Проектирование микропроцессорной системы управления электроприводом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Целью курсового проектирования является разработка аппаратно-программных средств микропроцессорной системы управления (МПСУ) на базе ОМЭВМ нереверсивным электроприводом (ЭП), предназначенным для регулирования скорости вращения электродвигателя (ЭД).

Тип электропривода…. асинхронный;

Тип регулятора.... ПИ;

Тип ОМЭВМ… КР1830ВЕ31;

Тип памяти программ…. РПЗУ (К573РФ4);

Тип аналогового мультиплексора…… КР590КН6;

Тип АЦП….... К1113ПВ1;

Тип сигнализации…световая

Структурная схема МПСУ ЭП

В данном курсовом проекте МПСУ состоит из следующих устройств (рис. 1):

- ОМЭВМ - однокристальная микроЭВМ;

- ПП - память программ, реализованная на основе постоянного запоминающего устройства (ПЗУ);

- ПУ - пульт управления;

- УВВА - устройство ввода аналоговых сигналов от датчиков скорости и тока;

- УВВЦ - устройство ввода цифрового сигнала от аварийного датчика температуры;

- УВЫВ - устройство вывода управляющих сигналов на силовые ключи преобразовательного устройства;

– ПА - последовательный адаптер для связи с ЭВМ верхнего уровня

– Uc - сигнал обратной связи от датчика скорости

– Uт - сигнал обратной связи от датчика тока

– ХАДТ - сигнал обратной связи от аварийного датчика температуры

– yc-yп - сигналы управления силовыми ключами.

Связь устройств с ОМЭВМ осуществляется с помощью 8-разрядной шины данных (ШД).

Блоки на приведенной структурной схеме по мере выполнения отдельных этапов проектирования должны быть детализированы до уровня принципиальных электрических схем с использованием заданных и выбранных элементов.



Рис.1 Структурная схема МПСУ

Основным и значимым элементом МПСУ является ОМЭВМ, в данной курсовой работе представленные серией МК51.

Общие сведения об однокристальных микроэвм семейства МК-51

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной n-МОП технологии (серия 1816) и КМОП технологии (серия 1830).

Семейство МК51 включает пять модификаций ОМЭВМ (имеющих идентичные основные характеристики), основное различие между которыми состоит в реализации памяти программ и мощности потребления, в данном курсовом проекте используется КР1830ВЕ31.

Характеристика ОМЭВМ

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 серии 1816 выполнены по высококачественной n-МОП технологии. ОМЭВМ КР1830ВЕ31 не содержат встроенной памяти программ, однако могут использовать до 64 Кбайт внешней постоянной или перепрограммируемой памяти программ и эффективно использоваться в системах, требующих существенно большего по объему (чем 4 Кбайта на кристалле) ПЗУ памяти программ.

Микросхемы - КР1830ВЕ31.

Аналог - 80С31ВНАН.

Тип памяти программ - внешняя.

Объем внутренней памяти данных, байт - 128.

Максимальная частота следования тактовых сигналов, МГц - 12.

Ток потребления, мА - 18.

ОМЭВМ содержат все узлы, необходимые для автономной работы:

- центральный восьмиразрядный процессор;

- память данных объемом 128 байт;

- четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода;

- два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика;

- систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями;

- последовательный интерфейс;

- тактовый генератор.

Система команд ОЭВМ содержит 111 базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.

ОЭВМ имеет:

- 32 регистра общего назначения (РОН);

- 128 определяемых пользователем программно-управляемых флагов;

- набор регистров специальных функций.

