Схема автоматичного вимикача освітлення

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

РОМЕНСЬКИЙ КОЛЕДЖ

ДЕРЖАВНОГО ВИЩОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ

«КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВАДИМА ГЕТЬМАНА»

Спеціальність: 5.091504 «Обслуговування комп'ютерних та інтелектуальних систем та мереж»

Курсовий проект з предмету:Мікропроцесорні системи

Тема: «Розробити схему електричну принципову автоматичного вимикача освітлення»

РК КНЕУ. КП. 5.091504. 001. ПЗ

2007

Зміст

Вступ

1 Загальний розділ

1.1 Призначення проектуємого пристрою

1.2 Технічні характеристики

1.3 Розробка і обґрунтування схеми електричної структурної

2 Спеціальний розділ

2.1 Вибір і обґрунтування елементної бази

2.2 Принцип роботи окремих ВІС з використанням часових діаграм та алгоритмів роботи

2.3 Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принципової

3 Експлуатаційний розділ

3.1 Ініціалізація програмуємих ВІС

3.2 Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв

3.3 Розрахунок надійності пристрою

Анотація

Література

Вступ

В наш час - час бурхливого розвитку науки і техніки мікропроцесори й мікропроцесорні системи являються найбільш масовими засобами обчислювальної техніки.

Великим проривом стала поява мікропроцесорних ВІС, що дозволило через їхню дешевизну, малі габарити і масу, низьку потужність споживання й надзвичайно гнучкі можливості програмування функцій вирішити проблему розробки малого числа ВІС для застосування в різноманітних ситуаціях в різних галузях на різних етапах виробництва, дозволило впровадити обчислювальну техніку в ті області, у яких раніше вона не використовувалася.

Для обробки аналогових і цифрових сигналів розроблена велика номенклатура мікросхем, серед яких можна відзначити генератори, підсилювачі, аналого-цифрові і цифро-аналогові перетворювачі, модулятори, компаратори, перемикачі струму і напруги, елементи вибірки і збереження, фільтри, процесорні елементи, пристрої керування введенням-виведенням, програмуємі послідовні і паралельні інтерфейси, магістральні прийомопередавачі, блоки мікропрограмного керування, пріоритетного переривання, запам'ятовуючі пристрої, багатофункціональні синхронізуючі пристрої, програмуємі таймери і т.д. Більшість перерахованих схем і пристроїв є функціональними складовими частинами мікропроцесорних комплектів, у значній мірі визначаючи архітектуру мікро-ЕОМ. Однак практично будь-яка мікро-ЕОМ крім основних функціональних ВІС містить і значне число мікросхем середнього і малого ступеня інтеграції.

Останні роки відзначені масовим наповненням ринку різною автоматизованою апаратурою всілякого призначення самої різноманітної складності від пластикової платіжної картки до холодильника, автомобіля й складних пристроїв. Це стало можливим завдяки мікроконтролерам. Вони швидко входять в усі сфери життєдіяльності людини, їхня насиченість у нашому оточенні росте з року в рік.

З'являються фірми, які виробляють мікроконтролери: ATMEL, INTEL, ZILOG, MICROCHIP, scenix, здається можна продовжувати нескінченно

Кожна з перерахованих має більш як 100 видів різних за призначенням мікроконтролерів, а кожний мікроконтролер не менш 200 сторінок технічних описів і характеристик англійською мовою. Вибери свій девіз сучасного суспільства.

Засоби розробки програмного забезпечення для мікроконтролерів у кожної фірми свої, а що стосується мов програмування звичайно асемблер самий старий, добрий, всім зрозумілий, ну і ще перелічимо деякі: PASCAL, JAVA, C++ знову можна продовжувати нескінченно.

Раніше потрібно було б використати 50 мікросхем серії наприклад К155ХХ а зараз - один PIC16F84, в якому просто в подарунок ПЗП, ОЗП, таймер, система переривань, вбудований генератор, і все це в корпусі із 20 ніжками.

