Разработка микропроцессорного устройства контроля сетевого напряжения



Рис.3.4.Подключение к МК четырех ССИ.

3.2 Разработка и отладка программного обеспечения

MPLAB IDE - интегрированная среда разработки для микроконтроллеров PIC micro фирмы Microchip Technology Incorporated. MPLAB IDE позволяет писать, отлаживать и оптимизировать текст программы. MPLAB IDE включает в себя редактор текста, симулятор и менеджер проектов, поддерживает работу эмуляторов (MPLAB-ICE, PICMASTER) и программаторов (PICSTART plus, PRO MATE) фирмы Microchip и других отладочных средств фирмы Microchip и третьих производителей.

Инструментальные средства тематическая помощь, «выпадающие» меню и «назначение горячих» клавиш в MPLAB IDE позволяют:

*получить код программы

*наблюдать выполнение программы с помощью cимулятора, или в реальном времени, используя эмулятор (требуется аппаратная часть);

*определять время выполнения программы;

*просматривать текущее значение переменных и специальных регистров;

*работать с программаторами PIC-STAR и PRO MATE II,

*использовать систему помощи по MPLAB IDE.

MPLAB IDE - интегрированная среда разработки

MPLAB IDE - легкая в освоении и использовании интегрированная среда разработки, работающая под управлением операционных систем Microsoft Windows 3.1 х, 95/98, 2000, NT

MPLAB IDE поддерживает следующие функции:

*создание и редактирование исходных текстов программы,

*объединение файлов в проект,

*отладка кода программы;

*отладка кода программы с использованием симулятора или эмулятора (требуется аппаратная часть).

MPLAB IDE позволяет создавать исходный текст программы в полнофункциональном текстовом редакторе, легко выполнить исправление ошибок при помощи окна результатов компиляции, в котором указываются возникшие ошибки и предупреждения.

Используя менеджер проектов можно указать исходные файлы программы объектные файлы библиотеки и файлы сценария

MPLAB IDE обеспечивает разнообразные средства симуляции и эмуляции исполняемого кода для выявления логических ошибок. Вот их основные особенности:

*большое количество сервисных окон, чтобы контролировать значения регистров памяти данных и выполнение инструкций микроконтроллера;

*окна исходного кода программы, листинга программы, кода программы - позволяют оценить качество компиляции;

*пошаговое выполнение программы, система точек остановки, трассировки, сложных условий предназначена для быстрой и удобной отладки вашей программы.

Средства разработки MPLAB IDE

MPLAB IDE состоит из нескольких модулей, обеспечивающих единую среду разработки.

Менеджер проекта MPLAB, используется для создания и работы с файлами, относящимися к проекту. Позволяет одним щелчком «мыши» выполнить компиляцию исходного текста включить симулятор или внутрисхемный эмулятор и.т.д.

Редактор MPLAB

Предназначен для написания и редактирования исходного текста программы, шаблонов и файлов сценария линкера.

Отладчик MPLAB /CD

Внутрисхемный отладчик для микроконтроллеров семейства PIC16F873.

MPLAB-SIM симулятор

Программный симулятор моделирует выполнение программы в микроконтроллере с учетом состояния портов ввода/вывода

MPLAB ICE эмулятор.

Эмулирует работу микроконтроллера в масштабе реального времени непосредственно в устройстве пользователя

MPASM ассемблер/ MPLINK линкер/ MPLIB редактор библиотек

MPASM компилирует исходный текст программы. MPLINK создает заключительный код программы, связывая различные модули полученные из MPASM MPLAB-C17. MPLAB-C18 MPLIB управляет библиотеками

MPLAB-CXX компиляторы

MPLAB-C17 и MPLAB-C1B выполняют компиляцию текста программы написанному на языке ANSI С Сложные проекты могут состоять и частей написанных на языке С и ассемблера.

Программаторы PRO МАТЕ и PICSTART plus

Работают под управлением MPLAB IDE и предназначены для программирования микроконтроллеров кодом программы, полученной в результате компиляции исходных файлов. Программатор PRO MATE может работать самостоятельно, без использования MPLAB IDE.

Эмуляторы MPLAB-ICE. PICMASTER-CE и PICMASTER

Применяются для моделирования работы микроконтроллера в устройстве пользователя в масштабе реального времени.

Рассматриваемые разделы:

· Настройка среды проектирования

· Создание нового простого проекта

· Создание нового исходного файла

· Ввод текста программы

· Компиляция исходного файла

· Выполнение программы

· Открытие дополнительных окон

· Создание окон с переменными

· Сохранение окон с переменными

· Установка точек остановки

Настройка среды проектирования

Рассмотрим работу в среде на основе конкретного примера.

Рабочий стол среды (Рис.3.5) состоит из:

1. Главное текстовое меню

2. Графическое меню

3. Рабочая область, в которой размещаются открытые окна с файлами, диалогами или другой информацией.

4. Линейка состояния - отображающая текущую настройку системы.

Пояснения работы интегрированной среды разработки будут производиться с использованием симулятора MPLAB SIM. Работа с эмулятором аналогично симулятору за исключением открытия файлов кода только на чтение



Рис.3.5 Рабочий стол среды

Выбираем пункт Options > Development Mode нажмите кнопку Tools для выбора инструментального средства и типа микроконтроллера используемого в проекте (Рис.3.6.)

Рис.3.6 Окно выбора инструментального средства и типа микроконтроллера - Development Mode

Выбираем симулятор MPLAB SIM и микроконтроллер PIC16F84. подтвердите выбор нажатием кнопки Ok. Симулятор инициализирован в линейке состояния на рабочем столе появится микроконтроллер «Р1С16Р84» и режим «SIM». Теперь среда проектирования находится в режиме симулятора для микроконтроллера PIC16F873.

Для работы симулятора MPLAB SIM нужен код программы (файл с расширением HEX), который получается компиляцией исходного текста программы. В нашем случае файл называется tutor84 hex, позже он может быть загружен непосредственно в микроконтроллер с помощью программатора.

Выбираем пункт меню Fife>New и на экране появится диалоговое окно показанное на рисунке рис.3.7.

Рис.3.7 Диалоговое окно Create Project (создание проекта)

Нажимаем кнопку Yes и увидите следующее диалоговое окно рис.3.8.



Рис.3.8 Диалоговое окно New Project(новый проект)

В этом диалоговом окне необходимо указать где вы хотите сохранить проект. В данном случае создается файл tutor84.pjt в каталоге с:\Program Files \MPLAB.

Тип файла PJT будет назначен автоматически. Файлы с таким расширением являются файлами проекта в среде MPLAB IDE Имя проекта, в данном случае tutor84, станет заданным по умолчанию для многих файлов используемых в нашем примере.

Подтверждение имени файла проекта и место его размещение приведет к переходу к следующему диалоговому окну рис.3.9.



Рис.3.9 Диалоговое окно Edit Project

Симулятор, программаторы и эмулятор среды MPLAB IDE используют файлы кода, части которого созданы различными инструментальными средствами: ассемблером компилятором и/или линкером. Несколько различных инструментальных средств могут участвовать в создании шестнадцатеричного кода. Эти инструментальные средства являются частью каждого проекта. Создание проекта позволяет определить, какие инструментальные средства будут участвовать в создании .HEX файла кода

Имена файлов в диалоговом окне указаны правильно. Первоначальная настойка проекта соответствует предварительно установленным значениям по умолчанию

Параметры проекта по умолчанию можно настроить в меню Options> Environment Setup раздел Projects, которые используются только при создании нового проекта.

В списках файлов проекта есть файл tutor84 hex. Выбрав этот файл (нажав на него левой кнопкой «мышки») кнопка Node Properties потемнеет, указывая возможность ее нажатия.

Прежде чем выполнять какие-либо действия необходимо указать правила создания шестнадцатеричного файла. Нажав на кнопку Node Properties, появится диалоговое окно настройки параметров компиляции, показанное на рисунке 3.10.

Рис.3.10 Диалоговое окно Node Properties

Это диалоговое окно содержит параметры настройки указанные по умолчанию, для инструментального средства, показанного в правом верхнем углу (в данном случае для MPASM) В самом простом варианте, проект содержит один исходный файл и один шестнадцатеричный HEX файл.

Диалоговое окно содержит несколько строк и столбцов Как правило, каждая строка соответствует параметру, указываемому в командной строке при вызове инструментального средства Установка параметров отображается в командной строке (Command Line) которая будет использоваться при вызове MPASM средой проектирования MPLAB IDE.

Нажимаем кнопку ОК для сохранения параметров компиляции и возврату к диалоговому окну настройки проекта. (рис.3.11)

Рис.3.11 Диалоговое окно Edit Project

Нажимая кнопку Add Nods. Увидим стандартный диалог выбора файлов (см. рисунок 3.12) с открытой рабочей директорией проекта. Введем имя файла tutor84.asm и нажимаем кнопку ОК.