Структурная схема ОМЭВМ представлена на рис.2



Рис. 2. Структурная схема ОМЭВМ

Двухсторонний обмен информацией между функциональными блоками осуществляется с помощью внутренней 8-разрядной шины данных. Рассмотрим графическое изображение ОМЭВМ, представленное на рис.3

Рис. 3. Условное графическое обозначение ОМЭВМ

Назначения выводов ОМЭВМ сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Назначение выводов ОМЭВМ

№	Обозна-чение	Назначение	Тип
1-8	P1.0-P1.7	8-разрядный двунаправленный порт Р1. Вход адреса А0-А7 при проверке внутреннего ПЗУ (РПЗУ)	вход/выход
9	RST	Сигнал общего сброса. Вывод резервного питания ОЗУ от внешнего источника (для 1816)	вход
10-17	Р3.0-Р3.7	8-разрядный двунаправленный порт Р3 с дополнительными функциями:	вход/выход
	Р3.0	Последовательные данные приемника - RxD	вход
	Р3.1	Последовательные данные передатчика - TxD	выход
	Р3.2	Вход внешнего прерывания 0 -	вход
	Р3.3	Вход внешнего прерывания 1 -	вход
	Р3.4	Вход таймера/счетчика 0: - Т0	вход
	Р3.5	Вход таймера/ счетчика 1: - Т1	вход
	Р3.6	Выход стробирующего сигнала при записи во внешнюю память данных -	выход
	Р3.7	Выход стробирующего сигнала при чтении из внешней памяти данных -	выход
18	BQ2	Выводы для подключения кварцевого
19	BQ1	Резонатора
20	0 В	Общий вывод
2-28	Р2.0-Р2.7	8-разрядный двунаправленный порт Р2. Выход адреса А8-А15 в режиме работы с внешней памятью. В режиме проверки внутреннего ПЗУ выводы Р2.0-Р2.6 используются как вход адреса А8-А15. Вывод Р2.7 - разрешение чтения ПЗУ: -	вход/выход
9	PME	Разрешение программной памяти	Выход
30	ALE	Выходной сигнал разрешения фиксации адреса. При программировании РПЗУ сигнал: -	вход/выход
31	DEMA	Блокировка работы с внутренней памятью. При программировании РПЗУ подается сигнал UPR	вход/выход
32-39	Р0.7-Р0.0	8 - разрядный двунаправленный порт Р0. Шина адреса/данных при работе с внешней памятью. Выход данных D7-D0 в режиме проверки ПЗУ (РПЗУ)	вход/выход
40	Ucc	Вывод питания от источника напряжения + 5 В

РОН и определяемые пользователем программно-управляемые флаги расположены в адресном пространстве внутреннего ОЗУ данных. Регистры специальных функций (SFR, Special Function Registers) с указанием их адресов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Регистры специальных функций

Обозначение	Наименование	Адрес
* ACC * B * PSW SP DPTR DPL DPH * P0 * P1 * P2 * P3 * IP * IE TMOD * TCON TH0 TL0 TH1 TL1 * SCON SBUF PCON	Аккумулятор Регистр В Регистр состояния программы Указатель стека Указатель данных. 2 байта Младший байт Старший байт Порт 0 Порт 1 Порт 2 Порт 3 Регистр приоритетов прерываний Регистр разрешения прерываний Регистр режимов таймера/счетчика Регистр управления таймера/счетчика Таймер/счетчик 0. Старший байт Таймер/счетчик 0. Младший байт Таймер/счетчик 1. Старший байт Таймер/счетчик 1. Младший байт Управление последовательным портом Буфер последовательного порта Управление потреблением	0Е0Н 0F0H 0D0H 81H 82H 83H 80H 90H 0A0H 0B0H 0B8H 0A8H 89H 88H 8CH 8AH 8DH 8BH 98H 99H 87H

* - регистры, допускающие побитовую адресацию.

Ниже кратко описываются функции регистров, приведенных в таблице 2.

Аккумулятор АСС - регистр аккумулятора. Команды, предназначенные для работы с аккумулятором, используют мнемонику «А» - ADD A, R1. Мнемоника «АСС» используется при побитовой адресации - АСС.5.

Регистр В - используется, как дополнительный аккумулятор (сверхоперативный регистр), его применяют во время операций умножения и деления.