У даному проекті буде розроблений автомат ввімкнення та вимкнення освітлення на базі мікроконтролера PIC16F84, буде написана програма і розглянуті інструментальні засоби.

1. Загальний розділ

1.1 Призначення проектує мого пристрою

Визначення та поняття термінів, які використовуються у курсовому проекті:

ЕОМ - електронно-обчислювальна машина

МП - мікропроцесор

МПК - мікропроцесорний комплект

ВІС - великі інтегральні схеми

НВІС - надвеликі інтегральні схеми

ІС - інтегральна схема

ПЗП - постійний запам'ятовуючий пристрій

ОЗП - оперативний запам'ятовуючий пристрій

ОМК - однокристальний мікроконтролер

ОП - операційний підсилювач

АЛП - арифметико-логічний пристрій

ТТЛ - транзисторно-транзисторна логіка

ГТІ - генератор тактових імпульсів

МУ - магістраль управління

ША - шина адреси

ШД - шина даних

I²S - двонаправлена двох провідна шина передачі даних

ПЛІС - програмована логічна інтегральна схема

Призначення проектуємого пристрою

Запропонований мною автомат дозволяє включити й виключити освітлення з обліком робочих і святкових днів, пори року, літнього або зимового часу й т.д. Він побудований на широко розповсюдженому РIС - контролері PIC16F84A. Це доволі дешевий мікроконтролер який має всі потрібні мені функції а саме: низьке енергоспоживання, проста схема програма тора для прошивки коду програми в ПЗП контролера, та можливість перепрограмування мікросхеми якщо в коді програми виникла помилка, або коли користувач вніс свої зміни в програму.

Цей прилад може бути використаний на підприємстві для того, щоб не вмикати освітлення в приміщеннях у вихідні та святкові дні.

1.2 Технічні характеристики

Мікроконтролер PIC16F84A має наступні дані:

- Цілочисленний 8-розрядний RISC-процесор.

- Тактова частота до 10 Мгц.

- Кожна команда виконується за 1 цикл.

- Роздільні адресні простори програм і даних.

- Вбудована пам'ять програм обсягом 1 кб.

- Вбудована пам'ять даних обсягом 64 б

- Вбудоване ОЗП даних обсягом 68 б.

- Вбудований автомат запису-читання пам'яті програм

- 13 ліній введення-виведення.

- 8-розрядний таймер-лічильник.

- Режими зниженого енергоспоживання.

Мікроконтролер виконує програму, записану у вбудованому ПЗП, приймаючи та передаючи дані на зовнішнє ПЗП а також таймеру реального часу по шині I²S.

1.3 Розробка і обґрунтування схеми електричної структурної

Схема електрична структурна розроблюваного пристрою зображена на рисунку 1.3.1.

Рисунок 1.3.1 - Схема електрична структурна автоматичного вимикача освітлення

На схемі виділено наступні основні функціональні блоки пристрою: блок керування, до якого потрібно віднести мікроконтролер, даний блок виконує функцію керування роботою пристрою; блок живлення до якого входить джерело живлення яке включає в себе адаптер живлення та батарею живлення, які забезпечують відповідно роботу пристрою в цілому і автономну роботу таймеру; блок індикаторів слугує для виведення інформації для користувача, блок введення даних дозволяє ввести поточну дату/час та змінити налаштування пристрою, таймер служить для слідкуванням за поточним значенням часу.

2. Спеціальний розділ

2.1 Вибір і обґрунтування елементної бази

Для вирішення задачі автоматичного ввімкнення та вимкнення світла з поправкою на літній та зимній час, святкових днів та вихідних, я вирішив використати один з найпоширеніших PIC - контролерів PIC16F84A.

Для збереження дат та часу ввімкнення і вимкнення освітлення я використав мікросхему ПЗП 24LC256 з інтерфейсом передачі даних I²C, що позбавило мене громіздкої шини адреси та даних від МК до пристрою.