Рис.3.12 Диалоговое окно Add Node

Вы вернетесь к диалоговому окну редактирования параметров проекта, ниже файла кода tutor84.hex должен появиться файл исходного текста программы tutor84.asm. рис.3.13.

Рис.3.13 Диалоговое окно Edit Project

Нажимаем на кнопку ОК закроет диалоговое окно и возвратит Вас на рабочий стол среды MPLAB IDE к открытому, но еще не названному исходному файлу.

Создание нового исходного файла: Поставьте курсор в любое место пустого, неназванного файла, который был создан автоматически при создании нового проекта. Выберите пункт меню File > Save As укажите файл tutor84.asm. нужную директорию и нажмите кнопку ОК.

Рис.3.14 Диалоговое окно сохранения Save File As

На рабочем столе MPLAB IDE будет открыт пустой файл с новым именем. Имя исходного файла должно быть такое же как и имя проекта, в данном случае tutor84

Если изменить имя исходного файла также придётся изменить имя проекта. Проекты, в которых используется линкер, допускают, чтобы имя файла кода отличалось от имени исходного файла.

Примечание. При использовании в проекте одного исходного файла MPASM имя файла кода программы (HEX) будет такое же, как и у исходного файла (.ASM). Имя проекта и имя файла кода должны быть одинаковые.

3.3 Имитация работы микропроцессорного устройства в среде PROTEUS

Разработка виртуальный модели устройства схема для защиты измерительного прибора от перенапряжения, где 10-вольтовый стабилитрон становится проводящим, если измеряемое напряжение в точке показана с индикатором превосходит напряжение полного отклонения вольтметра, в качестве которого используется миллиамперметр с последовательно включенным реле К1. В этом случае, Симисторная отптопара U1 открывается и пропускает МК ток через светодиод. Таким образом, представленная схема обладает оптической индикацией перенапряжения и одновременно открывает параллельный обходной путь для тока, и тем самым защищает измерительный прибор.

а)



б)

с)

Описание: Пакет Proteus Professional представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов принятых в PS pice. Отличительной чертой пакета Proteus Professional является возможность моделирования работы программируемых устройств: микроконтроллеров, микропроцессоров, DSP и прочее. Дополнительно в пакет Proteus Professional входит система проектирования печатных плат. Proteus Professional может симулировать работу следующих микроконтроллеров: 8051, ARM7, AVR, Motorola, PIC, Basic Stamp. Библиотека компонентов содержит справочные данные.

Поддерживает МК: PIC, 8051, AVR, HC11, ARM7/LPC2000 и другие распространенные процессоры. Более 6000 аналоговых и цифровых моделей устройств. Работает с большинством компилятором и ассемблерами.

PROTEUS VSM позволяет очень достоверно моделировать и отлаживать достаточно сложные устройства, в которых может содержаться несколько МК одновременно и даже разных семейств в одном устройстве.

Моделирование электронной схемы не абсолютно точно повторяет работу реального устройства. Но для одалживания алгоритма работы МК, этого более чем достаточно.

PROTEUS содержит огромную библиотеку электронных компонентов. Отсутствующие модели можно создать. Если компонент не программируемый - то легко его можно найти на сайте производителя и добавить в подходящий корпус.

Proteus 7 состоит из двух основных модулей: ISIS - графический редактор принципиальных схем служит для ввода разработанных проектов с последующей имитацией и передачей для разработки печатных плат в ARES.

К тому же после отладки устройства можно сразу развести печатную плату в ARES которая поддерживает авто размещение и трассировку по уже существующей схеме.

ARES - графический редактор печатных плат со встроенным менеджером библиотек и авто трассировщиком ELECTRA, автоматической расстановкой компонентов на печатной плате. PROTEUS имеет уникальные возможности USBCONN - этот инструмент позволяет подключиться к реальному USB порту компьютера. COMPIM - этот компонент позволяет виртуальному устройству подключится к РЕАЛЬНОМУ COM-порту ПК.

Запускаем файл Proteus 75SP3 Setup.exe из архива Proteus_7.5_SP3_Pro.rar. Нажимаем Next, соглашаемся с лицензионным соглашением, выбираем Use a license key installed on a server и нажимаем Next, в окно Server ничего не вводим, а просто нажимаем Next, потом опять нажимаем Next 3 раза, и начнётся процесс копирования файлов. Потом снимаем обе галочки и нажимаем Finish. Proteus 7.5 установлен. Теперь необходимо установить кряк. Для этого нужно скачать архив Crack_Proteus_7.5_SP3.rar и запустить оттуда файл LXK Proteus 7.5 SP3 v2.1.3.exe.

3.4 Разработка программы

Основу прибора составляет дешевый микроконтроллер Р1С16F873 который имеет 10-разрядный АЦП последовательного приближения. Источником опорного напряжения для АЦП служит напряжение питания микроконтроллера, поэтому точность измерения будет зависеть от стабильности питающего напряжения. При напряжении питания 5,12В шаг квантования АЦП равен 5мВ (5,12/1024 = 0,005). Если использовать делитель напряжения 1:20, то цена деления вольтметра будет равна 0,1В, а максимальное измеряемое напряжение 51,2В. Если установить делитель напряжения 1:2, то цена деления будет равна 0,01В при максимальном измеряемом напряжении 5,12В. При использовании шунта сопротивлением около 0,5Ом цена деления амперметра составит 0,01А. При этом если измеряемый ток составит 1А, то падение напряжения на шунте 0,5В. Очевидно, что для измерения больших токов необходимо устанавливать усилитель напряжения. Так, применив сопротивление шунта, равное 0,01Ом, и усилитель напряжения, можно получить амперметр с пределом измерения до 10А. Для использования милливольтметра в различных приложениях положение запятой в разрядах программно не запутывается и может быть установлено по необходимости.

Самый эффективный способ отладки программ для МК - применение специализированных профессиональных инструментальных отладочных средств, к которым следует отнести:

· внутрисхемные эмуляторы (ВСЭ) - программно аппаратное средство, способное замещать собой эмулируемый процессор в реальном устройстве;

· программные симуляторы - программное средство способное имитировать работу МК и его памяти;

· мониторы отладки - специальная программа, загружаемая в память отлаживаемой системы.

· платы развития (Evaluation Boards - оценочные платы) - своеобразные конструкторы для макетирования прикладных систем;

· эмуляторы ПЗУ - программно-аппаратное средство, позволяющее заменить ПЗУ отлаживаемого устройства на ОЗУ, в которое можно загрузить программу с компьютера через один из стандартных каналов связи.

Помимо этого существуют и комбинированные устройства и наборы.

Симуляторы: Как правило, симулятор состоит из отладчика, модели ЦП и памяти. Более совершенные устройства содержат в своем составе модели встроенных периферийных устройств (таймеров, портов, АЦП и систем прерываний).

Симулятор должен уметь загружать файлы программ в всех популярных форматах, максимально полно отображать информацию о состоянии ресурсов симулируемого МК, а также предоставлять возможности по симуляции выполнения загружаемой программы в различных режимах. В процессе отладки модель выполняет программу, и на экране монитора компьютера отображается текущее состояние модели.

Загрузив программу в симулятор, пользователь может запускать ее пошаговом или непрерывном режиме, задавать условные или безусловные точки останова, контролировать и свободно модифицировать содержимое ячеек памяти и регистров симулируемого МК. Симулятор позволяет быстро проверить логику выполнения программы, правильность выполнения арифметических операций.

В зависимости от класса используемого отладчика некоторые модели симуляторов поддерживают высокоуровневую отладку программ.

Симулятор может содержать и ряд дополнительных программных средств, например интерфейс внешней среды. Наличие такого интерфейса позволяет создавать и гибко использовать модель внешней среды МК, функционирующую и воздействующую на отлаживаемую программу по заданному алгоритму.

В реальной системе МК обычно «занимается» считыванием информации с подключенных к нему устройств (датчиков), обработкой ее и выдачи управляющих сигналов на исполнительные устройства. Для того чтобы в простом симуляторе смоделировать работу датчика, нужно в ручную изменять текущее состояние модели периферийного устройства, к которому в реальной системе подключен датчик. Но существует ряд современных разработок программных симуляторов, в которых чтобы имитировать внешние условия и ситуации, обычно используется специальный файл входных воздействий. Этот файл задает последовательность входных сигналов, поступающих на моделируемое устройство.

К примеру, для микроконтроллеров AVR этот входной файл программного симулятора может выглядеть следующим образом:

000000000:00

000000006:F1

000000015:18

000000109:1C

000000203:61

000000250:10

000000344:1F

000000391:71

999999999:ff

где каждая строка содержит - цикл: данные , поступающие на какой либо указанный порт.