Регистр PSW - содержит информацию о состоянии программы. Разряды регистра PSW имеют следующее назначение:

7 (CY) - флаг переноса, изменяется во время выполнения некоторых арифметических и логических инструкций, устанавливается как аппаратными, так и программными средствами;

6 (АС) - флаг дополнительного переноса, устанавливается/сбрасывается во время выполнения инструкций сложения или вычитания для указания переноса или заёма в бите 3 при образовании младшего полубайта результата (D0..D3), устанавливается и читается как аппаратно, так и программно;

5 (F0) - флаг состояния, определяемый пользователем, программно доступен к записи и чтению;

4..3 (RS1..RS0) - указатели банка рабочих регистров, программно доступны к записи и чтению, имеются следующие комбинации:

Таблица

RS1	RS0	Банк памяти
0	0	Банк 0 с адресами (00H…07H)
0	1	Банк 1 с адресами (08H…0FH)
1	0	Банк 2 с адресами (10H…17H)
1	1	Банк 3 с адресами (18H…1FH)

2 (OV) - флаг переполнения, устанавливается/сбрасывается во время выполнения арифметических инструкций для указания состояния переполнения, аппаратно и программно доступен к записи и чтению;

1 - резерв, содержит триггер доступный по записи (0 или 1) и чтению, который можно использовать;

0 (Р) - бит чётности, устанавливается/сбрасывается в каждом цикле инструкций для указания чётного/нечётного количества разрядов аккумулятора, находящихся в состоянии «1», аппаратно и программно доступен к записи и чтению.

Указатель стека SP - 8-битовый регистр, содержимое которого увеличивается на 1 перед записью данных в стек (при выполнении команд PUSH и CALL). При начальном сбросе указатель устанавливается в 07Н, а область стека в ОЗУ данных начинается с адреса 08Н. При необходимости область стека может быть расположена в любом месте внутреннего ОЗУ данных микроЭВМ.

Указатель данных DPTR - состоит из старшего (DPH) и младшего (DPL) байта, содержит 16-битовый адрес при обращении к внешней памяти, может использоваться и как два независимых 8-битовых регистра.

Порты 0...3 - регистры Р0, Р1, Р2, Р3 являются регистрами «защелками».

Буфер SBUF - представляет собой два отдельных регистра: буфер передатчика и буфер приемника. Когда данные записываются в SBUF, они поступают в регистр передатчика; когда данные читаются из SBUF, они выбираются из буфера приемника.

Регистры таймера - регистровые пары (TH0, TL0) и (TH1, TL1) образуют 16-битовые счетные регистры соответственно таймера/счетчика 0 и таймера/счетчика 1.

Регистры управления - регистры специальных функций IP, IE, TMOD, TCON, SCON и PCON содержат биты управления и биты состояния системы прерываний, таймеров/счетчиков и последовательного порта.

ОМЭВМ конструктивно выполнена в пластмассовом корпусе типа 2123.40-2. Условное графическое изображение микросхемы показано на рис. 3, назначение выводов приведено в табл. 1.

ОМЭВМ состоит из следующих функциональных узлов:

- блока управления;

- арифметико-логического устройства;

- блока таймеров/счётчиков;

- блока последовательного интерфейса и прерываний;

- программного счётчика;

- портов ввода-вывода;

- памяти данных;

- памяти программ.

Структурная схема ЭП

В курсовом проекте использован асинхронный ЭП, структурная схема которого приведена на рис. 4.

На этой схеме приняты следующие обозначения: ПР - преобразовательное устройство; К1-K4 - силовые ключи; ДС - датчик скорости вращения; ДТ - датчик тока; АДТ - аварийный датчик температуры ЭД; ПУ - пульт управления; ПК - последовательный канал; ЭВМ - ЭВМ верхнего уровня; Uс - сигнал обратной связи от датчика скорости; Uт - сигнал обратной связи от датчика тока; xадт - сигнал обратной связи от аварийного датчика температуры ЭД; y1-y4 - сигналы управления силовыми ключами; Uп - входное напряжение преобразовательного устройства.



