Програмне забезпечення для діагностики мікроконтролерів AVR

Холодний

22-24

40-60

0.1

Теплий

23-25

40-60

0.1

В умовах відсутності джерел виділення «шкідливостей» (шкідливих речовин, надлишкового тепла, вологи) проектом передбачається природна вентиляція (з пристроєм вентиляційних каналів в перекриттях будівлі і вертикальних шахт), а також системи кондиціонування із застосуванням побутових кондиціонерів типа БК-2500 в кількості 2 шт.

Рівень шуму при експлуатації об'єкту проектування не перевищує для даного робочого місця санітарних норм (50 Дб), тому вживання додаткових методів захисту від шуму не передбачається.

Електротехнічні вироби, що входять до складу об'єкту проектування є слабкими джерелами електромагнітних полів, тому рекомендовані проектом екрани повністю забезпечують безпеку обслуговуючого персоналу від електромагнітних випромінювань.

Для освітлення виробничого приміщення використовується поєднане освітлення, при якому недостатнє по нормах природне, доповнюється штучним.

Як штучне освітлення пропонується загальне освітлення. По характеру виконуваних робіт встановлюється IV розряд зорових робіт з нормованою освітленістю 300лк. Використовуємо люмінесцентні лампи типу ЛДЦ потужністю 40Вт в світильнику ЛСП06 (2 лампи) і розраховуємо кількість світильників по формулі:

N = E*S*Z*K/F*U*M, (4.5)

де F = 2200 lm - світловий потік однієї лампи;

Е = 300 lk - нормована освітленість;

S = 100 м2 - площа приміщення;

Z = 1,2 - поправочний коефіцієнт світильника;

К = 1,1 - коефіцієнт запАСК, що враховує зниження освітленості при експлуатації;

M = 2 - число ламп в світильнику;

U = 0,6 - коефіцієнт використання, залежний від типу світильника, показника (індексу) приміщення.

N = 300*100*1,2*1,1 /2200*0,6*2 = 15 ламп. Розміщуємо світильники в 3 ряди по 5 штук (рис. 4.1).

Рис. 4.1 - Схема розташування світильників

3.4 Рекомендації по пожежній безпеці

Виникнення пожежі на проектованому об'єкті можливо при наявності горючого середовища (горючі речовини, матеріали та ін.) і утворення в ньому (або внесення до нього) джерела запалення.

Горюче навантаження в приміщенні складають горючі речовини і матеріали, які застосовуються в конструкції об'єкту проектування, а також в інтер'єрі приміщення:

- поліамід - матеріал корпусу мікросхеми, горюча речовина, температура самозаймання 420 °С;

- полівінілхлорид - ізоляційний матеріал, горюча речовина, температура займання 335°С, температура самозаймання 530°С, теплота згорання 18000-20700 кДж/кг;

- склотекстоліт ДЦ - матеріал друкарських плат, важкозаймистий матеріал, показник горючості 1.74, не схильний до температурного самозаймання;

- пластик кабельний №489 - матеріал ізоляції кабелю, горючий матеріал, показник горючості більше 2,1;

- деревина - будівельний і обробний матеріал, з якого виготовлені меблі. Горючий матеріал, схильний до теплового самозаймання, температура самозаймання 339°С, температура займання 255°С, температура при самозайманні 480°С.

Згідно НАПББ 03.002-2007 приміщення відноситься до категорії В (пожежонебезпечні).

Простір усередині приміщень, в межах яких можуть утворитися або знаходитися горючі речовини і матеріали відповідно до ПУЕ відносяться до пожежонебезпечної зони клАСК П-ІІа.

Потенційними джерелами запалення при дії на горюче навантаження є:

- відкритий вогонь і продукти горіння;

- наявність речовин, нагрітих вище за температуру самозаймання;

- іскри і дуги короткого замикання;

- перегріви від тривалого перевантаження і наявності перехідного опору;

- розряди статичної електрики та ін.

Виділеними на пожежі продуктами згорання є: окис вуглецю, сірчистий газ, окис азоту, синильна кислота, акролеїн, фосген, хлор та ін. При горінні пластмас, окрім звичайних продуктів згорання, виділяються різні продукти термічного розкладання: хлорангідридні кислоти, формальдегіди, хлористий водень, фосген, синильна кислота, аміак, фенол, ацетон, стирол та ін., що шкідливо впливають на організм людини.

Для захисту персоналу від дії небезпечних і шкідливих чинників пожежі проектом передбачається вживання промислового протигаза, що фільтрує, з коробкою марки В (жовта).