В некоторых моделях симуляторов эта проблема имитации внешних сигналов решена таким образом, что симулятор имеет встроенное средство для создания моделей подключенных к МК внешних устройств, включая средства графического отображения информации.

Очевидная особенность программных симуляторов в том, что загруженные в них программы выполняются в масштабе времени, отличном от реального. Однако низкая цена, возможность отладки даже при отсутствии макета отлаживаемого устройства делают программные симуляторы весьма привлекательным средством отладки. Необходимо также отметить, что существует целый класс ошибок, которые можно обнаружить только с помощью симулятора.

ВЫВОДЫ

Для контроля напряжения разработано устройства на основе 28-выводного микроконтроллера РIС16F873, имеющего 10-разрядный АЦП.

Можно считать что микроконтроллер (МК) - это компьютер, разместившийся в одной микросхеме. Отсюда и его основные привлекательные качества: малые габариты; высокие производительность, надежность и способность быть адаптированным для выполнения самых различных задач.

Разработка макета программатора отличающегося простотой, наглядностью и низкой себестоимостью, становиться необходимой как для самого программирования кристаллов, так и для наглядного обучения широкого круга пользователей основам программирования МК.

В работе рассмотрены архитектура, аппаратные и программные средства распространенных и недорогих микроконтроллеров. Анализ методики программирования в интегрированной среде разработке позволил объединить практические рекомендации с некоторыми особенностями обучения программирования микроконтроллеров. На основании этого предложен алгоритм обучения.

В реальной системе МК обычно «занимается» считыванием информации с подключенных к нему устройств (датчиков), обработкой ее и выдачи управляющих сигналов на исполнительные устройства. Для того чтобы в простом симуляторе смоделировать работу датчика, нужно в ручную изменять текущее состояние модели периферийного устройства, к которому в реальной системе подключен датчик. Существует ряд современных разработок программных симуляторов, в которых чтобы имитировать внешние условия и ситуации, обычно используется специальный файл входных воздействий. Этот файл задает последовательность входных сигналов, поступающих на моделируемое устройство.

Программа симулятора, позволяет запускать ее в пошаговом или непрерывном режиме, задавать условные или безусловные точки останова, контролировать и свободно модифицировать содержимое ячеек памяти и регистров симулируемого МК. Симулятор позволяет быстро проверить логику выполнения программы, правильность выполнения арифметических операций.

ГЛАВА IV.Разработка структурной и принципиальной схемы устройства

4.1 Микропроцессорный блок

Микропроцессорный блок состоит из следующих элементов:

Списки деталей устройства

1. Cтабилитроном VD2. Диод VD3, кс147а-2 шт, Диод VD1 кд102-1 шт

2. Симисторная отптопара U1-1 шт

3. Cветодиод HL1 частотой 1 Гц. -1 шт

4. Стабилизатора DA1 крен - напряжение не менее 7В-5В-1 шт

5. Семисегментные индикаторы НG1, HG2 можно заменить любыми одиночными индикаторами с общим катодом-1 шт

6. Источник питания БП- напряжении сети 220 В должно быть 15 В-1 шт.

7. Выпрямителя на диоде 1N1004 и конденсатора 470 мкФ на напряжение 40В-1 шт., конденсатора 0.1 мкФ-1 шт,15мкф- 2шт

8. Реле К1 может быть любым на переменное напряжение питания 220В-1 шт.

9. Переключателя SA1 можно взять бытовой выключатель освещения-1 шт.

10. Резистор R6 типа СП-16ВА-1 шт

11. Микроконтроллер Р1С16Р873 кварцевого резонатора на частоту 4,096 МГц(кристал)-1 шт или Р1С16Р873А , -1 шт

12. Кнопки SB1и SB2, SB3, включится индикация-3 шт

13. Резистор

R1-220к-1 шт

R2-18к-1 шт

R3-1к-1 шт

R4-240к-1 шт

R5-680к-1 шт

R7-200к-1шт

R8-10к-1шт

R9-1.5к-1 шт

R10- R17-270к-8 шт

R18- R20-100к-3 шт

Микропроцессорный блок на устройства показано на рис 4.4.

Рис.4.1 Структурная схемы устройства

ЭП- Электропитание.

МУКСН- Микропроцессорное устройство контроля сетевого напряжения.

РП- Релейное помещение

(Н)- Нагрузка

После сброса флага установки по положению запятой определяется устанавливаемый разряд. Цифровые разряды 0--2 устанавливаются идентично, но имеют различные ограничения по максимальному значению разряда. Нулевой и первый разряды максимально устанавливаются до девяти, а второй разряд может принимать значение не более двойки. После инкрементирования регистра разряда его значение проверяется на максимум, и если оно превышает максимальное, то разряд обнуляется. Установка производится в регистры индикации, поэтому двоично-десятичное установленное значение переводится в двоичный код.

Далее проверяется корректность установленных значений. Если значение больше 255, то устанавливается максимальное значение. Если при установке максимального значения попытаться установить число 100; то установится минимальное значение по превышению напряжения, равное 222В. В зависимости от того, какое значение устанавливается -- максимальное или минимальное, производится перезапись значений регистров индикации в соответствующие регистры установки. Значения регистров установки в двоично-десятичном и двоичном формате записываются в энергонезависимую память. - Таким образом, каждое изменение регистров установки фиксируется в памяти. Это необходимо для того, чтобы после возникновения аварийной ситуации при малом резервном напряжении питания, ранее установленные значения были сохранены. После записи в память производится переустановка регистров индикации новыми значениями и выход из подпрограммы.

Третий разряд индикации может принимать два значения 13 и 14, что соответствует индикации минимального и максимального значения. После установки третьего разряда на индикацию выводится значение, соответствующее данной установке.

Четвертый разряд эффективный, и его установка производится тогда, когда запятая находится за пределами индикации. Фактически устанавливается регистр третьего разряда. При этом возможные установки -- 10, 11, 12. При значении регистра, равном 10 (разряд не светится), вывод на индикацию производится с задержкой на один период сетевого напряжения. При других значениях регистра индикация производится через 0,5 и 1с. Завершается установка четвертого разряда переустановкой регистров индикации.

4.2 Принципиальная схема устройства

Принципиальной схемы устройства показана на рис.4.3. Измеряемое напряжение делится делителем напряжения R1, R9 и в случае необходимости ограничивается стабилитроном VD2. Диод VD3 уменьшает значение амплитуды напряжения отрицательного полупериода до допустимого значения, на аналоговый вход. Диод VD1 пропускает на измерительный вход микроконтроллера только положительную часть поделенного сетевого напряжения. Делитель напряжения R7, R8 совместно с стабилитроном VD3 формирует прямоугольные импульсы на входе RB0. По переднему фронту этих импульсов происходит синхронизация работы внутреннего генератора 5мс. Симисторная отпгопара U1 MOC3043 включает реле K1. K сети, нагрузка Rнагр может подключаться через контакты реле К1.1 или переключатель SА1. В режиме ожидания светодиод НL1 мигает с частотой 1Гц. Регулировку выходного напряжения стабилизатора DА1 выполняют резистором R6.

Светодиод НL1 - любой сверхьяркий с малым потребляемым током. Се-мисегментные индикаторы НG1, НG2 можно заменить любыми одиночными индикаторами с общим катодом. При этом, возможно, потребуется подбор гасящих резисторов R11--R18.

Источник питания БП1 -- простейший блок из трансформатора, однополупериодного выпрямителя на диоде 1N1004 и конденсатора 470мкФ на напряжение 40В. Первичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на напряжение 400В: Трансформатор блока питания можно составить из двух одинаковых трансформаторов с последовательным включением сетевых и последовательным или параллельным выходных обмоток. Выходное напряжение БП должно быть таким, чтобы при минимально возможном напряжении сети на входе стабилизатора DА1 было постоянное напряжение не менее 7В. Например, если необходима установка минимального напряжения 100В, то напряжение с выхода БП при напряжении сети 220В должно быть 15В.

Реле K1 может быть любым на переменное напряжение питания 220В, оно должно четко срабатывать при минимально допустимом напряжении сети. Контакты реле должны выдерживать ток, потребляемый всеми приборами, включенными одновременно. Если в аварийном режиме будет работать только освещение, то в качестве переключателя SА1 можно взять бытовой выключатель освещения.

Подстрочный резистор R6 типа СП-16ВА можно заменить любым имеющим ограничительные упоры подвижной части.

Микроконтроллер РIС16F873 без переделки платы можно заменить микроконтроллерами РIС16F873А, РIС16F876А. Можно использовать й 40-вывод-ные микроконтроллеры РIС16F874, РIС16F877 с изменением рисунка печатной платы. При этом программа МК в изменении не нуждается, необходимо только правильно установить тип МК в программе программатора.

