Микропроцессорная система управления объектом

Разработка схемы блока чтения информации с датчиков, устройства сопряжения с аналоговым датчиком. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления. Алгоритмы работы блока взаимодействия с оператором и обработки аварийных ситуаций.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.03.2016
Размер файла 2,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Техническое задание на разработку микропроцессорной системы управления

2. Структурная схема микропроцессорной системы управления

3. Разработка принципиальной схемы блока чтения информации с датчиков

3.1 Разработка устройства сопряжения с цифровым датчиком

3.2 Разработка устройства сопряжения с аналоговым датчиком

3.3 Сопряжения контроля наличия напряжения питания

4. Разработка принципиальных схем блоков вывода управляющих сигналов

4.1 Схема подключения МК с исполнительными механизмами

5. Разработка принципиальной схемы блока последовательного канала связи

6. Разработка принципиальной схемы пульта управления

7. Разработка общего алгоритма управления микропроцессорной системы

8. Алгоритм работы блока чтения информации с цифровых датчиков

9. Алгоритм работы блока чтения информации с аналоговых датчиков

10. Алгоритм работы блока обмена данными по последовательному каналу связи

11. Алгоритм работы блока взаимодействия с оператором

12. Алгоритм обработки аварийных ситуаций

13. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления

14. Разработка блока питания

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами являются в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.

За последние годы в микроэлектронике бурное развитие получило направление, связанное с выпуском однокристальных микроконтроллеров, которые предназначены для «интеллектуализации» оборудования различного назначения.

Однокристальные микроконтроллеры представляют собой приборы, конструктивно выбранные в виде БИС и включающие в себя все составные части «голой» микроЭВМ: микропроцессор, память программ и память данных, а также программируемые интерфейсные схемы для связи с внешней средой.

Среди предложенных новых архитектур однокристальных микроЭВМ следует выделить 8-и разрядную архитектуру семейства микроконтроллеров MCS-51, предложенного фирмой INTEL в 1981г. Она удовлетворяет всем требованиям, представляемым к однокристальным микроконтроллерам.

Однако к настоящему времени значительную часть мирового рынка микропроцессорных средств составляет другой вид однокристальных контроллеров - это так называемые периферийные интерфейсные контроллеры или PIC. Они представляют собой высокопроизводительные БИС, в которые интегрированы помимо цифровых устройств (собственно микроконтроллера) также и аналоговые - это различные АЦП, компараторы, модули сравнения ШИМ и т.д. Это делает данные устройства чрезвычайно популярными у производителей «интеллектуальных» устройств. Наиболее известным в нашей стране производителем однокристальных PIC является американская компания Microchip Technology Inc. Она производит три линейки 8-разрядных PIC.

Главная особенность микропроцессора -- возможность программирования логики работы. Поэтому МПС используются для управления процессом измерения (реализацией алгоритма измерения), обработки опытных данных, хранения и вывода результатов измерения и пр.

1. Техническое задание на разработку микропроцессорной системы управления

В курсовой работе разрабатывается микропроцессорная система управления некоторым объектом (рисунок 1).

Рисунок 1 - Структурная схема управления объектом

Микропроцессорная система принимает информацию об объекте управления от аналоговых и цифровых датчиков, вырабатывает управляющие воздействия (Y) в соответствии с законами управления и подает их на исполнительные механизмы. Микропроцессорная система состоит из микроконтроллера - управляющего микро-ЭВМ, пульта управления и последовательного канала связи. С помощью пульта управления оператор получает возможность управлять работой микро-ЭВМ: запускать ее и останавливать, выдавать значение некоторых установок (констант), снимать с индикаторов информацию о состоянии объекта и т. п. С помощью последовательного канала связи микропроцессорная система может передавать обработанную информацию системе более высокого уровня по ее запросу.

В курсовой работе разрабатывается структурная схема микропроцессорной системы, включая устройства связи с датчиками и исполнительными механизмами, и программы, обеспечивающие выполнение алгоритма управления и алгоритма обмена, осуществляется оценка характеристик микропроцессорной системы и разработка блока питания. В разделе, посвященном расчету электрических параметров системы, необходимо рассчитать потребляемый ток и мощность по каждой из цепей питания. На основании этих расчетов разрабатывается или выбирается готовый блок питания.

Обработка цифровой информации. Микропроцессорная система опрашивает двоичные датчики X1, ..., Х5 и вычисляет нулевые функции , в соответствии заданием на курсовую работу.

При единичном значении функции , или система вырабатывает выходной сигнал =1 длительностью =120 мкс , , соответственно. Это означает, что через , или после выдачи единичного сигнала Y1 необходимо выработать нулевой сигнал Y0. В системе имеется также двоичный датчик аварийной ситуации Х0, единичный сигнал с которого должен вызвать аварийный останов системы в любой момент выполнения рабочего цикла программы.

Обработка аналоговой информации. Сигналы с аналоговых датчиков V1, V2 преобразуются в цифровую форму в АЦП. Далее сформированные коды N1 и N2, представляющее собой целые числа без знака, поступают на обработку. Величина К - 8-разрядный код установки, поступающий с тумблерного регистра пульта управления. Далее система вычисляет функцию:

N= max(N1;N2-K)

Полученное значение функции N сравнивается с константой Q, хранящейся во внутренней памяти. В зависимости от результатов сравнения система вырабатывает двоичные управляющие воздействия Y2 (если N<Q) или Y3 (если N>Q) длительностью Т3 или Т4 соответственно.

Обработка запросов на прерывания

Система обрабатывает запросы на прерывание пяти уровней:

запрос на прерывание по сигналу отказа источника питания IRQ0;

запрос на прерывание по сигналу аварийного датчика IRQ1;

запрос на прерывание от терминала внешней ЭВМ IRQ2;

запрос на прерывание от таймера IRQ3;

запрос на прерывание от пульта управления (прерывание оператора) IRQ4.

Прерывание работы системы при отказе источника питания имеет высший приоритет. Система при этом переходит на резервный источник питания (батарейка) вырабатывает сигнал Y5 установки внешних устройств в исходное состояние (например, отвод головок от диска, останов дисковода и т. д.) и передает в последовательный канал связи (если он был активен) код символа «!». Сигнал Y5 представит собой два прямоугольных импульса длительностью 30 мкс, следующие с интервалом в 30 мкс. После выполнения указанных действий микроконтроллер необходимо перевести в режим пониженного энергопотребления.

Прерывание от сигнала аварийного датчика включает на пульте управления аварийную световую и обеспечивает выдачу на индикацию сигналов двоичных датчиков X1, ..., Х4 и цифровые коды N1 и N2, поступающий с АЦП. После этого микроконтроллер переводится в режим пониженного энергопотребления.

Прерывания от терминала внешней ЭВМ осуществляются при приеме последовательным каналом связи символа управления обменом. Приемник последовательного адаптера выставляет при этом запрос на прерывание работы основной программы с целью передачи в последовательный канал связи запрашиваемой информации. Запрашиваемая информация формируется в зависимости от принятого из канала символа. При приеме символа "D" в канал передается значение Y1, при приеме символа "А" - значение Y4. После загрузки в буфер передатчика БИС последовательного адаптера запрашиваемой информации управление передается в прерванную программу. Прерывания от пульта управления влекут за собой выполнение следующих действий:

1) Считать информацию с тумблерного регистра.

2) Запись информации по заранее заданному адресу.

3) Организовать выход из прерывания на начало программы обработки.

4) Пульт управления

5) Пульт управления должен содержать следующие элементы:

6) регистр со светодиодами индикации значения N1 - РИ1;

7) регистр со светодиодами индикации значений X1,..., Х4 - РИ2;

8) регистр со светодиодами индикации значений Y1, Y2 - РИЗ;

9) регистр со светодиодами индикации кода Y4 - РИ4;

10) входной восьмиразрядный регистр Р5 для приема с тумблеров пульта кода К (для вариантов, в которых он используется);

11) светодиод индикации, на который подается меандр частотой 2 Гц;

12) кнопку «Сброс», при нажатии на которую производится начальная установка элементов системы;

13) тумблер «Останов», опрашиваемый в конце каждого цикла выполнения программы.

Несколько регистров могут быть объединены в один с возможностью выбора текущего значения оператором.

