Модернизация микрокриогенной системы
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ение реализуется через логическое ИЛИ с сигналами дистанционного управления, затем складываются с сигналом перегрева/переохлаждения на логическом ИЛИ-НЕ и выставляют логический ноль на D-триггере, переводя компрессорную установку в режим "выключено".
При дистанционном управлении сигналы с панели управления микрокриогенной системой дополнительно проходят через инвертирующий оптрон, еще раз инвертируются на логических элементах И-НЕ и подаются, аналогично импульсу с ручного управления, на логическое ИЛИ.
Сигнал с D-триггера активирует высоковольтное реле, которое, в свою очередь, активирует мощный контактор, замыкающий 380-вольтовую цепь питания нагнетателя КУ. Этот же сигнал выводится на светодиод внешней индикации. Дополнительная RC-цепочка стабилизирует начальное состояние В-триггера - состояние "выключено".
3. Результаты испытаний разработанных устройств
Разработанное устройство находится в стадии макета, однако каждый из узлов панели управления МКС и блок включения КУ были испытаны на работоспособность. К таким узлам относятся:
узел связи с ЦКУР;
узел обратной связи с МО;
узел управления МО и КУ;
узел связи с жидкокристаллическим модулем:
узел связи с клавиатурой;
датчик давления;
регулятор давления;
термодатчики.
Методика проверки подразумевала использование тестовых программ для микроконтроллера, написанных специально для этих целей. Ниже описаны методики проверки относительно конкретных элементов.
Связь с центральным компьютером
Для проверки работоспособности узла был использован COM Port Toolkit 3.9 - бесплатная программа для работы с последовательным портом компьютера, сочетающая в себе возможности терминала, просмотра, журналирования и экспорта данных. Она используется для создания, отладки или реверс-инженеринга последовательных протоколов обмена. Программа может отправлять и получать данные как в ASCII, так и в шестнадцатеричном виде. В настройках порта возможно менять некоторые данные приема-передачи, включая установку нестандартных скоростей обмена.
Контрольной схеме ПУ с помощью джамперов на выводах ADDRESS1 - ADDRESS3 был присвоен номер 17 - JP2 замкнут, JP3 и JP4 разомкнуты, после считывания МК в регистр записывалось значение "1" и программно складывалось с "16" (согласно протоколу обмена между центральным компьютером радиотелескопа и системой управления СВЧ приемным комплексом номер должен был располагаться в диапазоне 16-31). Для проверки была написана программа типа "эхо": на адрес контрольного устройства передавалось некоторое 2-байтное сообщение, МК должен был его считать и переслать обратно на компьютер, где первый байт - адрес, МК выдает "эхо" только если адрес равен 17.
В ходе испытаний изначально передаваемая информация вернулась в исходном состоянии, что подтвердило работоспособность разработанной схемы.
Параметры последовательного интерфейса, использованные при передаче сообщения: скорость обмена 9600 бод, длина слова 8 бит, один стоп-бит, контроль четности отключен.
Термодатчик
Тестовая программа по запросу компьютера через СОМ-порт выполняла измерение температуры датчика AD7416. Сам датчик был закреплен на медной пластине с контрольным датчиком температуры и влажности SHT75. Последний является частью разработанного в ИПА устройства для мониторинга температуры в надзеркальной кабине радиотелескопа и имеет точность измеряемой температуры 0,01 С. Оба устройства - макет панели управления и монитор температуры - контролировались с компьютера и опрашивались одновременно.
Температура медной пластины искусственно менялась от - 5 до +60 С. В границах этого диапазона показания обоих датчиков совпадали в пределах 0.25 С (точность AD7416), что свидетельствует о нормальном функционировании разработанной схемы.
LCD-модуль
Первым этапом контрольных испытаний была проверка экспандера PCF8574 аналогично проверке сдвигового регистра - с AtMega16 через выводы сlk и data посредством двунаправленной шины I2C [13] с интервалом в 1 с передавались байты 01010101 и 10101010 и вольтметром замерялись уровни на выводах I/O 0 - I/O 7. По итогам проверки напряжения на контактах с логической единицей вольтметр показал 5 В, с логическим нулем - 0В. При этом не присутствовало никаких промежуточных значений, очередность битов была верной, что исключало ошибочное срабатывание системы.
Затем использовалась тестовая программа от "монитора температуры" - устройства в составе контрольной аппаратуры радиотелескопа использующее аналогичный дисплей. В программе процедура вывода данных через параллельный порт была заменена на специально написанную подпрограмму для вывода этих же данных через экспандер. С помощью нее была произведена инициализация дисплея и вывод тестового текстового сообщения. Устройство произвело вывод данных корректно.
Клавиатура
Для проверки работоспособности собранной на макетной плате клавиатуры на 8 управляющих клавиш была написана тестовая программа, выдающая через COM-порт сообщение - байт с битами, соответствующими нажатым клавишам. Сигнал прерывания с клавиатуры и тактовые импульсы дополнительно визуально контролировались с помощью осциллографа.
Нажатие одиночных клавиш в различном порядке, а также одновременное нажатие нескольких и сравнение с байтом-сообщением показало, что разработанное устройство корректно выполняет передачу данных о нажатых клавишах.
Управление МО и КУ
На сдвиговый регистр 74HC