Налаживание устройства сводится к установке необходимого напряжения питания микроконтроллера. Поскольку источником опорного напряжения для АЦП является напряжение питания микроконтроллера, то и показания индикатора будут зависеть от установленного напряжения. При увеличении напряжения питания вес разряда квантования увеличивается, а следовательно, уменьшаются показания индикатора, и наоборот при уменьшении напряжения питания показания индикатора увеличиваются.

В собранном устройстве извлекают микроконтроллер и включают устройство в сеть. На выводе 2 стабилизатора DА1 резистором R6 устанавливают напряжение питания, равное 5В. Выключают устройство из сети и устанавливают микроконтроллер в панельку. Включают устройство в сеть и контролируют напряжение сети цифровым вольтметром. Перемещением запятой за пределы индикатора кнопкой «Разряд» входят в режим измерения. Изменением номинала резистора R6 добиваются равенства показаний в сети и с выхода микроконтроллера. При этом необходимо следить, чтобы напряжение питания микроконтроллера не превышало 5,5В. Этот вариант возможен, если номиналы резисторов делителя R1,R9 не соответствуют указанным на схеме.

Рис.4.2 Принципиальной схемы устройства автомат защиты от перепадов сетевого напряжения

Принципиальной схемы на работу настроенного устройства можно проверить при помощи автотрансформатора ЛАТР или любого другого трансформатора имеющего большое число отводов от сетевой обмотки, например, покажем структура включения автотрансформатора ЛАТР (на рис.4.4.) силового трансформатора от ламповых приемников или телевизоров.

Рис.4.3 Структура включения автотрансформатора ЛАТР

4.3 Анализ результатов испытания макета устройства

Результаты анализа работы устройства приведены в табл. № 2-3, при ситуации, когда допустимые значения сетевого напряжения изменялись в пределах соответственно Uyнор=±5% и Uyпред=±10%. Работа схемы.

Рассмотрим, на примере отклонения напряжения от номинальных значений. Сетевое напряжение подается на вход встроенного АЦП через делитель напряжения. Мгновенное значение напряжения контролируется микропроцессором в соответствии с заданным алгоритмом. В случае превышения заданного уровня микропроцессор отключает встроенное реле, через контакты которого нагрузка получала питание.

Таблица № 2. Основные технические характеристики

Пределы измерения напряжения	0-50 [В]
Пределы измерения тока	0-9,99 [А]
Пределы срабатывания защиты: по току	от 0,01 до 9,99 с шагом 0,01[А]
По напряжению	от 0,1 до 50 с шагом 0,1[В]
Время срабатывания защиты: Среднее при одной включенной защите	0,075 [мс]
Среднее, при двух включенных защитах	0,15[мс]
Максимальное	1[мс]
Напряжение питания прибора	9-40[В]
Максимальный потребляемый ток	50[мА]

Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения предназначено для отключения электрооборудования железнодорожной автоматики, телемеханики и промышленной 1-фазной нагрузки 220В/50Гц мощностью до 3,5кВт (до 16 А) при недопустимых колебаниях напряжения в сети. Органы управления и габаритные размеры устройства автомат защиты от перепадов сетевого напряжения.

Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения включается последовательно с нагрузкой, т.е. непосредственно в сетевую розетку, а нагрузка включается в розеточный разъем реле.

При срабатывании устройство защиты от перепадов сетевого напряжения по факту недопустимого повышения понижения напряжения, происходит отключение нагрузки встроенным в Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения коммутационным аппаратом. После восстановления параметров напряжения происходит автоматическое включение нагрузки. Время, через которое произойдет автоматическое включение нагрузки, задается пользователем.

Для исключения излишнего срабатывания устройство защиты от перепадов сетевого напряжения при незначительных и/или кратковременных посадках напряжения, предусмотрена фиксированная временная задержка при срабатывании по минимальному напряжению.

В случае глубокого снижения напряжения (более, чем на 30В от выставленной установки по минимальному напряжению) отключение происходит за 0,1сек.

Перед включением в сеть необходимо выставить с помощью выведенных на лицевую панель ручек потенциометров значения максимального и минимального напряжения, при котором должно срабатывать. Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения, а также время автоматического повторного включения в зависимости от того, какой прибор будет защищать. Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения кондиционеры, холодильники и другие компрессорные приборы допускают повторное включение не менее, чем через 3-4 мин, другие приборы - согласно их инструкций по эксплуатации.

Регулируемые уставки выставляются потребителем. Рекомендуется выставлять уставки до включения в сеть.

При включении в сеть нагрузка включается с задержкой времени, равной времени повторного включения, выставленного потенциометром Т вкл. Покажем на рис.4.4. Характеристики завистно, напряжениями и времени U и T



Рис. 4.4 График ограничения напряжения устройства

Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения имеет световую индикацию наличия напряжения в сети, т.е. на входе, и наличия напряжения на выходе. Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения, т.е. на защищаемом приборе (гаснет при срабатывании, Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения).

Таблица № 3. Технические характеристики Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения

Номинальное напряжение, В	220
Частота сети, Гц	45 - 55
Диапазон регулирования:
-срабатывания по Umin, В	170 - 215
-срабатывания по Umах, В	220 - 280
-время автоматич. повторного вкл.	5 - 250
Фиксированное время срабатывания по Umах, сек	0,1
Фиксированная задержка отключения по Umin, сек	12
Фиксированное время срабатывания при снижении напряжения более чем на 30В от выставленнойуставки по Umin, сек	0,1
Максимальный коммутируемый ток , А , не более, при Cos?=1 при Cos ?=0,4	16 5
Точность определения порога срабатывания по U, В	до 3
Напряжение, при котором сохраняется работоспособность, В	400
Кратковременно допустимое максимальное напряжение, при котором сохраняется работоспособность, В	450
Диапазон рабочих температур, С	-35 - + 55
Температура хранения, С	-45 - + 70
Суммарный ток потребления от сети, мА	до 15
Коммутационный ресурс	не менее 100 тыс.раз

Отличительные особенности Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения.

1. Наличие регулируемых в широком диапазоне уставок (Umах, Umin, время повторного включения).

2. При срабатывании по Umin предусмотрена фиксированная временная задержка.

3. При глубоком понижении напряжения более 170В от выставленной уставки по Umin. предусмотрено фиксированное время (0,1сек) срабатывания.

4. Наличие индикации напряжения сети на входе и напряжения на выходе.

5.Коэффициент возврата (гистерезис) по отключению/включению как по Umах, так и по Umin около 5В. Так, например, после срабатывания.

Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения по снижению напряжения ниже Umin и отключения нагрузки, автоматическое повторное включение нагрузки произойдет после повышения напряжения на 5В выше выставленного Umin с выдержкой времени, равной Твкл.
6. Малогабаритность и небольшой вес, Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения.

ВЫВОДЫ

Работу устройства можно проверить при помощи автотрансформатора ЛАТР или любого другого трансформатора имеющего большое число отводов от сетевой обмотки.

Получены результаты анализа работы устройства.

Отличительные особенности устройства защиты от перепадов сетевого напряжения.

1. Наличие регулируемых в широком диапазоне уставок (Umах, Umin, время повторного включения).

2. При срабатывании по Umin предусмотрена фиксированная временная задержка.

3. При глубоком понижении напряжения более 170В от выставленной уставки по Umin. предусмотрено фиксированное время (0,1сек) срабатывания.

4. Наличие индикации напряжения сети на входе и напряжения на выходе.

5.Коэффициент возврата (гистерезис) по отключению/включению как по Umах, так и по Umin около 5В. Так, например, после срабатывания.

Устройство защиты от перепадов сетевого напряжения по снижению напряжения ниже Umin и отключения нагрузки, автоматическое повторное включение нагрузки произойдет после повышения напряжения на 5В выше выставленного Umin с выдержкой времени, равной Твкл.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами, диссертации являются:

· построен макет микропроцессорного устройства контроля сетевого напряжения, который контролирует напряжения в сети железнодорожных устройств и обеспечивает их безопасность;

· разработано программное обеспечение, для данного устройства на языке Ассемблер и был получен hex файл для PIC процессора;

· hex файл был загружен в память PIC с помощью программа PROTEUS и программатора;

· работоспособность разработанного устройства было проверено при помощи автотрансформатора ЛАТР в лабораторных условиях;

· при проверке работоспособности устройства было выявлено, что оно работает в переделе сетевой напряжения от 170 В до 280 В;

Список используемой литературы

Заец Н. И. Милливольтметр // Радио 2005. № 1. С. 23--25.

Сидорович О. Электронный предохранитель // Радио. 2003. № 12. С. 40.