2. Структурная схема микропроцессорной системы управления

Структурная схема системы управления представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структурная схема системы управления

На рисунке представлена структурная схема системы управления, на которой указаны подключения к микроконтроллеру всех датчиков. При подключении датчиков, для согласования сигналов, использованы устройства сопряжения. Кроме того, на схеме указано подключение к микроконтроллеру пульта управления. Также на схеме показаны все выходные сигналы, используемые для управления различными устройствами. Контроллер обменивается данными с системой более высокого уровня по интерфейсу RS-485. Подключение датчиков, пульта управления и схемы индикации осуществляется посредством общей 8-разрядной шины, подключенной к порту D контроллера. Подключение пульта управления и устройств сопряжения к шине осуществляется с помощью блока расширения ввода (БРВВ). Кроме того, этот блок формирует запросы прерываний.

Таблица 1 - Расчет количества линий ввода-вывода

Назначение линии, группы линий

Направление

Тип сигнала

Количество

Цифровые датчики -

I

D

6

Аналоговые датчики ,N2

I

A

2

USART:

Tx

Rx

I

O

D

A

1

1

I2C:

SCL

SDA

I

I/O

D

D

1

1

Аварийная звуковая сигнализация

O

D

1

Тумблер “Остановка”

O

D

1

Кнопки:

“Сброс”

“Прерывание оператора”

I

I

D

D

1

1

Схема контроллера источника питания

I

D

1

Блок организации запроса прерывания (INT)

I

D

1

Выходные сигналы -,Y5

O

D

4

Итого

22

Исходя из таблицы расчета количества линий ввода-вывода, используемый МК должен соответствовать следующим критериям:

число линий ввода/вывода -22;

наличие модулей USART и MSSP.

В качестве МК выбираем микросхему PIC16F874A.Характеристики МКPIC16F874A представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Характеристики МК PIC16F874A

Тактовая частота

DC- 20МГц

Сброс (задержка сброса)

POR, BOR(PWRT, OST)

FLASH память программ (14-разрядных слов)

4K

Память данных (байт)

192

EEPROM память данных (байт)

128

Прерываний

14

Порты ввода/вывода

Порты A,B,C,D,E

Таймеры

3

Модуль захват/сравнение/ШИМ

2

Модули последовательного интерфейса

MSSP, USART

Модули параллельного интерфейса

PSP

Модуль 10-разрядного АЦП

8 каналов

Инструкций

35

Рисунок 3 -Цоколевка PIC16F874A

3. Разработка принципиальной схемы блока чтения информации с датчиков

3.1 Разработка устройства сопряжения с цифровым датчиком

Схема сопряжения обеспечивает гальваническую развязку бинарного датчика и линии ввода контроллера. Основой схемы является транзисторный оптрон, который выполняет функции устройства гальванической развязки и ключевого элемента.

Рисунок 4 - Схема устройства сопряжения с цифровым датчиком

Схема может быть условно разделена на 2 цепи: входную и выходную. Входная цепь образована преобразователем уровней и светодиодом оптрона. Преобразователь уровней и приводит уровни входных сигналов к значениям, необходимым для надежной работы светодиода оптрона. Схема входной цепи зависит от уровней входных сигналов. В нашем случае она включает в себя резистор R1.

В данной схеме будем использовать оптрон АОТ101АС: Uпр = 1,6 В при Iпр= 5 мА.

Стабилитрон выбирается из соотношения:

Будем использовать стабилитрон КС175Ж с параметрами: В при

Сопротивление резистора R1 в схеме рассчитывается по формуле

,

где |Uвх|max - максимальный из модулей входных напряжений (|Uвх|max =10 В);

Uпр - прямое падение напряжения на светодиоде оптрона;

Iпр - прямой ток через светодиод оптрона.

Рисунок 5 - Схема оптрона АОТ101АС

Тогда Ом.

Согласно ряду Е96 возьмём резистор сопротивление которого 182 Ом, таким образом R1=182 Ом .

Выходная цепь устройства согласования образована транзистором оптрона VU1 и подтягивающим резистором R2. Транзистор выполняет функцию ключевого элемента, а резистор формирует на выходе схемы напряжение логической «1», когда транзистор закрыт. Для этого в линию выходного сигнала добавляется инвертор DD1. Так как к выходу устройства сопряжения подключен вход микросхемы ТТЛ, то сопротивление резистора R2 выбираем равным 1кОм. В качестве элемента DD1 выберем микросхему типа КР1533ЛН1. Потребляемый ей ток составляет 3,8 мА.

Рисунок 6 - Цоколевка КР1533ЛН1

3.2 Разработка устройства сопряжения с аналоговым датчиком

Структурная схема устройства сопряжения с аналоговым датчиком состоит из одного основного и двух дополнительных блоков.

Рисунок 7 - Структурная схема устройства сопряжения с аналоговым датчиком

Основным является блок гальванической развязки аналогового датчика и линии ввода контроллера. Функцию элемента гальванической развязки выполняет ОУ с гальванической развязкой входа и выхода типа AD202 фирмы Analog Devices. Потребляемый ей ток составляет 50 мА.

Рисунок 8 - Цоколевка AD202

Функционально устройство сопряжения с аналоговыми датчиками состоит из одного основного и двух дополнительных блоков. Основным является блок гальванической развязки. Дополнительными являются входной делитель напряжения и выходной сумматор. Схема сопряжения обеспечивает гальваническую развязку аналогового датчика и вывода микроконтроллера, а так же преобразует аналоговый сигнал с уровнем -5…-10 в сигнал с уровнями 0…5В.

Рисунок 9 - Схема сопряжения для подключения аналогового датчика

Сопротивление резисторов делителя находится по следующей формуле:

R1=R2(2)

где |Uвхmax| - максимальное из модулей входных напряжений.

Рассчитаем номиналы резисторов:

;

;

;

Выберем из ряда номинальных значений резисторов E96 R1=R2=1 кОм.

Определим диапазон изменения напряжения на выходе ОУ:

,

где Uвхmin(max) - нижний (верхний) предел входного напряжения.

Схема сопряжения аналогового датчика с сигналом от -5 В … -10 В в выходной сигнал 0В … +5В представлена на рисунке 11.

Рисунок 10 - Схема аналогового инвертирующего сумматора.

;

;

где Uref - величина опорного напряжения, В;

Uomax - максимальное напряжение на выходе сумматора, В;

Umax - напряжение на входе сумматора, соответствующее верхнему уровню;

Umin - напряжение на входе сумматора, соответствующее нижнему уровню.

Принимаем R13=1кОм, Uref=7,5 В, для модуля АЦП микроконтроллера PIC16F877A Uomax = 5В, тогда, подставив нужные значения в вышеприведённые формулы, получим:

;

;

Сопротивление резистора R4 определяется из соотношения:

R14=0,375 кОм;

Выберем из ряда номинальных значений резисторов E96: R11=, R12=1кОм, R13=1кОм, R14=0,383кОм.

Рисунок 11 - Схема сопряжения с аналоговым датчиком

3.3 Сопряжения контроля наличия напряжения питания

Схема контроля напряжения питания представлена на рисунке 12.

Светодиод оптрона питается через однополупериодный выпрямитель с фильтрующим конденсатором. Оптрон выполняет функцию гальванической развязки и ключевого элемента.

Рисунок 12 - Схема контроля наличия напряжения питания

Uвх(0) = 0; Uвх(1) = ~220 В. Емкость конденсатора C1 лежит в пределах 47-100 мкФ, а рабочее напряжение не менее 6 В. Максимальное обратное напряжение диода VD1 должно быть не менее 400 В. Сопротивление резистора R1-2 рассчитывается по формуле:

где - действующее значение входного напряжения.

R1=27 кОм, R2=1.1 кОм; С1=47 мкФ; R3=1кОм

Используем оптрон DA1.1 марки AOT101AС и диод KД521А.

4. Разработка принципиальных схем блоков вывода управляющих сигналов

4.1 Схема подключения МК с исполнительными механизмами

Для согласования диапазонов напряжений микроконтроллера и исполнительных механизмов используем следующие схемы сопряжения.

Диапазон напряжения сигналов с микроконтроллера на исполнительные механизмы (ИМ): 0 .. 5В. В схеме сопряжения производится оптронная развязка (рисунок 12).