Таймер реального часу побудований на мікросхемі DS1307, яка до речі також має інтерфейс I²C. Ця мікросхема працює від автономного джерела живлення, 2-х елементів марки LR1130, які забезпечують автономну роботу годинника навіть при вимкненому живленні всієї схеми. Вона також має точний еквівалент часу -кварцовий резонатор на частоту 32768 Гц, що забезпечує необхідну точність часу.

Для індикації реального часу використовуються дві двох розрядні семисегментні індикатори на світло діодах, які можуть забезпечити індикацію часу навіть у темряві.

Щоб узгодити роботу семисегментних індикаторів та контролера я використав мікросхему 74HC299 вітчизняний аналог КР1533ИР24 яка являється універсальним восьми розрядним здвиговим регістром і має достатньо потужні виходи для підключення світлодіодів. Мікросхема має чотири режими роботи: паралельна загрузка даних в регістри МС, здвиг вправо від ZD1 до ZD8, здвиг вліво від ZD8 до ZD1, і режим блокування кристалу мікросхеми. В моїй схемі я використовую тільки два режими роботи МС це блокування та здвиг вправо.

Вся схема живиться від не стабілізованого мережного блока живлення на 15В, бо в схемі стоїть два стабілізатора напруги: КР142ЕН8Б - для живлення транзистора та реле, і КР142ЕН5В - для живлення мікросхем.

Основну роль бере на себе мікроконтролер тактова частота якого установлюється RC - цепочкою.

де: R1 - в кілоомах;

C1- в піко фарадах.

МК управляє роботою транзистора загрузкою якого є реле, яке в свою чергу вмикає або вимикає освітлення. Також в його задачі входить зняття даних реального часу з лічильника порівняння їх з вмістом мікросхеми ПЗП і в потрібний момент ввімкнути або вимкнути освітлення. Ще контролер повинен виводити поточний час на світлові індикатори, і управляти установкою реальної дати та часу. МК також повинен прораховувати яка зараз пора року, щоб безпомилково вмикати освітлення.

2.2 Принцип роботи окремих ВІС з використанням часових діаграм та алгоритмів роботи

Мікросхема КР1533ИР24

Універсальний восьми розрядний здвиговий регістр КР1533ИР24 умовно графічне позначення показано на Рисунок 2.2, призначення виводів показано в Таблиця 2.1

Рисунок 2.2 - Умовно графічне позначення мікросхеми КР1533ИР24

Таблиця 2.1 - Призначення виводів мікросхеми КР1533ИР24

№ вив.	Призначення	№ вив.	Призначення
1	Вхід вибору режиму	11	Вхід здвигу вправо
2	Вхід дозволу високоімпедансного стану	12	Тактовий вхід
3	Вхід дозволу високоімпедансного стану	13	Вхід здвигу вліво
4	Вхід/вихід даних	14	Вхід/вихід даних
5	Вхід/вихід даних	15	Вхід/вихід даних
6	Вхід/вихід даних	16	Вхід/вихід даних
7	Вхід/вихід даних	17	Вхід/вихід даних
8	Вихід 1-го розряду даних	18	Вихід 8-го розряду даних
9	Зброс стану мікросхеми	19	Вхід вибору режиму
10	Спільний	20	+5В Живлення

Рисунок 2.3 - Часові діаграми роботи мікросхеми КР1533ИР24

Конвеєрна вибірка команд мікроконтролером і виконання команд

Вхідний тактовий сигнал (вхід OSC1) внутрішньою схемою мікро контролера ділиться на чотири неперекриваючихся такти Q1, Q2, Q3, Q4. Внутрішній лічильник команд збільшується на одиницю при кожному такті Q1, а вибірка команд із пам'яті програм на кожному такті Q4. Декодування і виконання команди виконується з такту Q1 до Q4. Цей процес показаний на Рис. 2.4.

Цикл виконання команди складається із чотирьох тактів Q1, Q2, Q3 і Q4. Вибірка наступної команди і виконання поточної зміщені по часу таким чином виконання команди виконується за один цикл. Якщо команда змінює лічильник команд PC (наприклад команда GOTO) то необхідно два машинних цикла для виконання команди.