Нечаев И. Электронный предохранитель // Радио. 2004. № 3. С. 37.

Виноградов Ю. Стабилизатор питания для портативной радиостанции // Радио. 2002. -№11. С. 66.

Коломоец Е. Лабораторный блок питания с комплексной защитой // Радио. 2004! № 7. С. 36-38.

Бастанов В. Г. 300 практических советов. М.: Московский рабочий. 1993. С. 35.

Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы 1мегпахюпа1 КесгШег // Радио. 2001. № 5. С. 45.

Заец Н. И. Цифровое устройство защиты с функцией измерения // Радио. 2005. № 1. С. 32-34.

Нечаев И. Автомат защиты сетевой аппаратуры от «скачков» напряжения // Радио. 1996. № 10. С. 48.

Нечаев И. Устройство защиты радиоаппаратуры от превышения сетевого напряжения // Радио. 1997. № 6. С. 44.

Зеленин А. Полуавтомат защиты радиоаппаратуры от «перепадов» напряжения сети // Радио. 1998. № 10. С. 73.

Квятковский В. Устройство защиты радиоаппаратуры от превышения сетевого напряжения // Радио. 1999. № 10. С. 39.

13; Нечаев И. Устройство защиты аппаратуры от колебаний напряжения сети Радио. 2001. № 1. С. 33.

Шрайбер А. Устройство защиты от перепадов напряжения электросети // Радио. 2001. № 2. С. 46, 47.

Короткое И. Устройство защиты бытовых приборов от аномальных напряжений в сети // Радио. 2001. № 8. С. 39.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Программное обеспечение устройства

Защита электрооборудования от перепадов сетевого напряжения устройства с уровня защита +35:-120В программа, Ассемблер и отладчик: MPLAB IDE, версия 8.00. Загрузим файл:_.asm

;ПОРТ С-ВЫХОД КАТОДОВ.

;ПОРТ В-ВЫХОД СЕГМЕНТОВ.

;RA0-АНАЛОГОВЫЙ ВХОД 1 НАПРЯЖЕНИЯ.

;RA1-АНАЛОГОВЫЙ ВХОД 2 ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА.

;RA2-УПРАВЛЕНИЕ.

;RA4-ВХОД КНОПКИ "УСТАНОВКА".

;RA5-ВХОД КНОПКИ "РАЗРЯД".

;РЕГИСТРЫ РСН

INDF EQU 00H ;ДОСТУП К ПАМЯТИ ЧЕРЕЗ FSR.

TIMER0 EQU 01H ;TMR0.

OPTIONR EQU 81H ;OPTION (RP0=1).

PC EQU 02H ;СЧЕТЧИК КОМАНД.

STATUS EQU 03H ;РЕГИСТР СОСТОЯНИЯ АЛУ.

FSR EQU 04H ;РЕГИСТР КОСВЕННОЙ АДРЕСАЦИИ.

PORTA EQU 05H ;ПОРТ А ВВОДА/ВЫВОДА.

PORTB EQU 06H ;ПОРТ В ВВОДА/ВЫВОДА.

PORTC EQU 07H ;ПОРТ С ВВОДА/ВЫВОДА.

TRISA EQU 85H ;НАПРАВЛЕНИЯ ДАННЫХ ПОРТА А.

TRISB EQU 86H ;ПОРТ В ВВОДА/ВЫВОДА.

TRISC EQU 87H ;ПОРТ С ВВОДА/ВЫВОДА.

INTCON EQU 0BH ;РЕГИСТР ФЛАГОВ ПРЕРЫВАНИЙ.

PIE1 EQU 8CH;РЕГИСТР РАЗРЕШЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ ПРЕРЫВАНИЙ.

ADRESH EQU 1EH ;СТАРШИЙ БАЙТ АЦП.

ADRESL EQU 9EH ;МЛАДШИЙ БАЙТ АЦП.

ADCON0 EQU 1FH ;РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ АЦП.

ADCON1 EQU 9FH ;РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ ВХОДАМИ "ADP".

EEDATA EQU 10CH ;РЕГИСТРЫ ЗАПИСИ/СЧИТЫВАНИЯ

EEADR EQU 10DH ;

EEDATH EQU 10EH ;

EEADRH EQU 10FH ;

EEC0N1 EQU 18CH ;

;ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОН

TEKH EQU 20H ;ДВОИЧНОЕ ИЗМЕРЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ

TEKL EQU 21H ;НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА.

SEG EQU 22H ;РЕГИСТР СЕГМЕНТОВ.

СЕК EQU 23H ;ВРЕМЯ ПАУЗЫ.

WTEMP EQU 24H ;ВРЕМЕННЫЙ.

TEMP EQU 25H ;ВРЕМЕННЫЙ.

FLAG EQU 26H ;РЕГИСТР ФЛАГОВ.

ANOD2 EQU 27H ;ДВОИЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ КАТОДА.

STEMP EQU 28H ;ВРЕМЕННЫЙ.

FTEMP EQU 29H ;ВРЕМЕННЫЙ.

DEA EQU 2AH ;РЕГИСТРЫ ПЕРЕКОДИРОВКИ 2 -> 2_10.

СОА EQU 2BH ;

EDA EQU 2CH ;

UEDI EQU 30H ;РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ 0.

UDEI EQU 31H ;1.

UCOI EQU 32H ;2.

IEDI EQU 33H ;РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ ТОКА, 0.

IDEI EQU 34H ;1.

ICOI EQU 35H ;2.

TUI EQU 36H ;РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ БУКВЫ ТОКА.

ANOD EQU 37H ;ПОЗИЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ КАТОДА.

ZPT EQU 38H ;ЗАПЯТОЙ.

COU EQU 39H ;СЧЕТЧИК ПЕРЕКОДИРОВКИ.

R0 EQU 3AH ;ВРЕМЕННЫЕ ДЛЯ

Rl EQU 3BH ;ПЕРЕКОДИРОВКИ (2_10 -> 2)

TEMPL EQU 3CH ;

TEMPH EQU 3DH ;

EDY EQU 42H ;РЕГИСТРЫ

DEY EQU 43H ;УСТАНОВКИ ЗАЩИТЫ

COY EQU 44H ;ПО ТОКУ.

YCTL EQU 45H ;ДВОИЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВОК

YCTH EQU 46H ;МЛАДШИЙ И СТАРШИЙ РЕГИСТР.

EDYU EQU 47H ;РЕГИСТРЫ

DEYU EQU 48H ;УСТАНОВКИ ЗАЩИТЫ

COYU EQU 49H ;ПО.

YCTLU EQU 4AH ;ДВОИЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВОК

YCTHU EQU 4BH ;МЛАДШИЙ И СТАРШИЙ РЕГИСТР.

ZPTI EQU 4CH ;ИНДИКАЦИИ ЗАПЯТОЙ ТОКА.

COUN EQU 4EH ;СЧЕТЧИК ЦИКЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ.

ZPTU EQU 50H ;ЗАПЯТАЯ ПО НАПРЯЖЕНИЮ.

FLAG1 EQU 51H ;ФЛАГ ВКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ.

ZTI EQU 52H ;РЕГИСТР ВКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ПО ТОКУ ПРИ РАБОТЕ.

ZTU EQU 53H ;РЕГИСТР ВКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ПРИ РАБОТЕ.

ZYTI EQU 54H ;РЕГИСТР ВКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ПО ТОКУ ПРИ УСТАНОВКЕ.

ZYTU EQU 55H;РЕГИСТР ВКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ПРИ УСТАНОВКЕ.

;ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИТОВ РЕГИСТРА FLAG.

;0->ИНДИКАЦИЯ: 1-НАПРЯЖЕНИЕ 0-ТОК.

;2->ВЫХОД ВЫКЛЮЧЕН.

;3->НАЖАТА КНОПКА УСТАНОВКИ.

;4->НАЖАТА КНОПКА ВЫБОРА РАЗРЯДА.

;5->1-РАБОТА 0-УСТАНОВКА.

;6->0,5 СЕКУНД НАПРЯЖЕНИЯ.

;7->0,5 СЕКУНД ТОКА.

;ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИТОВ РЕГИСТРА FLAG1.

;О-ВЫКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ПО ТОКУ 1=ВЫКЛЮЧЕНО.

;1-ВЫКЛЮЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ПО НАПРЯЖЕНИЮ 1=ВЫКЛЮЧЕНО.

;1.ПУСК

ORG 0

GOTO INIT

ORG 4

GOTO PRER

;2.ТАБЛИЦА СЕГМЕНТОВ ДЛЯ ОБЩЕГО КАТОДА.

SEGDATA ;7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.

ADDWF PCL,F ;Н, G, F, E, D, С, В, А.