Рисунок 12 - Схема сопряжения с выходами Y1- Y3, Y5

Рассчитаем номиналы резистора:

(8)

где Uвхmax - максимальный из модулей входных напряжений, В;

Uпр - прямое падение напряжения на светодиоде оптрона, В;

Iпр - прямой ток через светодиод оптрона, А.

Рассчитаем значения резистора:

Получим R15=1,69 кОм.

(9)

где Uвх - максимальное входное напряжение, В;

Iвых - максимальный коммутируемый ток, А.

Для АОТ101АС Iвых = 0.005A. Uвх примем равным 5В.

Рассчитаем значения резисторов:

Получим R16= 1 кОм.

датчик микропроцессорный аналоговый аварийный

5. Разработка принципиальной схемы блока последовательного канала связи

Поскольку физически выходные сигналы микроконтроллера не способны работать на длинную линию (интерфейс UART может работать на линию не более 50см), а по заданию необходимо организовать прерывание от терминала внешней ЭВМ, то будем использовать преобразователь интерфейса UART в интерфейс RS422 микросхему ILX485D фирмы Интеграл (РБ):

Напряжение питания микросхемы ILX485D - 12 В;

Ток потребления Idd - 200 мА;

Рабочий диапазон температур от -40 до +85 0С;

Максимальная длина линии передачи - 1200м.

Рисунок 13 - Схема включения микросхемы ILX485D

Также в этом пункте мы найдем скорость передачи модуля USART, которая рассчитывается по формуле: Низкоскоростной режим:

Высокоскоростной режим:

Как видно из расчетов выбираем высокоскоростной режим передачи данных.

6. Разработка принципиальной схемы пульта управления

В схему пульта управления входят блок расширения ввода/вывода, кнопки «прерывания от оператора», «сброс», «останов», логика формирования запроса прерывания. С помощью пульта управления оператор получает возможность управлять работой микропроцессорной системой управления объектом: запускать ее и останавливать, выдавать значения некоторых установок (констант), снимать с индикаторов информацию о состоянии объекта и т.д.

Блок расширения ввода/вывода включает в себя схему индикации, регистр установки К, которые реализованы на микросхемах DD3 типа PCA9535 и DD4 типа PCF8574.

PCA9535 - 16-разрядный маломощный порт ввода/вывода с управлением по шине I2C. Цоколевка микросхемы PCA9535 представлена на рисунке 14.

Рисунок 14 - Цоколевка PCA9535

PCF8574 - 8-разрядный маломощный порт ввода/вывода с управлением по шине I2C. Цоколевка микросхемы PCA9535 представлена на рисунке 15.

Рисунок 15 - Цоколевка PCF8574

Схема индикации предназначена для вывода информации о состоянии системы на пульт управления. В состав схемы индикации входят 15 выводов микросхемы DD3 (IO0.0-0.7 и IO1.0-1.6) и 15 светодиодов HL1-HL15 типа КИПД05А. Выходы регистров имеют повышенную нагрузочную способность, что позволяет подключать светодиоды непосредственно к ним. Резисторы R40-R54 ограничивают ток через светодиоды на уровне 5 мА.

Порт IO0 микросхемы DD3 и светодиоды HL1-HL8 образуют регистр индикации РИ1. Регистры РИ2 и РИ3 построены на базе порта IO1 DD3. При этом светодиоды HL9-HL16 образуют регистры РИ2 и РИ3. Схема установки реализована на микросхеме DD4 (порт P) подключением тумблеров установки SA2-SA9 типа DS-431. С помощью данной схемы оператор может выдавать значение некоторых установок (констант).

Синхронный последовательный порт MSSP микроконтроллера работает в режиме совместимости с шиной I2C. Передача данных происходит по двум линиям: SCL (тактовые синхроимпульсы) и SDA (данные).

Схема блока расширения ввода/вывода представлена на рисунке 16. В качестве светодиодов HL1 - HL16 светодиоды типа КИПД05А с характеристиками Iпр=5 мА , Uпр=1,8 В. В соответствии с этим определим значение сопротивления резисторов R40 - R54, R67:

.

Ом.

Согласно ряду Е192 в качестве резисторов R40 - R54, R67 выберем С2-14-0,25-642 Ом ±0,1%.

Резисторы R38 и R39 выберем сопротивлением 6,9 кОм, а резисторы R55 - R62 - номиналом 1 кОм. Конденсаторы С14 и С15 имеют емкость 100 мкФ.

В состав пульта управления входит также кнопка SB1 «Сброс», при нажатии на которую формируется низкий уровень напряжения на входе MCLR контроллера, что приводит к сбросу последнего.

При нажатии на кнопку SB2 «Прерывание от оператора» на светодиоды HL1-HL4 регистра индикации РИ1 выводятся следующие значения:

· последнее значение Y1;

· результат сравнения N > Q;

· значение выражения ;

· значение выражения ;

На светодиоды регистра РИ2 в этом случае выводится значение константы Q.

В качестве кнопок SB1 - SB3 будем использовать кнопки типа ПКн-21. Схемы включения кнопок приведем на рисунке 17.

Рисунок 16 - Схема блока расширения ввода/вывода

Рисунок 79 - Схема включения кнопок

Логика формирования запросов на прерывания реализована на микросхеме типа КР1533ЛА4. Цоколевка микросхемы КР1533ЛА4 приведена на рисунке 18. Потребляемый ей ток составляет 2,2 мА.

Рисунок 18 - Цоколевка микросхемы КР1533ЛА4

Схема формирует сигнал прерывания в следующих случаях:

- появление высокого уровня напряжения на выходе схемы контроля напряжения питания (напряжение питания отсутствует);

- появление высокого уровня на выходе устройства сопряжения с датчиком аварийной ситуации;

- нажатие кнопки SB2 «Прерывание оператора».

Если хотя бы один из уровней в активном состоянии, то сигнал запроса прерывания поступает на вход INT контроллера.

Рисунок 19- Логика формирования запросов на прерывание

В качестве аварийной сигнализации используется зуммер. Аварийная сигнализация подключена к линии 4 порта D МК. Схема аварийной сигнализации представлена на рисунке 20.

Рисунок 20 - Схема аварийной сигнализации

Блок организации запроса прерывания предназначен для увеличения количества источников внешнего прерывания. В качестве модуля расширения применяется строенная двухконтактная микросхема DD2 КР1533ЛЕ1. Так как используется базис ИЛИ-НЕ, то прерывания будем определять по заднему фронту сигнала на входе внешнего прерывания INT.

Выходной сигнал схемы блока организации запроса прерывания в базисе И-ИЛИ-НЕ имеет вид:

, (10)

где - сигнал от кнопки «Прерывание оператора»; - сигнал от аварийного датчика .

Переведем выходной сигнал схемы блока организации запроса прерывания в базис ИЛИ-НЕ:

(11)

Схема блока организации запроса прерывания приведена на рисунке 21.

Рисунок 21- Схема блока организации запроса прерывания

7. Разработка общего алгоритма управления микропроцессорной системы

Блок-схема общего алгоритма работы системы приведена на рисунке 20. После сброса начинается процесс инициализации контроллера, в которой выполняется первоначальная установка системы: настройку периферийных модулей, посылку в выходные каналы начальных значений управляющих воздействий и т. д. В следующем блоке осуществляется введение информации с пульта управления. В блоках «Ввод информации с цифровых датчиков» и «Ввод информации с аналоговых датчиков» обеспечивается прием информации от цифровых и аналоговых датчиков, затем цифровая информация обрабатывается в блоке «Обработка цифровой информации», где вычисляется значении булевой функции Y1, значение которой формируется в блоке «Формирование выходного сигнала Y1». После обработки аналоговой информации в соответствующем блоке формируются управляющие сигналы Y2 или Y3 в блоке «Формирование выходных сигналов Y2 или Y3». Все обработанные и вычисленные значения поступают в блок «Вывод информации на индикацию». При этом проверяется запросы на прерывание. В конце цикла программа опрашивает тумблер «Останов» и, если он включен, формирует сигнал остановки системы.

В алгоритме обработки прерывание в первую очередь осуществляется сохранение контекста, т.е. содержимого аккумулятора и регистра STATUS.

Далее производится опрос источников прерывания: прерывание от источника питания, прерывание от аварийного датчика, прерывание от последовательного порта, прерывание от таймера, прерывание оператором. прерывание от других источников. В случае прерывания от одного из источников осуществляется переход на подпрограмму, где производится обработка прерывания. После обработки прерывания восстанавливается контекст и осуществляется выход из подпрограммы обработки прерывания.