Цикл вибірки команди починається із збільшення лічильника команд PC в такті Q1.

В циклі виконання команди, код завантаженої команди, поміщається в регістр команд IR на такті Q1. Декодування і виконання команди виконується в тактах Q1, Q2 і Q4. Операнд із пам'яті даних читається в такті Q2, а результат виконання команди записується в такті Q4.

Рисунок 2.4 Діаграма циклів виконання команд

Зовнішнє ПЗП збереження даних

Мікросхема ПЗП в якій зберігаються дані про час ввімкнення освітлення зв'язується з мікроконтролером по засобам шини I²C (Inter Integrated Circuit Bus), до якої можна одночасно підключати любу кількість пристроїв які підтримують цей протокол передачі даних. Типова схема підключення пристроїв по шині I²C приведена на Рисунок 2.5.

Рисунок 2.5 - Типова схема підключення пристроїв до шини I²C

У цієї шини існує тільки два сигнальних виводи, SDA (Serial DAta), є інформаційним, а другий, SCL (Serial CLock), - тактвим. Іноді двонаправленый сигнал SDA розділяють на дві складові: SDAIN - вхід, SDAOUT - вихід.

Багато виготовлювачів мікросхем додають до цього набору ще один вхідний сигнал. Абревіатуру він може мати найрізноманітнішу, наприклад SAO, SA (Slave Address) або I2CADDR (І²С ADDRess), але суть від цього не міняється. Установивши на одному вході лог.”О” або лог.”1”, можна задавати основні або додаткова логічні адреси пристрою в системі. Навіщо це потрібно?

Як приклад на Рисунок 2.5 показана узагальнена схема інтерфейсу І²С. Всіма процесами в шині управляє "майстер" (англ. master, host), ним може бути мікроконтролер, звичайна або програмувальна логічна схема ПЛІС, або персональний комп'ютер. Підлеглі „майстрові” мікросхеми DD1 і DD2, включені паралельно по ланцюгах SDA й SCL. Їх називають "slave" або на слов'янський манер - "підлеглий". Резистори Rh1, Rh2 служать навантаженнями схем з відкритим стоком, що перебувають усередині "майстра” і мікросхем DD1, DD2.

Щоб відрізнити один slave-пристрій від іншого, кожному з них привласнюється унікальна логічна адреса. Стандарт І²С передбачає два формати адрес: короткий 7-розрядний і довгий 10-розрядний. У першому випадку доступні 112 адреси користувача та 16 службових адрес, в іншому випадку їхнє число збільшується до 1024.

Мікросхеми DD1, DD2 апаратно підтримують 7-розрядні адреси, причому не одну, або дві на вибір. Така надмірність стане в нагоді, якщо в системі якийсь із пристроїв уже має аналогічну адресу.

Зміна адрес виробляється подачею лог.”0” або лог.”1” на входи перемикачів адреси. При цьому мікросхема DD1 може мати основну адресу 1001110 (перемичка між ХТ2-ХТЗ) або додатковий 1001111 (перемичка між ХТ1-ХТ2), мікросхема DD2 - відповідно 0101100 (ХТ5-ХТ6) або 0101110 (ХТ4-ХТ5). Основна вимога до адрес - їхня не ідентичність у системі, що в схемі на Рисунок 2.5 виконується при будь-якому положенні перемичок ХТ1-ХТ6. З погляду користувача, основна й додаткова адреси абсолютно рівноцінні.

Діаграми читання запису типової ІС ПЗП показано на Рисунок 2.6, та Рисунок 2.7.

Рисунок 2.6 - Часова діаграма читання ІС ПЗП по шині І²С

Рисунок 2.7 - Часова діаграма запису ІС ПЗП по шині І²С

Умовно графічне позначення мікросхеми ПЗП 24LC256 показано на Рисунок 2.8.

Рисунок 2.8 - Умовно графічне позначення мікросхеми 24LC256

Вона має сигнали передачі даних SDA, тактовий сигнал SCL, вибір кристалу WP, вхід живлення Vcc, та перемикачі логічної адреси кристалу A0, A1, A2.