Пожежна безпека проектованого об'єкту відповідно до ГОСТ 12.1.004-91 забезпечується: системами запобігання пожежі, протипожежного захисту і організаційно-технічними заходами.

Запобігти утворенню горючого середовища (замінити горючі речовини і матеріали на негорючі і важкогорючі) не представляється технічно можливим. Тому проектом передбачаються способи і засоби, що запобігають утворенню (або внесенню) в горюче середовище джерел запалення, таких як: вживання електроустаткування, відповідного пожежонебезпечній та вибухонебезпечній зонам відповідно до ПУЕ; вживання в конструкції швидкодіючих засобів захисного відключення можливих джерел запалення; унеможливлення появи іскрового розряду в горючому середовищі з енергією, рівній і вище мінімальній енергії запалення; підтримка температури нагріву поверхні устаткування пристроїв, речовин і матеріалів, які можуть увійти до контакту з горючим середовищем, нижче гранично допустимою, такою, що становить 80% найменшої температури самозаймання пального.

Для протипожежного захисту проектом пропонується устаткування приміщення, площею 100м2, що відноситься до категорії В, автоматичною пожежною сигналізацією із застосуванням датчиків РІД-1 (сповіщувач димовий іонізаційний) в кількості 1шт. і вживанням первинних засобів пожежогасіння. Площа контрольована сповіщувачем 150 м2. Відповідно до норм первинних засобів пожежогасіння, пропонується використовувати: ручний вуглекислотний вогнегасник ОУ-5 в кількості 1 шт.; хімічний пінний ОХП-10 - 1шт.; повсть 1 м2, кошму 2*1,5 м або азбестове полотно 2 м2 в кількості 1шт.

Розрахунок вірогідності займання резистора R при відмові конденсатора К розраховується по формулі:

QkR =Ljk * TJPJ(K3/OTK).QiBOСПЛ.R * PJзах, (4.6)

де: QkR - вірогідність виникнення джерела запалення від резистора R;

Ljk = 1 * 10-6 годин - інтенсивність відмов j-го ЕРІ;

Tj ~1 * 10-4 годин - час роботи об'єкту проектування протягом року;

Pj (k3/отк) = 1, оскільки будь-яка відмова (обрив або КЗ) j-гo ЕРІ (конденсатора К) призводить до виникнення пожежонебезпечного режиму.

QiBOСПЛ.R = 1, оскільки резистор стає джерелом запалення для кожної відмови.

PJзах = 1 * 10-5 - вірогідність відмови захисту аварійного режиму.

Тоді, підставивши значення, отримаємо:

QkR = 1*10-6 *1*10-4 *1*1*10-5 = 1*10-7

Об'єкт проектування задовольняє вимогам пожежної безпеки, так як:

QkR = 1 * 10-7< 1 * 10-6 в рік.

ВИСНОВКИ

Для реалізації поставленої задачі в дипломній роботі:

– проведено аналіз інтерфейсу програми AVR Studio 4;

– розглянуті можливості програми AVR Studio 4 для реалізації діагностичних завдань;

– розроблено алгоритми у відповідності з поставленими завдання діагностики зовнішніх пристрої та внутрішніх компонентів МК AVR;

– розроблено діагностичну програму звернення до портів вводу-виводу МК AVR для керування зовнішніми пристроями;

– розроблено діагностичну програму додавання та віднімання двійкових та двійково-десяткових чисел для МК AVR з метою перевірки їх виконання;

– здійснено компіляцію, налаштування та завантаження діагностичних програм в пам'ять МК AVR.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Баранов В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы: - М.: ИП РадиоСофт, 2006. - 300с.

2. Белов А.В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтролерах AVR: - Санкт-Петербург.: Наука и техника, 2010. - 400с.

3. Вострикова З. П. Программирование на языке ассемблера ЕС ЭВМ. -М.: Наука, - 1985.

4. Голубцов М.В. Микроконтроллеры AVR от простого к сложному: - М.: Наука и техника, 2009. - 300с.

5. Гребнев В.В. Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel: - М.: ИП РадиоСофт, 2002. - 250с.

6. Гумеров Р.И. Практикум по микропроцессорам. Часть первая: микроконтроллеры AVR. Руководство: - Казань.: КГУ, 2009. - 37 с.

7. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя: - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 - 325с.

8. Керб Л.П. Основи охорони праці: -К, 2003. - 250с.

9. Королев Н., Королев Д. Программирование в среде AVR Studio: - М.: Компоненты и технологи, 2004. - 15-20с.