Рисунок 22 - Блок-схема общего алгоритма работы микропроцессорной системы управления

8. Алгоритм работы блока чтения информации с цифровых датчиков

Работа блока чтения информации с цифровых датчиков осуществляется по следующему алгоритму, приведенному на рисунке 23.

Рисунок 23 - Алгоритм работы блока чтения информации с аналоговых датчиков

После считывания информации с цифровых датчиков, происходит вычисления булевой функции f(X1…X5). Далее система оценивает полученную в предыдущем блоке информацию f(x). Если функция не равна 1, то происходит переход к считыванию и обработке аналоговой информации. В случае равенства 1 происходит выработка сигнала Y = 1, длительностью T1=120 мкс. Затем следует конец обработки цифровой информации.

Для формирования сигналов Y1 используем таймер TMR1. Предделитель выбираем 1:1. На таймер приходит частота 20МГц.

Произведем расчет числа машинных циклов, которые потребуются для формирования импульса длительностью T1=120 мкс.

Tмц = 4·T,

где Т = 1/Fosc, тогда Тмц = 4/Fosc= 4/(20·106)=0,2 мкc.

Необходимое число машинных циклов:

N = tимп/Tмц ;

N=600.

Данное число в шестнадцатеричной системе счисления N = 258 h. Так как таймер 16-ти разрядный, то FFFF-285=FD7A, полученное значение записываем в регистр TMR1.

9. Алгоритм работы блока чтения информации с аналоговых датчиков

Работа блока чтения информации с аналоговых датчиков осуществляется по следующему алгоритму, приведенному на рисунке 24.

Рисунок 24 - Алгоритм работы блока чтения информации с аналоговых датчиков

Вначале осуществляется первичная инициализация АЦП. После чего происходит считывание информации с АЦП, которая была получена от аналоговых датчиков, и дальнейшая ее запись по портам ввода-вывода в регистры микроконтроллера. Происходит считывание 8-и разрядного кода установки (величина К), который приходит с пульта управления. Затем происходит вычисление , по заданию. Далее происходит сравнение функции N с константой Q, которая храниться в регистре микроконтроллера. Если N < Q, то осуществляется выработка двоичного управляющего воздействие Y2. Если же функция N1 > K, то осуществляется переход к выработке двоичного управляющего воздействие Y3. После этого идет завершение данного алгоритма.

Для формирования сигналов Y2 и Y3 будем использовать таймер TMR1. Предделитель выбираем 1:1. На таймер приходит частота 20 МГц.

Произведем расчет числа машинных циклов, которые потребуются для формирования импульса длительностью T2=318 мкс.

Tмц = 4·T,

где Т = 1/Fosc, тогда Тмц = 4/Fosc= 4/(20·106)=0,2 мкc.

Необходимое число машинных циклов:

N = tимп/Tмц ;

N=1590.

Данное число в шестнадцатеричной системе счисления N = 636 h. Так как таймер 16-ти разрядный, то FFFF-636=F9C9, полученное значение записываем в регистр TMR1.

Аналогично рассчитаем константу для Т3:

T3=395 мкс;

N=1975=7B7 h;

FFFF-7B7=F848.

10. Алгоритм работы блока обмена данными по последовательному каналу связи

Работа блока обмена данными по последовательному каналу связи осуществляется по следующему алгоритму, приведенному на рисунке 25.

Рисунок 25 - Алгоритм обмена данными по последовательному каналу связи

Вначале происходит начальная инициализация последовательного порта USART: устанавливается скорость передачи порта (115200 бит/с), разрешение прерывания от USART и т.д. Осуществляется обработка принятой информации. Затем происходит анализ полученной информации и если был принят символ «D», то передается в канал значение Y1. Если символ не был принят, то осуществляется выход из подпрограммы прерывания.

11. Алгоритм работы блока взаимодействия с оператором

Рисунок 26 - Алгоритм обмена информацией по последовательному каналу связи

В блоке 1 опрашивается тумблерный регистр пульта управления и формируется код установки К. В блоке 2 сформированный код записывается по заранее заданному в программе адресу. В блоке 3 проверяется наличие прерывания от аварийного датчика. В блоке 4 на пульте управления включается аварийная сигнализация. В блоке 5 обеспечивается выдача на индикацию сигналов двоичных датчиков X1-X5. В блоке 6 обеспечивается выдача на индикацию цифрового кода N1, поступающего с АЦП. В блоке 7 микроконтроллер переводится в режим пониженного энергопотребления. В блоке 8 проверяется наличие прерывания от ПУ. В блоке 9 обеспечивается выдача на индикацию значения Y1.В блоке 10 обеспечивается выдача на индикацию результат сравнения N>K.В блоке 11 обеспечивается выдача на индикацию сигналов двоичных датчиков X1-X5. В блоке 12 обеспечивается выдача на индикацию константы K. В блоке 13 выход из прерывания на начало программы обработки.

12. Алгоритм обработки аварийных ситуаций

В блоке 1 вырабатывается сигнал Y1 установки внешних устройств в исходное состояние.

В блоке 2 вырабатывается сигнал для отображения аварийной световой индикации на ПУ.

В блоке 3 в последовательный канал связи передается код символа «!»

В блоке 4 микроконтроллер переводится в режим пониженного энергопотребления.

Рисунок 27 - Алгоритм обработки прерывания от блока питания

Вначале вырабатывается сигнал Y5 установки внешних устройств в исходное состояние. Сигнал Y5 представляет собой два прямоугольных импульса длительностью 30 мкс, следующие с интервалом в 30 мкс. Затем в последовательный канал связи передается код символа «!». После выполнения указанных действий микроконтроллер переводится в режим пониженного энергопотребления.

T5=30 мкс; (Прерывание при отказе источника питания)

N=150=96h;

FFFF-96=FF69.

13. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления

Для расчета электрических параметров микропроцессорной системы управления составим сводную таблицу основных электрических параметров таких как мощность напряжения и ток.

Таблица 3 - Токи, потребляемые микросхемами

Напряжение питания

Потребитель

Количество

Iпотр, мА

?Iпотр, мА

+ 15 В

AD202

2

50

100

Итого

100

+ 5 В

КР1533ЛН1

1

3,8

3,8

PIC16F877A

1

43,0

43,0

MCP2551

1

75

75

PCA9535

1

160

160

PCF8574

1

100

100

КИПД05А

16

5,0

80,0

КР1533ЛА4

3

2,2

6,6

Итого

189,6

+7.5 В

AD202

2

50

100

Итого

100

Таким образом необходимо построить схему блока питания, который выдает напряжение + 15 В, +5В и напряжение +7.5 В. Потребляемая от источника + 15 В мощность составляет 1.5 Вт, от источника + 5 В - 2.34 Вт, а от источника +7.5В - 0.75 Вт. Таким образом, мощность, потребляемая всем устройством составляет 4.59 Вт.

14. Разработка блока питания

Блок питания должен обеспечивать электроэнергией микропроцессорную систему управления по двум каналам - каналу +5В, каналу +15В и каналу +7.5В.

Для питания проектируемой микропроцессорной системы управления используем схему блока питания представленной на рисунке 26. Блок питания обеспечивает электроэнергией микропроцессорную систему управления по трем каналам - каналу + 5 В, каналу + 15 В и каналу +7.5В. В цепи питания +5 В предусмотрен резервный источник питания в виде батарейки GB1 типа 6F22.

Рисунок 28 - Схема блока питания

В качестве трансформатора Т1 в данной схеме использован трансформатор ТПП-224-127/220-50 . Этот трансформатор имеет номинальную мощность 5,5 Вт. Напряжения между обмотками 11-12, 13-14 составляет 5В, а между обмотками 15-16 - 10 В. Для получения напряжения 15В соединим обмотки 13-14 и 15-16 последовательно. Для выпрямления напряжения в схеме применены диодные мосты VD1 и VD2 типа КЦ407А. Для стабилизации напряжений используются интегральные стабилизаторы. В качестве стабилизатора напряжения +15В и +7.5В используется микросхема DA2 типа КР142ЕН6А, а для получения напряжения + 5 В в данной схеме используется интегральный стабилизатор DA1 типа КР142ЕН5А.