Таймер реального часу

Ця ІС виконує функцію годинника. Мікроконтролер ідентифікує таймер реального часу як адресне пространство у 56 байт, при чому по адресам 00h…07h розміщена службова інформація про час, дату та режими роботи таймера, а з адресу 08h по 3Fh знаходиться ОЗП, яке користувач може використати в своїх цілях. Умовно графічне позначення ІС таймера реального часу DS1307 показано на Рисунок 2.9, структурну схему таймера показано на Рисунок 2.10.

Рисунок 2.9 - Умовно графічне позначення ІС таймерареального часу DS1307

Рисунок 2.10 - Структурна схема ІС DS1307 таймера реального часу

Мікросхема DS1307 зв'язується з мікроконтролером по шині І²С яку уже описано вижче.

2.3 Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принципової

Програмний автомат ввімкнення, вимкнення освітлення побудовано на широковживаному мікроконтролері сімейства PIC PIC16F84A який порівняно недорогий та доступний. Частота на якій працює контролер в цій схемі не має жодних обмежень тому я вирішив не стабілізувати її а поставити на генератор просту RC цепочку на єлементах R1 та C1. Тактова частота роботи мікроконтролера визначається за формулою:

В приладі використана динамічна індикація, виводи RAO...RA3 DD2 використовуються для керування загальними катодами. Вивід RA4 служить для керування ключовим транзистором, навантаженням якого є реле К1. Лінії RBO...RB2 використовуються для зв'язку з мікросхемою DD3 (вітчизняний аналог - КР1533ИР24). Це універсальний реверсивний регістр зсуву, струм з виходів якого дозволяє управляти світлодіодним індикатором. Підпрограма виводу інформації на індикатор у послідовному коді, біт за бітом виводить по лінії RB1 байт інформації Для синхронізації цього процесу використовується вивід RB0.

Таймер реального часу побудований на мікросхемі DD1 (DS1307). Обмін інформацією між мікроконтролером і таймером відбувається по шині I²C, процес "спілкування" докладно розглянутий вижче. Для апаратної реалізації шин інтерфейсу SDA та SCL використовуються виходи мікроконтролера RB6 та RB7.

При виконанні програми мікроконтролер виступає як ведучий (masler) і створює на шинах старт-умову, далі передає семирозрядну службову адресу, що ідентифікує пристрій, з яким відбувається діалог, а восьмий біт служить вказівкою пристрою (slave), яка операція виконується - читання або запис.

Далі відбувається передача адреси для обміну усередині пристрою, і потім - безпосередньо передача даних.

Після пересилання байта приймаючий пристрій виставляє біт підтвердження прийому. Коли передані всі дані, що взаємодіють з пристроєм, виставляє на шинах стоп-умову й звільняє шину

Таймер DDI представляє для мікроконтролера адресний простір у 56 байт. За адресами 00Н...07Н розміщена службова інформація про час, дату й режими роботи таймера, з 08Н пo 3FH розташоване ОЗП, яке користувач може використати за своїм призначенням. Для автономної роботи таймера при відсутності живлення використтовується батарея із двох послідовно з'єднаних елементів LR1130. Кварц на 32768 Гц забезпечує необхідну точність ходу. Резистори R2 й R3 створюють необхідний потенціал на шині I²С.

"Спілкування" мікроконтролера з мікросхемою DS1 (24LC256) відрізняється від "спілкування" з таймером величиною адресного простору. В цій мікросхемі використається двохбайтовиа адреса, тут зберігається час включення дати й номери місяців для всіх 366 днів року, включаючи 29 лютого високосного року.

Для керування пристроєм використаються кнопки SB1 й SB2, підключені до виводів RB3 й RB4 мікроконтролера. Щоб управляти всіма режимами, вони зроблені багатофункціональними. Для живлення пристрою застосований нестабілізований адаптер на 15В (на схемі він не показаний). Необхідні напруги 12В для живлення реле К1 та 5В для живлення мікросхем й індикаторів забезпечують інтегральні стабілізатори DA1 і DA2. Конденсатор С4 згладжує пульсації, а С2 і СЗ блокують високочастотні перешкоди. Діод VD1 призначений для зниження ЭРС самоіндукції при вимиканні реле. Реле застосовано марки HJR4102-L-12V. Контакти реле управляють магнітним пускачем або проміжним реле на 220В. Така схема керування обрана для підвищення надійності роботи пристрою.