Рис. 4 Структурная схема асинхронного ЭП

Графики зависимости управляющих сигналов представлены на рис.5

Рис.5 Управляющие сигналы для асинхронного ЭП

Характеристика ПЗУ

В курсовом проекте ОМЭВМ имеет внешнюю память программ, предназначенную для хранения управляющей программы и постоянных коэффициентов, объемом 8 Кбайт, и внутреннюю память данных, предназначенную для хранения переменных величин и коэффициентов, объемом 128 байт. При обращениях к внешней памяти программ всегда формируется 16-разрядный адрес, младший байт которого выдается через порт Р0, а старший - через порт Р2. При этом байт адреса, выдаваемый через порт Р0, должен быть зафиксирован во внешнем регистре по спаду сигнала ALE, так как в дальнейшем линии порта Р0 используются в качестве шины данных, по которой байт из внешней памяти программ принимается ОМЭВМ.Для чтения из внешней памяти программ используется сигнал . Если ОМЭВМ не имеет внутренней памяти программ, то ее вывод DEMA должен быть подключен к 0 В. В качестве памяти программ в данном курсовом проекте применяются однократно программируемые (ППЗУ) и репрограммируемые (РПЗУ) ПЗУ. Используемая микросхема представлена на рис.6

Для этой микросхемы характерны следующие свойства: напряжение питания 5В, уровни ТТЛ входных и выходных напряжений, выходы с тремя состояниями либо с открытым коллектором, возможность использования способа импульсного питания для значительного уменьшения энергопотребления. Данные микросхемы сведены в таблицу 3

Таблица 3

Тип микросхемы	Емкость, бит	Время срабатывания, нс	Входы выборки кристалла	Тип выхода
КР573РФ4	64К (8К8 )	500	СS	ТТЛ-З сост.

Если ОМЭВМ не имеет внутренней памяти программ, ее вывод DEMA должен быть подключен к 0 В.

Чтение из внешней памяти программ стробируется сигналом ОМЭВМ . При работе с внутренней памятью программ сигнал не формируется. ОМЭВМ не имеют инструкций и аппаратных средств для программной записи в память программ.

При обращениях к внешней памяти программ всегда формируется 16-разрядный адрес, младший байт которого выдается через порт Р0, а старший - через порт Р2. При этом байт адреса, выдаваемый через порт Р0, должен быть зафиксирован во внешнем регистре по спаду сигнала ALE, т.к. в дальнейшем линии порта Р0 используются в качестве шины данных, по которой байт из внешней памяти программ вводится в ОМЭВМ

Описание подсистем синхронизации и установок ОМЭВМ

Начнем разработку аппаратной части с разработки устройств, обеспечивающих синхронизацию и начальную установку микропроцессора (ОМЭВМ). Сигнал синхронизации ОМЭВМ будем вырабатывать встроенным тактовым генератором ОМЭВМ при подключении к ее выводам BQ1 и BQ2 кварцевого резонатора. Схема подключения кварцевого резонатора показана на рис. 7. Для начальной установки ОМЭВМ к выводу RST подключаются элементы в соответствии со схемой, приведенной на рис. 8.

Кнопка SB позволяет выполнять сброс ОМЭВМ. Нажатие кнопки приведет к разрядке конденсатора С и ОМЭВМ будет находится в исходном состоянии (лог. «1» на входе RST). Отпускание кнопки завершит начальную установку и ОМЭВМ начнет выполнение программы с нулевого адреса.

Рис. 7. Схема подключения кварцевого резонатора и LC-цепочки

Рис. 8. Схема начальной установки ОМЭВМ

Разработка подсистемы памяти

В курсовом проекте ОМЭВМ имеет внешнюю память программ, предназначенную для хранения управляющей программы и постоянных коэффициентов, объемом 8 Кбайт, и внутреннюю память данных, предназначенную для хранения переменных величин и коэффициентов, объемом 128 байт.

При обращениях к внешней памяти программ всегда формируется 16-разрядный адрес, младший байт которого выдается через порт Р0, а старший - через порт Р2. При этом байт адреса, выдаваемый через порт Р0, должен быть зафиксирован во внешнем регистре по спаду сигнала ALE, так как в дальнейшем линии порта Р0 используются в качестве шины данных, по которой байт из внешней памяти программ принимается ОМЭВМ.

Схема подключения внешней памяти программ представлена на рис. 9.

Для чтения из внешней памяти программ используется сигнал .