Заключение

В данной курсовой работе разработана микропроцессорная система управления объектом, включающая микроконтроллер (PIC16F877), аналого-цифровой преобразователь, схемы сопряжения и логические микросхемы. В систему входит пульт управления, с помощью которого оператор может управлять работой системы. Также была составлена программа, обеспечивающая выполнение алгоритма управления. Были получены навыки в проектировании микропроцессорных управляющих систем.

Список литературы

1. Сташин, В.В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах / В.В. Сташин, А.В. Уросов, О.Ф.Мологонцева - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 224 с.

2. Бродин, В.Б. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики / В.Б. Бродин, А.В.Калинин - М.: Издательство ЭКОМ, 2002. - 400 c.

3. Яценков, В.С. Микроконтроллеры Microchip. Практическое руководство / В.С. Яценков - М.: Горячая линии - Телеком, 2002. - 296 с.

4. Тавернье, К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения: Пер. с фр. /К. Тавернье - М.: ДМК Пресс., 2004. - 272 с.

Приложение

ЛИСТИНГ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 1

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00001 #include <p16f877a.inc>

00001 LIST

00002

00003

00004 ; MPASM PIC16F877A processor include

00005 ; 00006 ; (c) Copyright 1999-2013 Microchip Technology, All rights reserved

00007

00008

00566 LIST

00002 ;

00003 ;ОБЪЯВЛЕНИЕ КОНСТАНТ

00004 ;

00000064 00005 DEL_ADC EQU D'100'

00000044 00006 KOD_D EQU 'D'

00007 ;

00008 ;ОБЪЯВЛЕНИЕ РЕГИСТРОВ

00009 ;

00010 CBLOCK 0x20

00000020 00011 N1; РЕГИСТР ВЕЛИЧИНЫ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА ОТ ДАТЧИКА N1

00000021 00012 N2; РЕГИСТР ВЕЛИЧИНЫ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА ОТ ДАТЧИКА N2

00000022 00013 N; РЕГИСТР РЕЗУЛЬТАТА ВЫЧИСЛЕНИЯ АНАЛОГОВОЙ ФУНКЦИИ N

00000023 00014 N2_TMP; РЕГИСТР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ВЫЧИСЛЕНИЯ N2-K

00000024 00015 Y2

00000025 00016 Y3; РЕГИСТРЫ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ Y2,Y3

00000026 00017 KREG;РЕГИСТР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ 8-РАЗРЯДНОГО K

00000027 00018 Q;КОНСТАНТА ХРАНЯЩАЯСЯ ВО ВНУТРЕННЕЙ ПАМЯТИ

00000028 00019 IND1;РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ 1

00000029 00020 IND2;РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ 2

0000002A 00021 Y1; РЕГИСТР РЕЗУЛЬТАТА ВЫЧИСЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИИ Y1

0000002B 00022 W_TEMP;КОПИЯ АККУМУЛЯТОРА

0000002C 00023 STATUS_TEMP;КОПИЯ РЕГИСТРА СОСТОЯНИЯ

0000002D 00024 X1

0000002E 00025 X2

0000002F 00026 X3

00000030 00027 X4; Х1-Х4-ХРАНЯТ ЗНАЧЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ДАТЧИКОВ

00000031 00028 X_BUF; ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ РЕГИСТР ДЛЯ ЦИФРОВЫХ ДАТЧИКОВ

00000032 00029 IBUF; РЕГИСТР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ X1-X5

00000033 00030 XAND;РЕЗУЛЬТАТ ВЫЧИСЛЕНИЯ X1*X2*X3*X4*X5 НА СЛУЧАЙ ПРЕРЫВАНИЯ

00000034 00031 XIOR;РЕЗУЛЬТАТ ВЫЧИСЛЕНИЯ X1VX2VX3VX4VX5 НА СЛУЧАЙ ПРЕРЫВАНИЯ

00000035 00032 COUNTER_ADC; СЧЁТЧИК ЗАДЕРЖКИ ДЛЯ АЦП

00000036 00033 REG_1

00000037 00034 REG_2

00000038 00035 REG_3; ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗИЦИИ

00036 ENDC

00037 ;

00038 ;МАКРОКОМАНДЫ

00039 ;

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 2

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00040 BANC0 MACRO ; ВЫБОР БАНКА 0

00041 BCF STATUS, RP0

00042 BCF STATUS, RP1

00043 ENDM

00044 BANC1 MACRO ; ВЫБОР БАНКА 1

00045 BSF STATUS, RP0

00046 BCF STATUS, RP1

00047 ENDM

00048 RES_VECT CODE 0x0000; ВЕКТОР СБРОСА

0000 2??? 00049 GOTO START; ПЕРЕХОД НА НАЧАЛО ПРОГРАММЫ

00050 MAIN_PROG CODE

00051 ;

00052 ;ОБРАБОТКА ПРЕРЫВАНИЙ

00053 ;

00054 ORG 0x04

00055 BANC0

0004 1283 M BCF STATUS, RP0

0005 1303 M BCF STATUS, RP1

0006 00AB 00056 MOVWF W_TEMP

0007 0803 00057 MOVF STATUS,W

0008 00AC 00058 MOVWF STATUS_TEMP; СОХРАНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА И РЕГИСТРА СОСТОЯНИЯ

00059 ;

00060 ;ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКА ПРЕРЫВАНИЯ

00061 ;

0009 188B 00062 BTFSC INTCON,INTF; ПРЕРЫВАНИЕ ПО ВХОДУ INT

000A 2??? 00063 GOTO INTER_INT

000B 1A8C 00064 BTFSC PIR1,RCIF; ПРЕРЫВАНИЕ ОТ USART (ПРЕРЫВАНИЯ ОТ ТЕРМИНАЛА ВНЕШНЕЙ ЭВМ)

000C 2??? 00065 GOTO INTER_USART

00066 ;

00067 ;ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЙ ПО ВХОДУ INT

00068 ;

000D 00069 INTER_INT

00070 BANC0

000D 1283 M BCF STATUS, RP0

000E 1303 M BCF STATUS, RP1

000F 1A86 00071 BTFSC PORTB,5; ПРЕРЫВАНИЕ ПО СИГНАЛУ ОТКАЗА ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

0010 2??? 00072 GOTO INTER_PIT

0011 1809 00073 BTFSC PORTE,0; ПРЕРЫВАНИЕ ПО СИГНАЛУ АВАРИЙНОГО ДАТЧИКА

0012 2??? 00074 GOTO INTER_AVD

0013 1C07 00075 BTFSS PORTC,0; ПРЕРЫВАНИЕ ОТ ПУ

0014 2??? 00076 GOTO INTER_PU

00077 ;

