Управление барокамерой
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
- SG - сегменты индикаторов; S0 - S7 - аноды отдельных светодиодов.
Рисунок 8 - Цоколевка драйвера MAX6958
В качестве индикаторов HG1 - HG4 применены светодиодные индикаторы с общим катодом типа АЛС321А.
У индикаторов HG2 и HG3 задействованы децимальные точки. Точка в индикаторе HG2 предназначена для разделения разрядов минут и часов. Она подключена к выходу D0/S0 (отдельный светодиод S0). Программно реализовано мигание точки с частотой 0,5Гц. Точка в индикаторе HG3 разделяет целую и дробную части величины отображаемой температуры. Она подключена к выводу D3/S3 (отдельный светодиод S2).
1.2.7 Разработка схемы пульта управления (клавиатуры)
Пульт управления микропроцессорной системой изображен на рисунке 9. Он включает в себя следующие кнопки:
1.SB2 - Установка поддерживаемой температуры;
2.SB3 - Установка часов;
3.SB4 - Установка минут;
4.SB5 - Установка времени включения;
5.SB6 - Установка времени выключения;
6.SB7 - Установка текущего времени;
7.SB8 - Управление отображением времени/температуры;
8.SB9 - +1;
9.SB10 - -1;
На диодах VD3 - VD7 типа КД521А и резисторе R9 выполнена схема ИЛИ. Нажатие одной из кнопок SB2, SB5 - SB8 приводит к появлению низкого уровня на входе INT контроллера, что вызывает прерывание программы контроллера. Кнопки SB3, SB4, SB9, SB10 подключены к входам RB4 - RB7. Их нажатие также приводит к прерыванию. Прерывания от кнопок SB3, SB4, SB9, SB10 разрешены только в том случае, если предварительно была нажата одна из кнопок SB2, SB5 - SB8. Повторное нажатие той же кнопки из SB2, SB5 - SB8 запрещает прерывания от кнопок SB3, SB4, SB9, SB10.
Рисунок 9 - Схема пульта управления
1.2.8 Организация последовательного интерфейса
В проектируемой системе управления для связи с внешним устройством используется последовательный интерфейс RS449. Роль приемопередатчика используется встроенный в микроконтроллер модуль USART. Для формирования уровней сигналов соответствующих интерфейсу RS449 используется мультистандартный преобразователь уровней MXL1543. Схема его включения приведена на рисунке 10.
Рисунок 10 - Схема включения преобразователя уровней MXL1543
Подключение к внешнему устройству осуществляется через 37-штырьковый разъем DB-37.
1.2.9 Синхронизация контроллера
Для формирования тактового сигнала микроконтроллера предусмотрен внутренний генератор. Тактовый сигнал необходим для выполнения инструкций микроконтроллера и работы периферийных модулей. Внутренний машинный цикл микроконтроллера состоит из четырех периодов тактового сигнала.
Тактовый генератор микроконтроллера может работать в одном из восьми режимов. Существуют два режима внутреннего RC генератора, отличающихся между собой режимом работы вывода микроконтроллера. Режим работы тактового генератора определяется битами в слове конфигурации, расположенными в энергонезависимой памяти. Настроить биты конфигурации можно только при программировании микроконтроллера.
В данной системе управления в микроконтроллере используется режим XT, который используется для приложений со средней частотой тактового генератора. Данный режим предполагает использование внешнего кварцевого резонатора.
Чтобы обеспечить заданную частоту был выбран кварцевый резонатор с параллельным резонансом типа CDA4.00MG, который имеет частоту основной гармоники 4МГц.
Чем больше ёмкость конденсаторов С1 и С2, тем стабильнее генератор, но с повышением ёмкости увеличивается время запуска генератора, т.е. выхода колебаний на главную последовательность.
Для ожидания запуска генератора используется специальный таймер запуска генератора (OST - Oscillator Startup Timer), который обеспечивает задержку в 1024 такта генератора (вход OSC1).
Рекомендуемые значения емкостей конденсаторов C1 и C2 для режима XT и частоты резонатора 4МГц находятся в диапазоне 15…68пФ. Поскольку важна стабильность генератора, то значения емкостей C1 и C2 будут равны 68 пФ.
Для формирования секундных импульсов используется таймер TMR1 с отдельным генератором. Генератор работает в низкочастотном режиме LP. К выводам генератора подключен кварцевый резонатор ZQ2 типа C-001 R32.768K-A работающий на частоте 32,768 кГц. Для данной частоты рекомендуется емкость конденсаторов C3 и C4 33пФ.
Схема подключения кварцевых резонаторов к микроконтроллеру PIC16F873 приведена на рисунке 11.
Рисунок 11 - Схема подключения кварцевых резонаторов к микроконтроллеру PIC16F873
1.2.10 Сброс контроллера
Схема сброса контроллера приведена на рисунке 12. При нажатии на кнопку SB1 на вывод MCLR микроконтроллера подается низкий уровень, что приводит к сбросу микроконтроллера.
Рисунок 12 - Схема сброса микроконтроллера
2. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
2.1 Алгоритм работы микропроцессорной системы управления
Блок-схема алгоритма работы системы управления представлена на рисунке 13.
Рисунок 13 - Блок-схема алгоритма работы микропроцессорной системы управления
На рисунке 14 приведена блок-схема алгоритма обработки прерываний. В данной микропроцессорной системе возможны 5 видов прерываний: прерывание от модуля CCP1, прерывание от таймера TMR2, внешнее прерывание по входу INT, прерывание по изменению уровня на входах и прерывание от приемника USART.
Рисунок 14 - Блок-схема алгоритма обработки прерываний
Рисунок 14 - Блок-схема алгоритма обработки прерыван