Компьютерная схемотехника
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
?та 4-го порядка. Его принципиальная схема показана на рисунке 10.55 и включает два звена 2-го порядка, реализованные на ИМС ОУ: DA1,DA2.
Рисунок 10.55
Расчетный порядок фильтра 4.
Добротность: звено1 0.541196, звено2 1.306563
Значения элементов:
звено1: R1=34,8 кОм; R2=34,8 кОм; R3=1,74 кОм; С1=422 нФ; С2=1 мкФ;
звено2: R4=82,5 кОм; R5=82,5 кОм; R6=41,2 кОм; С3=73,2 нФ; С4=1 мкФ.
На рисунке 10.56 приведены характеристики: отдельных звеньев ФНЧ; АЧХ идеального ФНЧ, соответствующая расчетным значениям его компонентов без их округления; АЧХ реального ФНЧ, соответствующая реальным значениям компонентов схемы, полученным после их округления к конкретному стандартному ряду электронных элементов Е96.
1,3,5 реальные характеристики всего фильтра, 1-го и 2-го звеньев
2,4,6 теоретические характеристики всего фильтра, 1-го и 2-го звеньев
Рисунок 10.56
10.7 Разработка схемы алгоритма и управляющей программы
Неотъемлемой частью любой микропроцессорной системы является управляющая программа, которая обеспечивает выполнение системой заданных функций.
На рисунке 10.57 приведена схема алгоритма работы ЛМПСУ, структура которой показана на рисунке 10.1.
В начале производится начальная инициализация ведомой ОМЭВМ, включающая начальные установки, программирование таймеров, последовательного и параллельного портов, системы прерываний.
Затем обрабатывается первый (индекс 0) канал трехканальной системы сбора, обработки информации и управления. Это происходит в том случае, если отсутствует прерывание от установки флага RI=1 ведомой ОМЭВМ (входной буфер приемника последовательного канала полон). RI=0 отражает отсутствие необходимости удаленного управления, которое заключается в получении ведомой ОМЭВМ команды от микро ЭВМ более высокой ступени иерархии.
Значение контролируемого параметра 1-го канала (в нашем случае расход газа) через аналоговый мультиплексор и устройство выборки-хранения, встроенные в микросхему MAX154, поступит на вход АЦП этой микросхемы.
Затем формируется сигнал запуска АЦП, ожидается окончание преобразования и после его завершения информация о текущем значении контролируемого параметра вводится в ОМЭВМ. Здесь это значение сравнивается с заданным, в результате чего вырабатывается сигнал рассогласования, который поступает на цифровой ПИД-регулятор, реализованный программно, и предназначенный для обеспечения требуемого качества процесса управления.
С выхода регулятора снимается управляющее воздействие, которое через параллельный порт ОМЭВМ выводится сигналом запись в предварительно выбранный регистр защелку четырехканального ЦАП MAX506.
Цифровое значение, сохраненное в регистре, непосредственно цифро-аналоговым преобразователем, выполненном на матрице R-2R и операционном усилителе, преобразуется в аналоговую величину напряжение, которая выдается на соответствующий исполнительный элемент.
После завершения обработки первого канала формируется сигнал сброса для АЦП и аналогично обрабатываются второй канал измерения давления, а затем третий измерения температуры.
Если после этого работа системы не завершена, то управление вновь передается обработке 1-го канала и т.д.
Если перед очередным циклом обработки появляется сигнал необходимости удаленного управления, то основная программа прерывается и управление передается подпрограмме, осуществляющей взаимодействие с микро ЭВМ более высокого уровня.
Рабочая управляющая программа, реализующая данный алгоритм на языке Ассемблер ОМЭВМ МК51 приведена в таблице 10.7.
Рисунок 10.57
Таблица 10.7 Рабочая управляющая программа
БлокМеткаКомандаКомментарий1SETB P2.6Подача высокого уровня на WR2MAIN:JB P3.2, REMCONTROLПереход к подпрограмме удаленного управления при наличии сигнала УУ3MOV R0, 0Установка начального канала4LOOP:MOV A, P2
AND A,#11111100b
OR A, R0
MOV P2, AЧтение информации из порта P2
Маскировка битов номера канала АЦП
Запись номера канала
Вывод номера канала в порт P25CLR P2.2Подача низкого уровня на CS, RD6NOP
NOPЗадержка для окончания преобразования АЦП7MOV A, P1Чтение данных из АЦП8ACALL REG_PROC
MOV R1, AВызов подпрограммы ПИД регуля-тора ПП возвращает результат в аккумуляторе9MOV A, R0
MOV C, ACC.0
MOV P2.4, C
MOV C, ACC.1
MOV P2.5, C
SJMP CONTINUE:Загрузка номера канала в аккумулятор
Побитовый вывод номера канала в ЦАП10REMCONTROL:Выполнение команды удаленного управления11CHECKEXIT:JNB P3.5, MAINПереход к началу программы12RETВыход из программы13CONTINUE:MOV A, R1
MOV P0, AЗагрузка сигнала управления в аккумулятор
Вывод сигнала управления в ЦАП14CLR P2.6
SETB P2.6Подача перехода 0->1 на ЦАП (запуск)15SETB P2.2Подача высокого уровня на CS, RD16INC R0
CJNE A, #3, LOOP
SJMP CHECKEXITПереход к следующему каналу
Выполнить для 0..2 канала
Переход к следующей итерации
На рисунке 10.58 дана схема электрическая принципиальная ЛМПСУ, реализующая описанную выше задачу
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Цифровая и вычислительная техника. Э.В.Евреинов и др. Под редакцией Э.В. Евреинова. Москва: Радио и связь, 1991. -464с.:ил.
2 Электронные промышленные устройства :Уч. для студ. вузов спец. "Промышленная электроника" В.И. Васильев, Ю.М. Гусев, В.Н. Миронов и др. М.: Высшая школа, 1988.-303стр.:ил.
3 Руденко В.С. и др. Приборы и устройства промышленной электроники. В.С. Руденко, В.И. Сенько, В.В. Трифонюк (Библиотека инженера ) К.: Техника, 1990. -368cтp.
4 Токхейм Р. Основы ци