00078 ;ПРЕРЫВАНИЕ ОТ ИСТОЧНТИКА ПИТАНИЯ

00079

0015 00080 INTER_PIT

0015 108B 00081 BCF INTCON,INTF; СБРОС ФЛАГА

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 3

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00082 BANC0

0016 1283 M BCF STATUS, RP0

0017 1303 M BCF STATUS, RP1

0018 1606 00083 BSF PORTB,4; 1 НА Y5

0019 018F 00084 CLRF TMR1H; ОЧИСТКА TMR1H

001A 018E 00085 CLRF TMR1L; ОЧИСТКА TMR1L

001B 30FF 00086 MOVLW 0xFF; ЗАНЕСТИ В TMR1 30МКС ЗНАЧЕНИЕ Т1

001C 008F 00087 MOVWF TMR1H; ЗАПИСЬ СТАРШЕГО БАЙТА В РЕГИСТР TMR1H

001D 3069 00088 MOVLW 0x69

001E 008E 00089 MOVWF TMR1L; ЗАПИСЬ МЛАДШЕГО БАЙТА В РЕГИСТР TMR1L

001F 1410 00090 BSF T1CON, TMR1ON; ВКЛЮЧЕНИЕ ТАЙМЕРА TMR1

0020 00091 T5_WAIT1

0020 1C0C 00092 BTFSS PIR1, TMR1IF

0021 2??? 00093 GOTO T5_WAIT1

0022 140C 00094 BSF PIR1, TMR1IF; ОБНУЛИТЬ ФЛАГ ПЕРЕПОЛНЕНИЯ TMR1

0023 1206 00095 BCF PORTB,4; 0 НА Y5

0024 30FF 00096 MOVLW 0xFF; ЗАНЕСТИ В TMR1 30МКС ЗНАЧЕНИЕ Т1

0025 008F 00097 MOVWF TMR1H; ЗАПИСЬ СТАРШЕГО БАЙТА В РЕГИСТР TMR1H

0026 3069 00098 MOVLW 0x69

0027 008E 00099 MOVWF TMR1L; ЗАПИСЬ МЛАДШЕГО БАЙТА В РЕГИСТР TMR1L

0028 1410 00100 BSF T1CON, TMR1ON; ВКЛЮЧЕНИЕ ТАЙМЕРА TMR1

0029 00101 T5_WAIT2

0029 1C0C 00102 BTFSS PIR1, TMR1IF

002A 2??? 00103 GOTO T5_WAIT2

002B 140C 00104 BSF PIR1, TMR1IF; ОБНУЛИТЬ ФЛАГ ПЕРЕПОЛНЕНИЯ TMR1

002C 1606 00105 BSF PORTB,4; 1 НА Y5

002D 30FF 00106 MOVLW 0xFF; ЗАНЕСТИ В TMR1 30МКС ЗНАЧЕНИЕ Т1

002E 008F 00107 MOVWF TMR1H; ЗАПИСЬ СТАРШЕГО БАЙТА В РЕГИСТР TMR1H

002F 3069 00108 MOVLW 0x69

0030 008E 00109 MOVWF TMR1L; ЗАПИСЬ МЛАДШЕГО БАЙТА В РЕГИСТР TMR1L

0031 1410 00110 BSF T1CON, TMR1ON; ВКЛЮЧЕНИЕ ТАЙМЕРА TMR1

0032 00111 T5_WAIT3

0032 1C0C 00112 BTFSS PIR1, TMR1IF

0033 2??? 00113 GOTO T5_WAIT3

0034 140C 00114 BSF PIR1, TMR1IF; ОБНУЛИТЬ ФЛАГ ПЕРЕПОЛНЕНИЯ TMR1

0035 1206 00115 BCF PORTB, 4; 0 НА Y5 (СФОРМИРОВАНИ ИМПУЛЬС 30МКС - "1", 30МКС - "0", 30МКС - "1")

0036 3021 00116 MOVLW "!"

0037 0099 00117 MOVWF TXREG; ПЕРЕДАЧА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ КОДА СИМВОЛА

"!"

00118 BANC1

0038 1683 M BSF STATUS, RP0

0039 1303 M BCF STATUS, RP1

003A 1698 00119 BSF TXSTA, TXEN

00120 BANC0

003B 1283 M BCF STATUS, RP0

003C 1303 M BCF STATUS, RP1

003D 1E0C 00121 BTFSS PIR1, TXIF

003E 2??? 00122 GOTO $-1; ПРОВЕРКА ФЛАГА ПРЕРЫВАНИЯ ОТ ПЕРЕДАТЧИКА

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 4

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00123 BANC1

003F 1683 M BSF STATUS, RP0

0040 1303 M BCF STATUS, RP1

0041 1298 00124 BCF TXSTA, TXEN

00125 BANC0

0042 1283 M BCF STATUS, RP0

0043 1303 M BCF STATUS, RP1

0044 0063 00126 SLEEP; ПЕРЕХОД В РЕЖИМ ПОНИЖЕННОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

0045 2??? 00127 GOTO END_INTER; ПЕРЕХОД НА ВЫХОД ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ

00128 ;

00129 ;ПРЕРЫВАНИЕ ОТ АВАРИЙНОГО ДАТЧИКА

00130

0046 00131 INTER_AVD

00132 BANC0

0046 1283 M BCF STATUS, RP0

0047 1303 M BCF STATUS, RP1

0048 108B 00133 BCF INTCON, INTF; СБРОС ФЛАГА

0049 01A8 00134 CLRF IND1

004A 01A9 00135 CLRF IND2

004B 30A0 00136 MOVLW 0xA0

004C 00B6 00137 MOVWF REG_1

004D 3025 00138 MOVLW 0x25

004E 00B7 00139 MOVWF REG_2

004F 3026 00140 MOVLW 0x26

0050 00B8 00141 MOVWF REG_3; ЗАПИСЬ В РЕГИСТРЫ ЗНАЧЕНИЙ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ИМПУЛЬСОВ ЧАСТОТОЙ 2Гц

0051 00142 MM1

0051 0BB6 00143 DECFSZ REG_1,f

0052 2??? 00144 GOTO $-1

0053 0BB7 00145 DECFSZ REG_2,F

0054 2??? 00146 GOTO MM1

0055 2??? 00147 GOTO MM3

0056 00148 MM2

0056 30FF 00149 MOVLW 0xFF

0057 00B6 00150 MOVWF REG_1

0058 2??? 00151 GOTO MM1

0059 00152 MM4

0059 30FF 00153 MOVLW 0xFF

005A 00B7 00154 MOVWF REG_2

005B 2??? 00155 GOTO MM1

005C 00156 MM3

005C 0BB8 00157 DECFSZ REG_3

005D 2??? 00158 GOTO MM4; ВЫРАБОТКА СИГНАЛА ЧАСТОТОЙ 2Гц

005E 0820 00159 MOVF N1,W

005F 00A8 00160 MOVWF IND1

0060 2??? 00161 CALL WRITE_IND1; ЗАПИСЬ ЗНАЧЕНИЯ N1 В РИ1

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 5

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

0061 01B2 00162 CLRF IBUF

0062 182D 00163 BTFSC X1,0

0063 1432 00164 BSF IBUF,0

0064 182E 00165 BTFSC X2,0

0065 14B2 00166 BSF IBUF,1

0066 182F 00167 BTFSC X3,0

0067 1532 00168 BSF IBUF,2

0068 1830 00169 BTFSC X4,0

0069 15B2 00170 BSF IBUF,3

006A 2??? 00171 CALL WRITE_IND2; ЗАПИСЬ ЗНАЧЕНИЙ X1-X4 В РИ2

006B 0063 00172 SLEEP

006C 2??? 00173 GOTO END_INTER;ПЕРЕХОД НА ВЫХОД ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ

00174 ;

00175 ;ПРЕРЫВАНИЕ ОТ ПУ

00176 ;

006D 00177 INTER_PU

00178 BANC0

006D 1283 M BCF STATUS, RP0

006E 1303 M BCF STATUS, RP1

006F 108B 00179 BCF INTCON,INTF; СБРОС ФЛАГА

0070 01A8 00180 CLRF IND1

0071 01A9 00181 CLRF IND2

0072 082A 00182 MOVF Y1,W

0073 00A8 00183 MOVWF IND1

00184 ;---РЕЗУЛЬТАТ СРАВНЕНИЯ N>Q

0074 1C25 00185 BTFSS Y3,0

0075 10A8 00186 BCF IND1,1; ЕСЛИ N<Q, ТО IND1,1=0

0076 14A8 00187 BSF IND1,1; ЕСЛИ N>Q, ТО IND1,1=1

00188 ;---ВЫЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИИ X1 AND X2 AND X3 AND X4

0077 082D 00189 MOVF X1,W

0078 052E 00190 ANDWF X2,W

0079 052F 00191 ANDWF X3,W

007A 0530 00192 ANDWF X4,W

007B 00B3 00193 MOVWF XAND

007C 1833 00194 BTFSC XAND,0

007D 1528 00195 BSF IND1,2

00196 ;---ВЫЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИИ X1 OR X2 OR X3 OR X4

007E 082D 00197 MOVF X1,W

007F 042E 00198 IORWF X2,W

0080 042F 00199 IORWF X3,W

0081 0430 00200 IORWF X4,W

0082 00B4 00201 MOVWF XIOR

0083 1834 00202 BTFSC XIOR,0

0084 15A8 00203 BSF IND1,3

0085 2??? 00204 CALL WRITE_IND1

00205 ;---ВЫДАЧА КОНСТАНЫ Q В РИ2

0086 0827 00206 MOVF Q,W

0087 00A9 00207 MOVWF IND2

0088 2??? 00208 CALL WRITE_IND2

0089 2??? 00209 GOTO END_INTER

00210

00211 ;ПРЕРЫВАНИЕ ОТ USART (ПРЕРЫВАНИЕ ОТ ТЕРМИНАЛА ВНЕЩНЕЙ ЭВМ)