;КАТОД АНОД

RETLW В'00111111' ;0 В'11000000'

RETLW В'00000110' ;1 B'11111001'

RETLW В'01011011' ;2 В'10100100'

RETLW В'01001111' ;3 В'10110000'

RETLW B'01100110' ;4 В'10011001'

RETLW В'01101101' ;5 В'10010010'

RETLW В'01111101' ;6 В'10000010'

RETLW B'00000111' ;7 В'11111000'

RETLW B'01111111' ;8 B'10000000'

RETLW B'01101111 ;9 B'10010000'

RETLW B'00011100' ;10 u НИЖНЕЕ, С ЗАЩИТОЙ.

RETLW В'00000100' ;11 i НИЖНЕЕ, С ЗАЩИТОЙ.

RETLW В'01101110' ;12 y

RETLW B'00000010' ;13 i ВЕРХНЕЕ, БЕЗ ЗАЩИТЫ.

RETLW В'01100010' ;14 u ВЕРХНЕЕ, БЕЗ ЗАЩИТЫ.

RETLW 0 ;15 ПУСТО.

;3.ПЕРЕВОД ДЕСЯТКОВ В 2 КОД.

EDUNI

ADDWF PCL,1

RETLW .0

RETLW .10

RETLW .20

RETLW .30

RETLW .40

RETLW .50

RETLW .60

RETLW .70

RETLW .80

RETLW .90

;4.ВЫБОР РАЗРЯДА УСТАНОВКИ

YCT

BTFSS PORTA 4 ;ПОКА КНОПКА НАЖАТА

RETURN ;ВЫБОРА НЕТ

BCF FLAG,3 ;СБРОСИМ ФЛАГ УСТАНОВКИ

BTFSS FLAG,5 ;ЕСЛИ БЫЛА РАБОТА

GOTO BYCT ;

CLRF ZPT ;ТО УСТАНОВИМ ЗАПЯТУЮ В 0 РАЗРЯД

BCF FLAG,5 ;И СБРОСИМ ФЛАГ РАБОТЫ (УСТАНОВКА)

BCF PORTA,2 ;ПРИ УСТАНОВКЕ НАГРУЗКА ВЫКЛЮЧАЕТСЯ

BSF FLAG,2 ;УСТАНОВИМ ФЛАГ ВЫКЛЮЧЕННОЙ НАГРУЗКИ

MOVFW ZYTI ;ИНДИКАЦИЯ БУКВЫ

MOVWF TUI ;У ПРИ УСТАНОВКЕ

MOVFW ZYTU ;

MOVWF TUU ;

CALL Y_I ;ВЕРНЕМСЯ ДО ПОВТОРНОГО НАЖАТИЯ КНОПКИ

GOTO Y_U ;

BYCT

MOVFW ZPT ;ГДЕ ЗАПЯТАЯ ТОТ РАЗРЯД И УСТАНАВЛИВАЕМ.

ADDWF РС,1 ;

GOTO YCT0 ;

GOTO YCT1 ;

GOTO YCT2 ;

GOTO YCT3 ;

GOTO YCT4 ;

GOTO YCT5 ;

GOTO YCT6 ;

GOTO YCT7 ;

;5.ИНДИКАЦИЯ.

IND

MOVLW .254 ;УСТАНАВЛИВАЕМ НУЛЕВОЙ РАЗРЯД В

MOVWF ANOD ;ПОЗИЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ КАТОДА

CLRF ANOD2 ;ОБНУЛИМ ДВОИЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ АНОДА (КАТОДА)

IND0

MOVFW ZPT ;ЗАПЯТУЮ ПО ТОКУ

MOVWF ZPTI ;В РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ

BCF FLAG,0 ;СБРОСИМ ФЛАГ ИНДИКАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ

MOVFW IEDI ;ЗАГРУЖАЕМ РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ

CALL INDZ ;ПРОИНДИЦИРУЕМ

CALL ZDEM ;ПАУЗА

IND1

MOVFW IDEI ;ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ РАЗРЯДЫ-

CALL INDZ ;АНАЛОГИЧНО НУЛЕВОМУ

CALL ZDEM ;ПАУЗА

IND2

MOVFW ICOI ;

CALL INDZ ;

CALL ZDEM ;ПАУЗА.

IND3

MOVFW TUI ;ИНДИКАЦИЯ СИМВОЛА ТОКА-i.

CALL INDZ ;

CALL ZDEM ;ПАУЗА.

IND4

BTFSS FLAG,5 ;

GOTO $+3 ;

MOVFW ZPTU ;ЗАПЯТАЯ ПО НАПРЯЖЕНИЮ

MOVWF ZPTI ;В РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ.

MOVFW UEDI ;ЗАГРУЖАЕМ РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ.

CALL INDZ ;ПРОИНДИЦИРУЕМ.

CALL ZDEM ;ПАУЗА.

IND5

MOVFW UDEI ;

CALL INDZ ;ИНДИКАЦИЯ

CALL ZDEM ;ПАУЗА.

IND6

MOVFW UCOI ;

GALL INDZ ;

CALL ZDEM ;ПАУЗА.

IND7

MOVFW TUU ;ИНДИКАЦИЯ СИМВОЛА НАПРЯЖЕНИЯ - u.

CALL INDZ ;

CALL KHO ;

CALL ZDEM ;ПАУЗА.

GOTO IND ;НА ИНДИКАЦИЮ НУЛЕВОГО РАЗРЯДА.

INDZ

CALL SEGDATA ;ОПРЕДЕЛИМ СЕМИСЕГМЕНТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ.

MOVWF SEG ;ЗАПИШЕМ ЕГО В РЕГИСТР.

MOVFW ZPTI ;СРАВНИМ РАЗРЯД ЗАПЯТОЙ

SUBWF ANOD2,0 ;С РАЗРЯДОМ ИНДИКАЦИИ.

SKPNZ ;ЕСЛИ ОНИ НЕ СОВПАДАЮТ, ТО ПРОПУСТИМ

;УСТАНОВКУ.

BSF SEG,7 ;ВКЛЮЧИМ СЕГМЕНТ ЗАПЯТОЙ.

BCF INTCON,7;

MOVFW SEG ;ПЕРЕПИШЕМ ЗНАЧЕНИЕ

MOVWF PORTB ;В ПОРТ В.

MOVFW ANOD ;ВКЛЮЧИМ РАЗРЯД.

MOVWF PORTC ;В ПОРТ С.

BSF INTCON,7 ;

BSF STATUS,0 ;НУЛЕВОЙ РАЗРЯД -1, ЧТОБЫ В КАТОД

;ЗАПИСАЛАСЬ 1.

RLF ANOD,l ;СДВИНЕМ НОЛЬ НА РАЗРЯД ВЛЕВО.

INCF ANOD2,1 ;УВЕЛИЧИМ ДВОИЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ АНОДА

;(КАТОДА).

RETURN ;ВЕРНЕМСЯ.

ZDEM

MOVLW.10 ;ПАУЗА=10 ЦИКЛАМ ПРОВЕРКИ ТОКА

MOVWF COUN ;И НАПРЯЖЕНИЯ.

CALL ADPI. ;ПРОВЕРИМ ТОК.

BSF FLAG,0 ;УСТАНОВИМ ФЛАГ ИНДИКАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ.

CALL ADPU ;ПРОВЕРИМ НАПРЯЖЕНИЕ.

BCF FLAG,0 ;СБРОСИМ ФЛАГ ИНДИКАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ.

DECFSZ COUN,1 ;

GOTO $-5 ;ПОВТОРИМ.

RETURN ;

;6.АЦП-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (ИЗМЕРЕНИЕ ВХОДНЫХ ВЕЛИЧИН)

ADPI

BTFSS FLAG,5 ;ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА НЕТ, ЕСЛИ

RETURN ;ИДЕТ УСТАНОВКА.

BSF STATUS,5 ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 1. ВКЛЮЧАЕМ ВХОД ТОКА.

MOVLW B'10000100';RА0, RA1-ВХОДЫ ПОРТА "А" АНАЛОГОВЫЕ.

MOVWF ADCON1^80H ;

BCF STATUS,5 ;БАНК 0.

MOVLW B'11001001' ;СИНХРОНИЗАЦИЯ ОТ RC

MOVWF ADCONO ;ГЕНЕРАТОРА, ВХОД 1, ВКЛЮЧЕНИЕ АЦП (YBX).

CALL ZAD ;ПАУЗА.

BCF INTCON,7 ;ЗАПРЕТ ПРЕРЫВАНИЯ.

BSF ADCONO,2 ;ВКЛЮЧИМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ.

BTFSC ADCONO,2 ;ОЖИДАЕМ ЗАВЕРШЕНИЯ

GOTO $-1 ;ПРЕОБРАЗОВАНИЯ.