3. Експлуатаційний розділ

3.1 Ініціалізація програмованих ВІС

Програма ініціалізації мікросхем виконує налагодження портів вводу-виводу мікросхем та встановлює параметри дільника та входів мікросхеми по яким буде виконуватися переривання. Також налагоджуються переривання по таймеру. Всі інші переривання забороняються.

Програму ініціалізації і програму тестування пристрою наведено в пункті 3.2.

3.2 Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв

LIST p=16F84

__CONFIG 03FF1H

; значення затримки

; можуть бути від 1 до 255

T1 equ 67 ; грубо

T2 equ 221 ; точно

IndF equ 00h ; Доступ до пам'яті через FSR

Timer0 equ 01h ; TMR0

OptionR equ 01h ; Option (RP0=1)

PC equ 02h ; лічильника команд

Status equ 03h ; Status

FSR equ 04h ; Регістр непрямої адресації

PortA equ 05h ; Port A

TrisA equ 05h ; Tris A - RP0=1

PortB equ 06h ; Port B

TrisB equ 06h ; Tris B - RP0=1

EEData equ 08h ; EEPROM Data

EECon1 equ 08h ; EECON1 - RP0=1

EEAdr equ 09h ; EEPROM Address

EECon2 equ 09h ; EECON2 - RP0=1

IntCon equ 0Bh

Count equ 0Eh ; временний лічильника

Count1 equ 0Fh ; іще один

LED0 equ 010h

LED1 equ 011h

LED2 equ 012h

LED3 equ 013h ; комірки

LED4 equ 014h ; індикатора

LED5 equ 015h

LED6 equ 016h

LED7 equ 017h

Temp equ 018h ; временний регістр

LEDIndex equ 019h ; указатель LED

; Перевірка та ініціалізація порту А

clrf PortA ; RA0..RA3 = 0

bsf Status, RP0

movlw b'00010011'

movwf TrisA ; RA0,RA1,RA4 input

bcf Status, RP0

mov PortA, w

andlw b'00000011'

return

; Перекодування BCD -> 7 сегментний код

LCDTable

Addwf PC, F ; W + PC -> PC

Retlw b'00111111' ;FEDCBA = '0'

Retlw b'00000110' ; CB. = '1'

Retlw b'01011011' ; G.ED.BA = '2'

Retlw b'01001111' ; G..DCBA = '3'

Retlw b'01100110' ; GF..CB. = '4'

Retlw b'01101101' ; GF.DC.A = '5'

Retlw b'01111101' ; GFEDC.A = '6'

Retlw b'00000111' ; CBA = '7'

Retlw b'01111111' ; GFEDCBA = '8'

Retlw b'01101111' ; GF.DCBA = '9'

Retlw b'01110001' ; GFE...A = 'F'

; Головна програма

Start

Bsf Status,RP0

Movlw b'00010000' ; RA0..RA3 outputs

Movwf TrisA ; RA4 input

Movlw b'00000000' ; RB0..RB7 outputs

Movwf TrisB

clrwdt

movlw b'00100111' ; Prescaler -> Timer0,

bcf Status,RP0

clrf Count ; указателі

clrf LEDIndex

clrf LED0 ; індикатори

clrf LED1

clrf LED2

clrf LED3

clrf LED4

; Перекодурованя bin => BCD => код для індикаторів

Go

Bcf EECon1, 2 ; заборона запису

Movlw 0

Movwf EEAdr

Bsf Status, RP0

Bsf EECon1, 0

Bcf Status, RP0

Movf EEData, w

Movwf IF_H

Movlw 1

Movwf EEAdr

Bsf Status, RP0

Bsf EECon1, 0

Bcf Status, RP0

Movf EEData, w

Movwf IF_M

Movlw 2

Movwf EEAdr

Bsf Status, RP0

Bsf EECon1, 0

Bcf Status, RP0

Movf EEData, w

Btfsc Status, CF ; результат від'ємний?

goto Go1 ; ні

btfsc Status, CF ; а не нуль?