00212

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 6

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

008A 00213 INTER_USART

008A 081A 00214 MOVF RCREG,W; СЧИТЫВАНИЕ ДАННЫХ ИЗ БУФЕРА

008B 0244 00215 SUBWF KOD_D,W

008C 1D03 00216 BTFSS STATUS,Z

008D 2??? 00217 GOTO END_INTER

008E 082A 00218 MOVF Y1,W

008F 0099 00219 MOVWF TXREG; ПЕРЕДАЧА ЗНАЧЕНИЯ Y1

00220 BANC1

0090 1683 M BSF STATUS, RP0

0091 1303 M BCF STATUS, RP1

0092 1698 00221 BSF TXSTA, TXEN

00222 BANC0

0093 1283 M BCF STATUS, RP0

0094 1303 M BCF STATUS, RP1

0095 1E0C 00223 BTFSS PIR1, TXIF

0096 2??? 00224 GOTO $-1; ПРОВЕРКА ФЛАГА ПРЕРЫВАНИЯ ОТ ПЕРЕДАТЧИКА

00225 BANC1

0097 1683 M BSF STATUS, RP0

0098 1303 M BCF STATUS, RP1

0099 1298 00226 BCF TXSTA, TXEN

00227 BANC0

009A 1283 M BCF STATUS, RP0

009B 1303 M BCF STATUS, RP1

009C 2??? 00228 GOTO END_INTER

00229 ;

00230 ;ВЫХОД ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ

00231 ;

009D 00232 END_INTER

009D 082C 00233 MOVF STATUS_TEMP,W; ВОССТАНОВИТЬ РЕГИСТР STATUS

009E 0083 00234 MOVWF STATUS

009F 082B 00235 MOVF W_TEMP,W; ВОСТАНОВЛЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА

00A0 0009 00236 RETFIE

00237

00238 ;ПОДПРОГРАММА ЗАПИСИ ЗНАЧЕНИЙ РЕГИСТРА ИНДИКАЦИИ РИ1 00239

00A1 00240 WRITE_IND1

00241 BANC1

00A1 1683 M BSF STATUS, RP0

00A2 1303 M BCF STATUS, RP1

00A3 1411 00242 BSF SSPCON2, SEN

00243 BANC0

00A4 1283 M BCF STATUS, RP0

00A5 1303 M BCF STATUS, RP1

00A6 1D8C 00244 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00A7 2??? 00245 GOTO $-1

00A8 118C 00246 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 7

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00A9 3040 00247 MOVLW B'01000000';ПЕРЕДАТЬ АДРЕС УСТР-ВА (DD3), ВКЛ РЕЖИМ ЗАПИСИ

00AA 0093 00248 MOVWF SSPBUF

00AB 1D8C 00249 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00AC 2??? 00250 GOTO $-1

00AD 118C 00251 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00AE 3002 00252 MOVLW 0x02; ПЕРЕДАТЬ НОМЕР РЕГИСТРА ("2"-ВЫХ РЕГ ПОРТА P0)

00AF 0093 00253 MOVWF SSPBUF

00B0 1D8C 00254 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00B1 2??? 00255 GOTO $-1

00B2 118C 00256 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00B3 0828 00257 MOVF IND1,W; ВЫВОД IND1 В РИ1

00B4 0093 00258 MOVWF SSPBUF ;ПЕРЕДАТЬ СОДЕРЖИМОЕ РЕГИСТРА N1

00B5 1D8C 00259 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00B6 2??? 00260 GOTO $-1

00B7 118C 00261 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00262 BANC1

00B8 1683 M BSF STATUS, RP0

00B9 1303 M BCF STATUS, RP1

00BA 1511 00263 BSF SSPCON2,PEN; СФОРМИРОВАТЬ СТОПОВЫЙ БИТ 00264 BANC0

00BB 1283 M BCF STATUS, RP0

00BC 1303 M BCF STATUS, RP1

00BD 1D8C 00265 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF 00BE 2??? 00266 GOTO $-1

00BF 118C 00267 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00C0 0008 00268 RETURN; ВЕРНУТЬСЯ ИЗ ПОДПРОГРАММЫ

00269

00270 ;ПОДПРОГРАММА ЗАПИСИ ЗНАЧЕНИЙ РЕГИСТРА ИНДИКАЦИИ РИ2

00271

00C1 00272 WRITE_IND2

00273 BANC1

00C1 1683 M BSF STATUS, RP0

00C2 1303 M BCF STATUS, RP1

00C3 1411 00274 BSF SSPCON2, SEN

00275 BANC0

00C4 1283 M BCF STATUS, RP0

00C5 1303 M BCF STATUS, RP1

00C6 1D8C 00276 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00C7 2??? 00277 GOTO $-1

00C8 118C 00278 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00C9 3040 00279 MOVLW B'01000000';ПЕРЕДАТЬ АДРЕС УСТР-ВА (DD3), ВКЛ РЕЖИМ ЗАПИСИ

00CA 0093 00280 MOVWF SSPBUF

00CB 1D8C 00281 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00CC 2??? 00282 GOTO $-1

00CD 118C 00283 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00CE 3003 00284 MOVLW 0x03; ПЕРЕДАТЬ НОМЕР РЕГИСТРА ("3"-ВЫХ РЕГ ПОРТА P1)

00CF 0093 00285 MOVWF SSPBUF

00D0 1D8C 00286 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00D1 2??? 00287 GOTO $-1

00D2 118C 00288 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 8

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00D3 0829 00289 MOVF IND2,W; ВЫВОД IND2 В РИ2

00D4 0093 00290 MOVWF SSPBUF ;ПЕРЕДАТЬ СОДЕРЖИМОЕ РЕГИСТРА N1

00D5 1D8C 00291 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00D6 2??? 00292 GOTO $-1

00D7 118C 00293 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00294 BANC1

00D8 1683 M BSF STATUS, RP0

00D9 1303 M BCF STATUS, RP1

00DA 1511 00295 BSF SSPCON2,PEN; СФОРМИРОВАТЬ СТОПОВЫЙ БИТ

00296 BANC0

00DB 1283 M BCF STATUS, RP0

00DC 1303 M BCF STATUS, RP1

00DD 1D8C 00297 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

00DE 2??? 00298 GOTO $-1

00DF 118C 00299 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00E0 0008 00300 RETURN; ВЕРНУТЬСЯ ИЗ ПОДПРОГРАММЫ

00301

00E1 00302 START

00303 ;

00304 ;ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ 00305 ;

00306 ;---МОДУЛЬ КОМПАРАТОРА

00307 BANC1

00E1 1683 M BSF STATUS, RP0

00E2 1303 M BCF STATUS, RP1

00E3 3007 00308 MOVLW B'00000111'

00E4 009C 00309 MOVWF CMCON; ОТКЛЮЧЕНИЕ КОМПАРАТОРОВ

00310 ;---МОДУЛЬ АЦП

00E5 3004 00311 MOVLW B'00000100'

00E6 009F 00312 MOVWF ADCON1; ЛЕВОЕ ВЫРАВНИВАНИЕ, RA0,RA1 - АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ

00313 BANC0

00E7 1283 M BCF STATUS, RP0

00E8 1303 M BCF STATUS, RP1

00E9 3081 00314 MOVLW B'10000001'

00EA 009F 00315 MOVWF ADCON0; ТАКТОВЫЙ СИГНАЛ FOSC/32, МОДУЛЬ АЦП ВКЛЮЧЕН

00316 ;---ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПОРТОВ

00317 BANC1

00EB 1683 M BSF STATUS, RP0

00EC 1303 M BCF STATUS, RP1

00ED 0185 00318 CLRF TRISA

00EE 0186 00319 CLRF TRISB

00EF 0187 00320 CLRF TRISC

00F0 0189 00321 CLRF TRISE

00F1 3037 00322 MOVLW B'00110111'

00F2 0085 00323 MOVWF TRISA; RA0,RA1,RA2,RA4,RA5 - IN

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 9

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

00F3 3021 00324 MOVLW B'00100001'

00F4 0086 00325 MOVWF TRISB; RB0,RB5-IN RB1,RB2,RB3,RB4-OUT

00F5 301B 00326 MOVLW B'00011011'