MOVFW ADRESH ;ПЕРЕПИШЕМ РЕЗУЛЬТАТ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

MOVWF TEKH ;В СТАРШИЙ ТЕКУЩИЙ РЕГИСТР.

BSF STATUS,5 ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 1.

MOVLW 21 ;

MOVWF FSR ;ПО КОСВЕННОЙ АДРЕСАЦИИ

MOVFW ADRESL ;ЗАПИСЬ МЛ. РЕГИСТРА АЦП

MOVWF INDF ;В РЕГИСТР TEKL.

BCF STATUS,5 ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 0.

BSF INTCON,7 ;РАЗРЕШАЕМ ПРЕРЫВАНИЯ.

BTFSS FLAG1,0 ;ЕСЛИ ЗАЩИТА ВЫКЛЮЧЕНА, ТО СРАВНЕНИЯ НЕТ,

CALL COMPA ;СРАВНИМ С УСТАНОВКОЙ.

BTFSS FLAG,7 ;ЕСЛИ 0,5 сек НЕ ПРОШЛО,

RETURN ;ТО НАПРЯЖЕНИЕ НЕ ИНДИЦИРУЕТСЯ.

GOTO BINDEC ;ПЕРЕКОДИРУЕМ В 2_10 КОД.

ADPU

BTFSS FLAG,5 ;ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НЕТ, ЕСЛИ

RETURN ;ИДЕТ УСТАНОВКА.

BSF STATUS,5 ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 1. ВКЛЮЧАЕМ ВХОД

;НАПРЯЖЕНИЯ.

MOVLW B'10000100' ;ПРАВОЕ ВЫРАВНИВАНИЕ.

MOVWF ADCONl^8OH ;0,1 ВХОДЫ ПОРТА "А" АНАЛОГОВЫЕ.

BCF STATUS,5 ;БАНК 0.

MOVLW B'11000001' ;СИНХРОНИЗАЦИЯ ОТ RC

MOVWF ADCONO ;ГЕНЕРАТОРА, ВХОД 0, ВКЛЮЧЕНИЕ АЦП (YBX)

CALL ZAD ;ПАУЗА.

BCF INTCON,7 ;ЗАПРЕТ ПРЕРЫВАНИЯ.

BSF ADCONO,2 ;ВКЛЮЧИМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ.

BTFSC ADCONO,2 ;ОЖИДАЕМ ЗАВЕРШЕНИЯ

GOTO $-1 ;ПРЕОБРАЗОВАНИЯ.

MOVFW ADRESH ;ПЕРЕПИШЕМ РЕЗУЛЬТАТ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

MOVWF TEKH ;В СТАРШИЙ ТЕКУЩИЙ РЕГИСТР.

BSF STATUS,5 ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 1.

MOVLW 21 ;

MOVWF FSR ;ПО КОСВЕННОЙ АДРЕСАЦИИ

MOVFW ADRESL ;ЗАПИСЬ МЛ. РЕГИС1РА АЦП

MOVWF INDF ;В РЕГИСТР TEKL.

BCF STATUS,5 ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 0.

BSF INTCON,7 ;РАЗРЕШАЕМ ПРЕРЫВАНИЯ.

BTFSS FLAG1,1 ;ЕСЛИ ЗАЩИТА ВЫКЛЮЧЕНА, ТО СРАВНЕНИЯ НЕТ.

CALL COMPU ;СРАВНИМ С УСТАНОВКОЙ.

BTFSS FLAG,6 ;ЕСЛИ 0,5 сек НЕ ПРОШЛО,

RETURN ;ТО НАПРЯЖЕНИЕ НЕ ИНДИЦИРУЕТСЯ.

GOTO BINDEC ;ПЕРЕКОДИРУЕМ В 2_10 КОД.

ZAD

MOVLW.5 ;ЗАДЕРЖКА 20 мкс

ADDLW -1 ;ДЛЯ ЗАРЯДА КОНДЕНСАТОРА УВХ.

BTFSS STATUS,2 ;

GOTO $-2 ;ПОВТОРИМ.

RETURN ;

;7.СРАВНЕНИЕ С УСТАНОВКОЙ.

СОМРА

MOVFW YCTH ;УСТАНОВКА МИНУС

SUBWF TEKH,0 ;ИЗМЕРЕНИЕ,

BTFSS STATUS,2 ;ЕСЛИ РАВЕНСТВО,

GOTO VUKL ;

BCF STATUS,0 ;ТО ВЫХОД НЕ ВЫКЛЮЧАЕТСЯ.

MOVFW YCTL ;УСТАНОВКА МИНУС

SUBWF TEKL,0 ;ИЗМЕРЕНИЕ,

BTFSC STATUS,0 ;ЕСЛИ РАВЕНСТВО,

GOTO VUKL ;ТО ВЫХОД ВЫКЛЮЧАЕТСЯ.

RETURN

VUKL

BTFSC FLAG,2 ;ЕСЛИ ВЫХОД УЖЕ ВЫКЛЮЧЕН,

RETURN ;СРАВНЕНИЙ НЕТ.

BTFSS STATUS,0 ;ЕСЛИ БИТ ПЕРЕНОС А=0,

BSF PORTA,2 ;ВКЛЮЧИМ ВЫХОД.

BTFSS STATUS,0 ;ЕСЛИ БИТ ПЕРЕНОС А=1,

RETURN

BCF PORTA,2 ;ВЫКЛЮЧИМ ВЫХОД.

BSF FLAG,2 ;СРАВНЕНИЙ НЕТ.

RETURN ;

COMPU

MOVFW YCTHU ;УСТАНОВКА МИНУС

SUBWF TEKH,0 ;ИЗМЕРЕНИЕ,

BTFSS STATUS,2 ;ЕСЛИ РАВЕНСТВО,

GOTO VUKL ;

BCF STATUS,0 ;ТО ВЫХОД НЕ ВЫКЛЮЧАЕТСЯ.

MOVFW YCTLU ;УСТАНОВКА МИНУС

SUBWF TEKL,0 ;ИЗМЕРЕНИЕ,

BTFSC STATUS,0 ;ЕСЛИ РАВЕНСТВО,

GOTO VUKL ;ТО ВЫХОД ВЫКЛЮЧАЕТСЯ.

RETURN ;

;8.ПЕРЕКОДИРОВКА ИЗ 16-РАЗРЯДНОГО 2-ГО В 5-РАЗРЯДНОЕ 2-10-Е.

;АЛГОРИТМ ПЕРЕКОДИРОВКИ ОСНОВЫВАЕТСЯ НА ПРИБАВЛЕНИИ 3 В МЛАДШИЙ

;И СТАРШИЙ ПОЛУБАЙТЫ. ЕСЛИ РЕЗУЛЬТАТ С ПЕРЕНОСОМ 1 В 3 РАЗРЯД (10=7+3),

;ТО ЗАПИСЫВАЕМ НОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ В РЕГИСТР.

;ВЫПОЛНЯЕМ 16 РАЗ, СДВИГАЯ БИТЫ РЕГИСТРОВ.

BINDEC

MOVLW.16 ;ЗАПИШЕМ ЧИСЛО СДВИГОВ

MOVWF COU ;B СЧЕТЧИК.

BIDE

BCF STATUS,0 ;ОБНУЛИМ БИТ "С".

RLF TEKL,1 ;СДВИНЕМ ПЕРЕКОДИРУЕМОЕ

RLF TEKH,1 ;ЧИСЛО, ПЕРЕМЕЩАЯ ЕГО СТАРШИЙ БИТ

RLF EDA,1 ;В МЛАДШИЙ БИТ РЕГИСТРОВ

RLF DEA,1 ;РЕЗУЛЬТАТА.

DECFSZ COU,1 ;ЗАФИКСИРУЕМ СДВИГ В СЧЕТЧИКЕ.

GOTO RASDEC ;ПРОВЕРИМ ПОЛУБАЙТЫ НА СЕМЕРКУ.

BTFSC FLAG,0 ;ЕСЛИ СЧЕТЧИК ПУСТ,ЗАПОЛНИМ

;РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ

GOTO MESTOU ;НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ

GOTO MESTOI ;ТОКА.

RASDEC

MOVLW EDA ;ЗАПИШЕМ АДРЕС РЕГИСТРА

MOVWF FSR ;В РЕГИСТР КОСВЕННОЙ АДРЕСАЦИИ.

CALL BCD ;ПРОВЕРИМ ЗНАЧЕНИЕ РЕГИСТРА НА 7.

MOVLW DEA ;АНАЛОГИЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРОДЕЛАЕМ

MOVWF FSR ;С ДРУГИМИ РЕГИСТРАМИ.

CALL BCD ;

GOTO BIDE ;ПОЙДЕМ ПОВТОРЯТЬ СДВИГ.