Goto Go1 ; ні

Comf TimerL, f ; перетворення

Incf TimerL, f

Btfsc Status, ZF

Decf TimerM, f

Comf TimerM, f ; від'ємного

Btfsc Status, ZF

Decf TimerH, f

Comf TimerH, f ; результату

Go1

Movlw 0

Movwf KeyWait

Goto Go plusIF

Movf IF_L, w

Addwf TimerL, f

Btfss Status, CF

Goto pl11

Incf TimerM, f

Btfss Status, ZF

Goto pl11

Incf TimerH, f

pl11

Movf IF_M,w

Addwf TimerM, f

Btfsc Status, CF

Incf TimerH, f

Movf IF_H, w

Addwf TimerH, f

Goto Go1

Edt

Clrf IntCon ; очистити всі біти

Movlw 0ah

Movwf LED7 ; признак режиму

Movlw b'00000000'

Movwf PortA

Bsf Status, RP0

Movlw b'00010000' ; RA0..RA3 вивод, RA4 вводу

Movwf TrisA

NextFun

Movlw 0 ; вихід із цикла редактування

Movwf KeyWait

Goto Edt ; next 8xLED

End

3.3 Розрахунок надійності пристрою

Надійність - властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу.

Показники надійності:

Безвідмовність.

Довговічність.

Ремонтопридатність.

Збереження.

Безвідмовність - властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна.

Ремонтопридатність - пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування.

До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження.

Відмовлення - подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою.

Відмовлення бувають:

Раптові (катастрофічні) - стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу.

Поступові (параметричні) - постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі.

Збереження - термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан.

Розрахунок надійності поділяється на три розділи:

Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою.

Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми.

Визначення середнього наробітку до першого відмовлення.

Виконання розрахунків проходить наступним чином:

1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою:

(3.3.1)

де:

n_i - кількість елементів у схемі;

_i - інтенсивність відмовлень і-го елемента;

m - кількість типів елементів.

При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі.

Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою:

(3.3.2)

де:

_о - інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження;

К_e - експлуатаційний коефіцієнт;

К_р - коефіцієнт навантаження.

Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності.

2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення.

Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:

(3.3.3)

де:

- інтенсивність відмов всіх елементів;

t - час, (год).

За результатами розрахунків складається таблиця і графік.

3. Середній наробіток до першого відмовлення - це час роботи пристрою до першої відмови.

Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою:

(3.3.4)

Анотація

У даній курсовій роботі була розроблена схема електрична принципова автомата ввімкнення, вимкнення освітлення на мікроконтролері. Спроектована схема електрична принципова пристрою, структурна та загальна схема, виконано опис всіх ВІС, що використовувалися у пристрої, приведено їхні технічні характеристики та структурні схеми. Була написана програма ініціалізації і програма обробника переривань від таймера та портів вводу-виводу, вказані алгоритми роботи програми.

Література

1. А.С. Басманов «МП и ОЭВМ», Москва, «Мир», 1988.

2. В.В. Сташин, А.В. Урусов «Программирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах», Москва, «Энергоатомиздат», 1990.

3. «Персональные ЭВМ и микроЭВМ», справочник, А.А. Мячеев, В.Н. Степанов, Москва, «Радио и связь», 1991г.

4. ЕСКД ГОСТ 2.105-79 "Общие требования к текстовым документам".

5. ЕСКД ГОСТ 2.702-75 "Правила выполнения электрических схем".

6. ЕСКД ГОСТ 2.708-81 "Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники".

7. Радиомир №4 2004г.

8. Радиоаматор №1 2004г.

9. Радиоаматор №9 2004г.