В качестве памяти программ в данном курсовом проекте - однократно программируемые РПЗУ К573РФ4:

Рис.9 Схема подключения внешней памяти программ

ХАРАКТЕРИСТИКА АНАЛОГОВОГО МУЛЬТИПЛЕКСОРА

Схема аналогового мультиплексора представлена на рис.10

Рис.10 Схема аналогового мультиплексора

Характеристика АЦП

Схема подключения АЦП к ОМЭВМ приведена на рис 11.

Характеристика аналого-цифрового преобразователя К1113ПВ1:

ОМЭВМ имеет блок последовательного интерфейса, поэтому для связи с ЭВМ верхнего уровня необходимо дополнительно подключить только последовательный адаптер (ПА), который служит для преобразования уровней сигналов последовательного интерфейса RS-232 (рис. 12).

Рис 11. Схема подключения АЦП.



Рис 12. Схема подключения последовательного адаптера ПА

Разработка пульта управления

ПУ должен содержать следующие элементы:

- кнопку ПУСК для включения ЭП, опрашиваемую перед началом управления;

- кнопку СТОП для выключения ЭП, опрашиваемую в конце каждого цикла управления;

- кнопку ВВОД для ввода заданного значения скорости вращения и вывода текущих значений скорости вращения и тока ЭД;

- блок из 8 тумблеров и входной буфер для ввода заданного значения скорости вращения зад;

- регистр со звукосигнализацией для индикации текущего значения скорости вращения Nс

- регистр со звукосигнализацией для индикации текущего значения тока Nт; На рис. 13. приведено устройство для ввода одного из разрядов кода установки.

Рис 13. Устройство для ввода одного из разрядов кода установки скорости вращения _зад

Оно построено на базе триггера Шмитта, ко входам которого подключены тумблер SA и RC-фильтр, построенный на элементах R1, R2 и C. RC-фильтр необходим для исключения дребезга контакта тумблера (многократного перехода в течение короткого времени от замкнутого состояния к разомкнутому и обратно). Благодаря малому сопротивлению R1 первое же срабатывание контакта приводит к разряду конденсатора C. Последующие же размыкания контакта, вызванные дребезгом, незначительно увеличивают напряжение на конденсаторе вследствие относительно большой постоянной времени его заряда.

Рис 14. Регистр для индикации текущего значения скорости вращения N_с или текущего значения тока N_т

Блок последовательного интерфейса

Микропроцессорная система без средств ввода и вывода оказывается бесполезной. ОМЭВМ имеет БПИ, поэтому для связи с ЭВМ верхнего уровня необходимо дополнительно подключить ПА, который необходим для преобразования уровней сигналов последовательного интерфейса RS-232C (рис 15).



Рис. 15. ПА

Широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных RS-232 линий для обеспечения функций определения статуса и управления.Порядок обмена по интерфейсу представлен в таблице4

Таблица 4. Порядок обмена по интерфейсу RS-232C

Наименование	Направление	Описание	Контакт (9-контактный разъем) рис.7
DCD	IN	Carrie Detect (Определение несущей)	1
RXD	IN	Receive Data (Принимаемые данные)	2
TXD	OUT	Transmit Data (Передаваемые данные)	3
DTR	OUT	Data Terminal Ready (Готовность терминала)	4
GND	-	System Ground (Корпус системы)	5
DSR	IN	Data Set Ready (Готовность данных)	6
RTS	OUT	Request to Send (Запрос на отправку)	7
CTS	IN	Clear to Send (Готовность приема)	8
RI	IN	Ring Indicator (Индикатор)	9

Рис.

Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи. Данные передаются в инверсном коде (логической единице соответствует низкий уровень, логическому нулю - высокий уровень). Поскольку данные обычно представлены на шине микропроцессора в параллельной форме (байтами, словами), их последовательный ввод-вывод оказывается несколько сложным. Для последовательного ввода потребуется средства преобразования последовательных входных данных в параллельные данные, которые можно поместить на шину. С другой стороны, для последовательного вывода необходимы средства преобразования параллельных данных, представленных на шине, в последовательные выходные данные. В первом случае преобразование осуществляется регистром сдвига с последовательным входом и параллельным выходом (SIPO), а во втором -- регистром сдвига с параллельным входом и последовательным выходом (PISO).



