до нуля частоты и поддерживает два программно выбираемых энергосберегающих режима.
Подключение устройств к микроконтроллеру:
Список подключений и описание см. таблица 3.1. [42-46]
Таблица 3.1 Подключения
№ ножкиОписание20Питание +5В19Р1.7 используется для подачи напряжения на одну из обмоток шагового мотора18Р1.6 используется для подачи напряжения на одну из обмоток шагового мотора17Р1.5 используется для подачи напряжения на одну из обмоток шагового мотора16Р1.4 используется для подачи напряжения на одну из обмоток шагового мотора15Р1.3 используется для запуска насоса через реле14Р1.2 используется для установки светодиода сигнализирующего о недостаточном уровне воды в баке.13Р1.1 не используется12Р1.0 не используется11Р3.7 Обеспечивает проверку уровня воды10Земля9Р3.5 не используется8Р3.4 не используется7Р3.3 не используется6Р3.2 не используется5Вход на инвертированный амплитудный осциллятор4Выход с инвертированного амплитудного осциллятора3Р3.1 не используется2Р3.0 не используется1Сброс Устанавливаем кнопку для сброса.3.3 Тактовый генератор
Используем осциллятор с частотой 24 МГц (рисунок 3.3). Ёмкость конденсаторов равна 30пФ, что рекомендует производитель, описывая данную схему в технической документации. [29, 31-40]
Рисунок 3.3 Тактовый генератор
3.4 Проверка уровня воды
Рисунок 3.4 Схема проверки уровня воды
Схема проверки воды в баке состоит из излучающего фотоны светодио?/p>