10. Королев Н., Королев Д. AVR-микроконтроллеры второго поколения: средcтва разработчика: - М.: Компоненты и технологии, 2003, № 7 - 12-15с.

11. Королев Н., Королев Д. AVR-микроконтроллеры второго поколения: новые аппаратные возможности: - М.: Компоненты и технологии, 2003, №4, 7-10с.

12. Королев Н., Королев Д. AVR-микроконтроллеры: большое в малом: - М.: Схемотехника, 2001, №5, 21-37с.

13. Королев Н., Королев Д. AVR-микроконтроллеры: программные средства: - М.: Компоненты и технологии, 2000, № 4, 4-10с.

14. Королев Н., Королев Д. AVR: аппаратные средства разработчика: - М.: Компоненты и технологии, 1999, № 1, 17-26с.

15. Королев Н., Королев Д. RISC- микроконтроллеры фирмы ATMEL : - М.: Chip-News 1998, №2, 11-16с.

16. Королев Н., Королев Д. AVR: новые 8-разрядные RISC-микроконтроллеры фирмы ATMEL: - М.: Микропроцессор Ревю, 1998, №1, 9-16с.

17. Мортон Д. Микроконтроллеры AVR. Вводный курс: -М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2006. - 273с.

18. Пирогов В. Ассемблер и дизассемблирование: - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. -- 464с.

19. Предко М. Руководство по микроконтроллерам: - М.: Наука и техника, 2001.- 275с.

20. Трамперт В. AVR-RISС микроконтроллеры: - К.: МК- Пресс, 2006. -464с.

21. Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих: - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 240с.

22. Юров В., Хорошенко С. Assembler: учебный курс: СПб.: - Питер, 2000. - 672с.

23. Software and Technical Library 2004/ 8-bit AVR microcontroller with 8K bytes In-System Programmable Flash ATmega8515/ Atmel Corporation, 2004.

24. www.atmel.com

25. www.controllersystems.com/programmisapr/programmirovanie-avr-avrstudio.html

ДОДАТОК А

Програма для перевірки операцій додавання та віднімання двійково-десяткових однобайтних чисел в середовищі AVR Studio 4

;*************************************************************

; Тестова програма додавання та віднімання однобайтних операндів

;*************************************************************

.include "8515def.inc"

.def BCDa=r30

.def BCDb=r31

.def tempadd=r29

.def temp=r28

.org 0

rjmp INIT

;*************************************************************

; Підпрограма додавання двійково-десяткових упакованих беззнакових чисел

; BCDa та BCDb. Результат повертається в BCDa , перенос - в BCDb

;*************************************************************

BCDadd:

ldi tempadd,$66 ;

add BCDa,BCDb ;

add BCDa, tempadd

clr BCDb

brcs add_0

rjmp add_1

add_0: ldi BCDb,1 ; встановити вихідний перенос

add_1: brhs add_2 ; якщо міжтетрадний перенос дорівнює 0,

subi BCDa,$06 ; LSD = LSD - 6

add_2: sbrs BCDb,0 ; якщо вихідний перенос дорівнює 0,

subi BCDa,$60 ; MSD = MSD - 6

ret

;*************************************************************

; Підпрограма віднімання двійково-десяткових упакованих беззнакових чисел

; BCDa та BCDb (BCDa - BCDb).

; Результат повертається BCDa, знак різниці - в BCDb

;************************************************************* BCDsub:

sub BCDa,BCDb ;

clr BCDb ;

brcc sub_0 ; якщо біт запозичення дорівнює 1,

ldi BCDb,1 ; зберігати його

sub_0: brhc sub_1 ; якщо міжтетрадний заїм дорівнює 1,

subi BCDa,$06 ; LSD = LSD - 6

sub_1: sbrc BCDb,0 ; якщо збережений біт запозичення

;дорівнює 0,

ret ; вийти,

subi BCDa,$60 ; інакше відняти $60

ret ;