00F6 0087 00327 MOVWF TRISC; RC0,RC1,RC3,RC4-IN

00F7 3005 00328 MOVLW B'00000101'

00F8 0089 00329 MOVWF TRISE; RE0,RE2-IN RE1-OUT

00330 ;---ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ТАЙМЕРА

00331 BANC0

00F9 1283 M BCF STATUS, RP0

00FA 1303 M BCF STATUS, RP1

00FB 0190 00332 CLRF T1CON; ОЧИСТИТЬ РЕГИТР T1CON

00FC 018F 00333 CLRF TMR1H; ОЧИСТИТЬ СТАРШИЙ БИТ РЕГИСТРА TMR1

00FD 018E 00334 CLRF TMR1L; ОЧИСТИТЬ МЛАДШИЙ БИТ РЕГИСТРА TMR1

00335 ;---ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ МОДУЛЯ USART

00336 BANC0

00FE 1283 M BCF STATUS, RP0

00FF 1303 M BCF STATUS, RP1

0100 0198 00337 CLRF RCSTA

0101 3090 00338 MOVLW B'10010000'

0102 0098 00339 MOVWF RCSTA; МОДУЛЬ ВКЛЮЧЕН, 8-РАЗРЯДНЫЙ ПРИЕМ , ПРИЕМ РАЗРЕШЕН

00340 BANC1

0103 1683 M BSF STATUS, RP0

0104 1303 M BCF STATUS, RP1

0105 0198 00341 CLRF TXSTA

0106 3014 00342 MOVLW B'00010100'

0107 0098 00343 MOVWF TXSTA; 8-РАЗРЯДНАЯ ПЕРЕДАЧА, АСИНХРОННЫЙ РЕЖИМ, ПЕРЕДАЧА РАЗРЕШЕНА, ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ПЕРЕДАЧА

0108 300B 00344 MOVLW D'11'; СКОРОСТЬ 115200 БИТ/С

0109 0099 00345 MOVWF SPBRG

00346 ;---ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ МОДУЛЯ MSSP

00347 BANC0

010A 1283 M BCF STATUS, RP0

010B 1303 M BCF STATUS, RP1

010C 3028 00348 MOVLW B'00101000'

010D 0094 00349 MOVWF SSPCON; ВЕДУЩИЙ I2C РЕЖИМ, ТАКУТОВЫЙ СИГНАЛ = FOSC/(4*(SSPADD+1))

00350 BANC1

010E 1683 M BSF STATUS, RP0

010F 1303 M BCF STATUS, RP1

0110 30C0 00351 MOVLW B'11000000'; SMP,CKE

0111 0094 00352 MOVWF SSPSTAT

0112 0191 00353 CLRF SSPCON2

0113 3032 00354 MOVLW D'50'

0114 0093 00355 MOVWF SSPADD; ЗАГРУЗИТЬ КОНСТАНТУ ОПРЕДЕЛЯЮЩУЮ ЧАСТОТУ СИНХ

MPASM 5.54 NEWPIC_8B_SIMPLE.ASM 12-8-2014 7:44:43 PAGE 10

LOC OBJECT CODE LINE SOURCE TEXT VALUE

РОНИЗАЦИИ В РЕГИСТР АДРЕСА

00356 ;---УСТАНОВКА НАПРАВЛЕНИЙ РАБОТЫ ЛИНИЙ ПОРТОВ

00357 ;--DD3

0115 1411 00358 BSF SSPCON2,SEN; СФОРМИРОВАТЬ СТАРТОВЫЙ БИТ

00359 BANC0

0116 1283 M BCF STATUS, RP0

0117 1303 M BCF STATUS, RP1

0118 1D8C 00360 BTFSS PIR1, SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВАНИЯ SSPIF

0119 2??? 00361 GOTO $-1

011A 3040 00362 MOVLW B'01000000' ;ПЕРЕДАТЬ АДРЕС УСТРОЙСТВА DD3(ИНДИКАЦИЯ

ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ)

011B 0093 00363 MOVWF SSPBUF

011C 1D8C 00364 BTFSS PIR1,SSPIF ;ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВАНИЯ SSPIF

011D 2??? 00365 GOTO $-1

011E 118C 00366 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

011F 3006 00367 MOVLW 0x06; ПЕРЕДАТЬ НОМЕР РЕГИСТРА ("6" - РЕГИСТР КОНФИГУРАЦИИ ПОРТА P0)

0120 0093 00368 MOVWF SSPBUF

0121 1D8C 00369 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

0122 2??? 00370 GOTO $-1

0123 118C 00371 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

0124 3000 00372 MOVLW 0x00; ВСЕ ЛИНИИ ПОРТА P0 НА ВЫВОД

0125 0093 00373 MOVWF SSPBUF

0126 1D8C 00374 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

0127 2??? 00375 GOTO $-1

0128 118C 00376 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

0129 3007 00377 MOVLW 0x07; ПЕРЕДАТЬ НОМЕР РЕГИСТРА ("7" - РЕГИСТР КОНФИГУРАЦИИ ПОРТА P1)

012A 0093 00378 MOVWF SSPBUF

012B 1D8C 00379 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

012C 2??? 00380 GOTO $-1

012D 118C 00381 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

012E 3000 00382 MOVLW 0x00; ВСЕ ЛИНИИ ПОРТА P1 НА ВЫВОД

012F 0093 00383 MOVWF SSPBUF

0130 1D8C 00384 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

0131 2??? 00385 GOTO $-1

0132 118C 00386 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00387 BANC1

0133 1683 M BSF STATUS, RP0

0134 1303 M BCF STATUS, RP1

0135 1511 00388 BSF SSPCON2,PEN; СФОРМИРОВАТЬ СТОПОВЫЙ БИТ

00389 BANC0

0136 1283 M BCF STATUS, RP0

0137 1303 M BCF STATUS, RP1

0138 1D8C 00390 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВ SSPIF

0139 2??? 00391 GOTO $-1

013A 118C 00392 BCF PIR1,SSPIF; СБРОСИТЬ ФЛАГ

00393 ;--DD4

013B 3047 00394 MOVLW B'01000111'; ПЕРЕДАТЬ АДРЕС УСТРОЙСТВА DD4

013C 0093 00395 MOVWF SSPBUF

013D 1D8C 00396 BTFSS PIR1,SSPIF; ОЖИДАТЬ УСТАНОВКУ ФЛАГА ПРЕРЫВАНИЯ SSPIF


Подобные документы

  • Разработка принципиальных схем блоков чтения информации с датчиков. Сопряжение с цифровыми и аналоговыми датчиками. Алгоритм работы блока чтения информации с цифровых датчиков. Расчет электрических параметров микропроцессорной системы управления.

    дипломная работа [760,0 K], добавлен 27.06.2016

  • Структурная схема микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы блока чтения информации с датчиков. Алгоритм работы блока обмена данными по последовательному каналу связи. Электрические параметры системы, листинг программы.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.11.2013

  • Структурная и принципиальная электрические схемы микропроцессорной системы (МПС) для управления объектом. Программные модули, обеспечивающие выполнение алгоритма управления объектом, оценка параметров МПС. Расчет аппаратных затрат, потребляемой мощности.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.12.2012

  • Изучение устройства связи с датчиком и исполнительными механизмами, разработка блока памяти объёмом 80 кб. Характеристика программ, обеспечивающих выполнение заданного алгоритма и алгоритма обмена. Оценка микропроцессорной системы по аппаратным затратам.

    практическая работа [154,1 K], добавлен 14.11.2011

  • Внедрение микропроцессорной и цифровой техники в устройства управления промышленными объектами. Проектирование схемы детектора фронтов, генератора тактовых импульсов, счетного устройства, блока вывода в устройство обработки, блока индикации и управления.

    курсовая работа [247,5 K], добавлен 15.05.2012

  • Разработка функциональной и принципиальной схемы блока управления контактором и расчет силовой части устройства. Расчет параметров силового транзистора и элементов блока драйвера. Выбор микроконтроллера и вычисление параметров программного обеспечения.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 16.12.2011

  • Описание алгоритма работы и разработка структурной схемы микропроцессорной системы управления. Разработка принципиальной схемы. Подключение микроконтроллера, ввод цифровых и аналоговых сигналов. Разработка блок-схемы алгоритма главной программы.

    курсовая работа [3,3 M], добавлен 26.06.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.