Рис. 16. Процесс последовательной передачи данных

Последовательные данные передаются в синхронном или асинхронном режимах. В синхронном режиме все передачи осуществляются под управлением общего сигнала синхронизации, который должен присутствовать на обоих концах линии связи. Асинхронная передача подразумевает передачу данных пакетами; каждый пакет содержит необходимую информацию, требующуюся для декодирования содержащихся в нем данных. Подсистема ввода-вывода включает в себя блоки УВВА, УВВЦ, УВЫВ, через которые осуществляется обмен цифровой и аналоговой информацией. Обмен цифровой информацией ОМЭВМ со внешними устройствами ввода-вывода осуществляется через порт P0 по шине данных (ШД), к которой входные и выходные линии подключаются с помощью шинных формирователей и регистров. Обращение к внешним устройствам ввода-вывода возможно только с помощью команд MOVX и осуществляется с помощью дешифратора, на вход которого подается адрес устройства ввода-вывода, и сигналов управления и . Команды MOVX @Ri, A и MOVX A, @Ri формируют восьмиразрядный адрес, выдаваемой через порт Р0. Байт адреса, выдаваемый через порт Р0, должен быть зафиксирован во внешнем регистре по спаду сигнала ALE, т.к. в дальнейшем линии порта Р0 используются как шина данных, через которую байт данных принимается из памяти при чтении или выдается в память данных при записи. При этом чтение стробируется сигналом , а запись - сигналом .

Разработка программного обеспечения

Разработка программного обеспечения заключается в разработке подробной блок-схемы алгоритма управления ЭП в соответствии с техническим заданием и программных модулей реализации этого алгоритма на языке ассемблера или Си. При распределении программных модулей в памяти программ необходимо помнить, что сигнал начальной установки ОМЭВМ сбрасывает программный счетчик в нуль и программа всегда начинается с нулевого адреса. Переход на требуемую ячейку памяти можно выполнить с помощью команды безусловного перехода. Алгоритм управления ЭП должен иметь циклический характер, т. е. после анализа состояния кнопки СТОП необходимо осуществить переход на программный модуль ввода и цифровой обработки сигналов от аналоговых датчиков с помощью команды безусловного перехода. МПСУ реализует алгоритм управления ЭП, укрупненная блок-схема которого представлена на рис. 17.

Блок 1 выполняет начальную установку (инициализацию) ОМЭВМ: настройку программируемых устройств, присвоение переменным начальных значений и т. д.

Блок 2 анализирует состояние кнопки ПУСК и переводит МПСУ в режим управления ЭП или в режим ожидания.

Блок 3 осуществляет ввод и цифровую обработку сигналов от аналоговых датчиков скорости и тока, а также ввод сигнала от аварийного датчика температуры.

Блок 4 формирует управляющее воздействие с помощью цифрового регулятора.

Блок 5 реализует задачи защиты ЭП: отключение ЭП при превышении текущего значения тока заданного максимально допустимого значения, а также при срабатывании аварийного датчика температуры.

Блок 6 осуществляет формирование управляющих сигналов и их вывод на силовые ключи преобразовательного устройства.

Блок 7 проверяет наличие запроса на прерывание от ЭВМ верхнего уровня для передачи информации.

Блок 8 при наличии запроса на прерывание передает текущие значения скорости вращения и тока в ЭВМ верхнего уровня.

Блок 9 анализирует состояние кнопки СТОП и обеспечивает циклический режим управления ЭП или его отключение.

Ввод заданного значения (уставки) скорости вращения, а также вывод текущих значений скорости вращения и тока на устройство индикации осуществляется при нажатии кнопки ВВОД с помощью прерывания работы ОМЭВМ. Кнопки ПУСК, СТОП и ВВОД расположены на пульте управления.