;*************************************************************

; Основна програма

;*************************************************************

INIT: ldi temp,low(RAMEND)

out SPL,temp

ldi temp,high(RAMEND)

out SPH,temp

;*************************************************************

; Додавання двійкове

;*************************************************************

Loop: ldi BCDa,51 ; в r30 - двійкове число 33

ldi BCDb,-79

add BCDa,BCDb ; Результат: BCDa = $E4

;*************************************************************

; Віднімання двійкове

;*************************************************************

ldi BCDa,72

ldi BCDb,28

sub BCDa,BCDb ; Результат: BCDa = $2C

;*************************************************************

; Додавання двійково-десяткове без знака

;*************************************************************

ldi BCDa,$51

ldi BCDb,$79

rcall BCDadd ; Результат: BCDa + BCDb = $130

;*************************************************************

; Віднімання двійково-десяткове без знака

;*************************************************************

ldi BCDa,$72

ldi BCDb,$28

rcall BCDsub ; Результат: BCDb = $00 - додатній, BCDa = 44

ldi BCDa,$00

ldi BCDb,$90

rcall BCDsub ; Результат: BCDb = $01 - від'ємний,

; BCDa = 10

rjmp loop

; end program

;*************************************************************

Додаток Б

Програма, яка показує процес програмування і читання пам'яті EEPROM МК AT90S8515

.include "8515def.inc"
.equ AdrWr=$100	; Адреса програмування
.equ AdrRd=$100	; Адреса читання
.def EEdrd=r0	; Байт, що прочитали з пам'яті EEPROM
.def EEdwr=r16	; Байт, що належить записати в пам'ять EEPROM
.def Temp=r17	; Допоміжний тимчасовий регистр зберігання
RESET:
rjmp Initial	; Перехід до ініціалізації
EEWrite:	; Підпрограма "Запис в EEPROM"
sbic	EECR,EEWE	;Якщо EEWE не лог.0,
rjmp	EEWrite	;то чекати далі
ldi	Temp,High(AdrWr)	;Старший байт адреси ;запису в EEPROM
out	EEARH,Temp	; В регістр адреси ; (старша частина)
ldi	Temp,Low(AdrWr)	; Молодший байт адреси ; запису в EEPROM
out	EEARL,Temp	; В регістр адреси ; (молодша частина)
out	EEDR,EEdwr	; Байт даних - в регістр ; даних
sbi	EECR,EEMWE	; Розряд EEMWE ; дозволяє програмування
sbi	EECR,EEWE	; Розряд EEME: встановлено ; початок програмування. ; Команда виконується ; протягом 4-х тактів, ; оскільки затримка ЦП ; складає 2 такти
ret
EERead:	; Підпрограма "Читання EEPROM"
sbic	EECR,EEWE
rjmp	EERead
ldi	Temp,High(AdrRd)
out	EEARH,Temp
ldi	Temp,Low(AdrRd)
out	EEARL,Temp
sbi	EECR,EERE
in	EEdrd,EEDR
ret
Initial:	; Підпрограмам ініціалізації
ldi	Temp,Low(RAMEND)
out	SPL,Temp
ldi	Temp,High(RAMEND)
out	SPH,Temp	; Встановити початок стеку
ldi	Temp,$ff	; Напрям передачі - вивід
out	DDRA,Temp	; В регістр передачі даних
ldi	Temp,$00	; Напрям передачі - ввід
out	DDRC,Temp	; В регістр передачі даних
out	PORTC,Temp	; Обрати порт С
in	EEdwr,PinC	; Загрузити байт з порту С
rcall	EEWrite	; Записуємо байт за адресою $100
rcall	EERead	; Читаємо байт даних за ; адресою $101
out	PortA,EEdrd
Endlos:
rjmp Endlos

Відгук

керівника дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня “спеціаліст” виконаного на тему: «Відмовостійкі операційні системи реального часу»

студентом Мірошником Сергієм Сергійовичем

Кваліфікаційна робота присвячена актуальній проблемі, а саме: підтримка відмовостійких обчислювальних систем засобами операційних систем реального часу.

В диплому проекті розкриті такі теми, як механізми операційних систем реального часу, їх класи, концепція побудови і роботи системи з максимальним рангом відмовостійкості.

В ході роботи над темою студент Мірошник С.С. виявив достатній професійний рівень, а також спроможність самостійно вирішувати поставлені завдання.

Кваліфікаційна робота студента Мірошника С.С. повністю відповідає виданому технічному завданню. Тема роботи розкрита глибоко та повністю. Пояснювальна записка написана належною технічною мовою, графічні матеріали оформлені якісно, у відповідності із вимогами ЄСКД.

Вважаю, що в цілому кваліфікаційну роботу виконано на достатньо високому технічному рівні і відповідає необхідним вимогам. Автор роботи Мірошник С.С, заслуговує присвоєння кваліфікаційно-освітнього рівня “спеціаліст спеціалізованих комп'ютерних систем”.

Керівник дипломного проекту

д.т.н., професор кафедри СКС ___________ Гроль В.В.

(посада, вчені звання, ступінь) (підпис) (ініціали, прізвище)

Размещено на Allbest.ru