BCD

MOVLW 3 ;00000011

ADDWF 0,0 ;ПРИБАВИМ 3 К РЕГИСТРУ И РЕЗУЛЬТАТ

MOVWF TEMP ;ЗАПИШЕМ ВО ВРЕМЕННЫЙ РЕГИСТР.

BTFSC TEMP,3 ;ПРОВЕРИМ 3 БИТ И, ЕСЛИ ОН РАВЕН НУЛЮ,

MOVWF 0 ;ПРОПУСКАЕМ ЗАПИСЬ РЕЗУЛЬТАТА В РЕГИСТР.

MOVLW 30 ;48=0011 0000

ADDWF 0,0 ;ПРИБАВИМ 3 К СТАРШЕМУ ПОЛУБАЙТУ РЕГИСТРА И

;РЕЗУЛЬТАТ

MOVWF TEMP ;ЗАПИШЕМ ВО ВРЕМЕННЫЙ РЕГИСТР.

BTFSC TEMP,7 ;ЕСЛИ БИТ ЕДИНИЧНЫЙ,

MOVWF0 ;ТО ЗАПИШЕМ НОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ В РЕГИСТР.

RETURN ;ВЕРНЕМСЯ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ НОВОГО ЗНАЧЕНИЯ РЕГИСТРА.

;9.ИЗВЛЕКАЕМ ПОЛУБАЙТЫ ИЗ РЕГИСТРОВ СЧЕТА В РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ.

MESTOU

BTFSS FLAG,6 ;ЕСЛИ 0,5 сек НЕ ПРОШЛО,

RETURN ;TO ВЕРНЕМСЯ.

MOVLW B'00001111' ;ИЗВЛЕКАЕМ ПОЛУБАЙТЫ

ANDWF DEA, 0 ;В РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ

MOVWF UCOI ;НАПРЯЖЕНИЯ.

MOVLW B'00001111' ;

ANDWF EDA,0 ;

MOVWF UDEI ;

SWAPF UDEI,1 ;

MOVLW B'00001111' ;

ANDWF EDA,0 ;

MOVWF UEDI ;

CLRF EDA ;

CLRF DEA ;

CLRF COA ;

BCF FLAG,6 ;СБРОСИМ ФЛАГ 0,5 сек.

RETURN ;

MESTOI

BTFSS FLAG,7 ;ЕСЛИ 0,5 сек НЕ ПРОШЛО,

RETURN ;ТО ВЕРНЕМСЯ.

MOVLW B'00001111' ;ИЗВЛЕКАЕМ ПОЛУБАЙТЫ

ANDWF DEA,0 ;В РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ

MOVWF ICOI ;ТОКА.

MOVLW B'11110000';

ANDWF EDA,0 ;

MOVWF IDEI ;

SWAPF IDEI,1 ;

MOVLW B'00001111' ;

ANDWF EDA,0 ;

MOVWF IEDI ;

CLRF EDA ;

CLRF DEA ;

CLRF COA ;

BCF FLAG,7 ;БРОСИМ ФЛАГ 0,5 сек.

RETURN ;

;10.СОХРАНЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ РЕГИСТРОВ ПРИ ПРЕРЫВАНИИ.

PRER

MOVWF WTEMP ;СОХРАНЕНИЕ ЗНАЧЕНИИ РЕГИСТРОВ W И

MOVFW STATUS ;STATUS,

MOVWF STEMP ;

MOVFW FSR ;FSR.

MOVWF FTEMP ;

BCF STATUS,6 ;

BCF STATUS,5 ;

INCF СЕК,1 ;ДЕЛИТЕЛЬ НА 10.

MOVLW .8 ;ЧИСЛО РАВНО ДЕСЯТЫМ СЕКУНД.

SUBWF СЕК, 0 ;ДЛЯ ПЕРЕЗАПИСИ В РЕГ. ИНДИКАЦИИ.

BTFSS STATUS,2 ;ЕСЛИ РАВНО 10,

GOTO REPER ;

CLRF СЕК ;ОБНУЛИМ.

BSF FLAG,6 ;ПРОШЛО 0,5 сек.

BSF FLAG,7 ;ПРОШЛО 0,5 сек.

REPER ;ВОССТАНОВЛЕНИЕ СОХРАНЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ

MOVFW STEMP ;ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕГИСТРОВ:

MOVWF STATUS ;STATUS,

MOVFW FTEMP ;

MOVWF SR ;FSR,

MOVFW WTEMP ;W.

BCF INTCON,2 ;СБРАСЫВАЕМ ФЛАГ ПРЕРЫВАНИЯ ОТ TMR0.

RETFIE ;ВОЗВРАТ ИЗ ПРЕРЫВАНИЯ.

;11ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ.

INIT

BCF STATUS,RP1 ;

BSF STATUS,RPO ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 1.

MOVLW B'00000111' ;

MOVWF OPTION_REG^80H ;ПРЕДДЕЛИТЕЛЬ ПЕРЕД ТАЙМЕРОМ,

К=256=...111.

MOVLW B'10100000' ;РАЗРЕШЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЙ ОТ TMR0.

MOVWF INTCON ;

CLRFРIЕ1^80Н ;ЗАПРЕЩЕНЫ ВСЕ ПЕРИФЕРИЙНЫЕ ПРЕРЫВАНИЯ,

CLRF РIЕ2^80Н

MOVLW B'00111011' ;RA0, RA1-АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ.

MOVWF TRISA^80H ;

CLRF TRISB^80H ;ВСЕ-ВЫХОДЫ СЕГМЕНТОЬ

CLRF TRISC^80H ;ВЫХОДЫ УПРАВЛЕНИЯ АНОДАМИ.

BCF STATUS,RPO ;ПЕРЕХОДИМ В БАНК 0.

CLRF PORTB;

CLRF T1CON ;ТАЙМЕР 1 ОТКЛЮЧЕН.

CLRF T2CON ;ТАЙМЕР 2 ОТКЛЮЧЕН.

CLRF FLAG ;BCЕ ОБНУЛЯЕМ И УСТАНАВЛИВАЕМ.

CLRF UEDI

CLRF UDEI

CLRF UCOI

CLRF IEDI

CLRF IDEI

CLRF ICOI

CLRF FLAG1

CALL АКТ ;ВЫБОРКА ИЗ ПАМЯТИ УСТАНОВОК.

MOVLW .12 ;БУКВА У

MOVWF TUI ;В РЕГИСТРЫ ИНДИКАЦИИ ТОКА И

MOVWF TUU ;НАПРЯЖЕНИЯ,

MOVWF ZYTI ;УСТАНОВКИ ТОКА

MOVWF ZYTU ;И НАПРЯЖЕНИЯ.

MOVLW .11 ;БУКВА ВНИЗУ.

MOVWF ZTI ;

MOVLW.10 ;БУКВА ВНИЗУ.

MOVWF ZTU ;

CLRF СЕК

CLRF ZPT

CLRF ZPTU

GOTO IND ;НА ИНДИКАЦИЮ.

;12. УСТАНОВКА ЗНАЧЕНИЙ РАЗРЯДОВ.

YCT0

INCF EDY,1 ;РАЗРЯД.УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ДО 9.

MOVLW .10 ;

SUBWF EDY,0 ;

BTFSC STATUS,0 ;ЕСЛИ РАВНО,

CLRF EDY ;ОБНУЛИМ.

BSF STATUS,6 ;БАНК 2.

CLRF EEADR ;НУЛЕВОЙ АДРЕС.

BCF STATUS,6 ;БАНК 0.

MOVLW EDY ;АДРЕС ПЕРВОЙ ЗАПИСИ В EEDATA.

MOVWF TEMP ;ВО ВРЕМЕННЫЙ РЕГИСТР.

CALL ZAPIS ;СОХРАНИМ УСТАНОВКУ.

GOTO PERE ;НА ПЕРЕКОДИРОВКУ.

YCT1

INCF DEY,1 ;РАЗРЯД УСТАНАВЛИВАЕТСЯ. ДО 9.

MOVLW.10 ;

SUBWF DEY,0 ;

BTFSC STATUS,0 ;

CLRF DEY ;ОБНУЛИМ.

BSF STATUS,6 ;БАНК 2.

MOVLW.1 ;

MOVWF EEADR ;НУЛЕВОЙ АДРЕС.

BCF STATUS,6 ;БАНК 0.

MOVLW DEY ;АДРЕС ПЕРВОЙ ЗАПИСИ В EEDATA.

MOVWF TEMP ;ВО ВРЕМЕННЫЙ РЕГИСТР.

CALL ZAPIS ;СОХРАНИМ УСТАНОВКУ.

GOTO PERE ;НА ПЕРЕКОДИРОВКУ.

YCT2

INCF COY,1 ;РАЗРЯД УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ДО 9.