Рис. 17. Алгоритм управления ЭП

Текст программы:

DC_START_STOP EQU 0000H

DC_PULT EQU 0001H

DC_T EQU 0002H

DC_OUTSPEED EQU 0004H

DC_OUTCUR EQU 0005H

DC_OUTPUT_Y EQU 0006H

DC_CON EQU 0008H

CSEG

ORG 0000h

BEGIN: JMP MAIN

ORG 0003h

LJMP INT_INT0

ORG 000Bh

LJMP INT_TIME0

ORG 0013h

LJMP INT_INT1

ORG 001Bh

LJMP INT_TIME1

ORG 0060h

INT_INT0: прерывание от МП

MOV A, 0H

MOV R0, DC_OUTPUT_Y

MOVX @R0, A

JMP STOP включение сигнала и остановка

INT_TIME0: прерывание от таймера 1

RET1

INT_INT1: прерывание от пульта

MOV R0, DC_PULT

MOVX A, @R0

MOV R1, A

MOV R0, DC_OUTSPEED

MOVX @R0, A

MOV R0, DC_OUTCUR

MOVX @R0, A

RET1 получение и индикация текущих значений

INT_TIME1: прерывание от таймера 2

MOV A, #0

MOV B, #0

MOV DPTR, #0

MOV P0, #0FFH

MOV P1, #0FFH

MOV P2, #0FFH

MOV P3, #0FFH

MOV TCON, #0

MOV TMOD, #0

MOV TH0, #0

MOV TL0, #0

MOV TH1, #0

MOV TL1, #0

MOV SCON, #0

MOV PCON, #0

MOV IP, #0

MOV PSW, #0

MOV E, #0

RET

SEND_COM: передача текущих данных на ЭВМ

RET

MAIN:

MOV SP, #07H

LCALL INIT

WAIT_START: ожидание старта

MOV R0, DC_START_STOP

MOVX A, @R0

ANL A, #1H

JZ WAIT_START

START: старт, проверка всех систем

MOV IE, #10011111B

LCALL INT_INT0

MOV R0, DC_T

MOVX A, @R0

ANL A, #1H

LCALL INT_INT0

MOV R0, DC_COM

MOVX A, @R0

MOV R0, DC_START_STOP

MOVX A, @R0

ANL A, #0H

JZ START

STOP: конец программы

END

Оценка надежности аппаратных средств

Количественными характеристиками надежности системы являются следующие.

Вероятность безотказной работы, определяемая выражением

,

где - интенсивность отказов для разных типов элементов.

Для последовательно соединенных N элементов

,

а для параллельного соединения

Наработка на отказ

.

Вероятность отказа

.

Расчет аппаратных затрат

Расчет аппаратных затрат МПСУ осуществляется в числе условных корпусов, причем за единицу сложности аппаратурных затрат принимается один 16-выводный корпус (если корпус имеет большее число внешних выводов, то его сложность берется из табл.5).

Таблица 5. Значения коэффициента перевода

Число выводов в корпусе	16	24	28	40	48
Коэффициент перевода	1	2,8	3,2	4,5	7,5

Защита ЭП

микропроцессорный однокристальный вычислительный электропривод

В курсовом проекте ЭП имеет два вида защит: от перегрузки по току и перегрева ЭД.

При перегрузке по току, т. е. при превышении текущего значения тока N_т заданного максимально допустимого значения N_т.макс, которое хранится в памяти программ, ЭП отключается. При этом ОМЭВМ должна выполнить следующие действия:

- перевести все сигналы управления в пассивное (нулевое) состояние;

- включить на ПУ аварийную сигнализацию: световую с частотой 2 Гц или звуковую с частотой 500 Гц;

- передать в последовательный канал связи код символа «!».

После выполнения указанных действий ОМЭВМ должна перейти в режим останова, в котором она не выполняет никаких действий. При перегреве ЭД, когда срабатывает аварийный датчик температуры (xадт=1), ЭП также отключается и ОМЭВМ должна выполнить действия, аналогичные действиям при перегрузке по току.

Список используемой литературы

1. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник. Том 5. - М.: ИП РадиоСофт, 1999. - 608 с.: ил.

2. Микропроцессорные комплекты интегральных схем: состав, структура. Под ред. Васенкова А.А., Шахнова В.А., - М.: Радио и связь, 1982 г.

3. Однокристальные микроЭВМ: Справочник / А. В. Боборыкин, Г. П. Липовецкий, Г. В. Литвинский и др. - М.: МИКАП, 1994.

4. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. М.: Радио и связь, 1988.

Размещено на Allbest.ru