Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ДАВАЧІВ НА БАЗІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ СІМЕЙСТВА 8х51.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Мікропроцесорна техніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Курсовий проект
з курсу „мікропроцесорна техніка”
на тему:
„ ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ДАВАЧІВ НА БАЗІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ СІМЕЙСТВА 8х51”
Зміст
Вступ
На сучасному етапі науково-технічного процесу все більше важливим стає питання впровадження у виробничу і наукову діяльність високоточних методів ведення обрахунку, їх фіксації і перетворення. Це пов`язане в першу чергу з підвищення вимог до точності і надійності проведення у різних галузях науки і техніки, особливо у вимірюваннях фізичних величин.
Використання цифрових складових у приладах і пристроях обумовлюється в першу чергу можливістю прямого їх використання у схемах керування, побудованих як правило на базі мікроконтролерної техніки, що дозволяє обійтися без переходів між аналоговими і цифровими видами представлення інформації, і відповідно зменшити похибки результатів вимірювань.
Переваги мікроелектронних пристроїв над аналоговими є у тому, що у них переважає висока точність вимірювання параметрів, переважає швидкодія вимірювання та можливості використання мікроелектронних пристроїв при непрямих вимірюваннях. При цьому основні похибки вносять аналогові давачі, які є менш точними за цифрові
Інтелектуальні давачі переважно застосовуються для виконання непрямих вимірювань тих величин, які неможливо виміряти прямими методами.
1 Індивідуальне завдання до курсового проекту
1. Тип мікро контролера: 89С51
2. Розмір клавіатури: 8 x 2 клавіш
3. Розмірність індикатора: 9 розрядів
4. Параметр, який необхідно вимірювати непрямим методом:
EMBED Equation.3;
5. Вхідні параметри, які поступають на вхід аналогово-цифрового перетворювача: t = [ oC ]; p = [ Па ]
t=215 oC;
p=310000 Па;
6. Тип АЦП: ADS1286pk
Студент групи АВ-32 (Дашавець І.)
Доцент кафедри АТХП, к.т.н. __________(Лесовой Л.В.)
2. Структурна схема інтелектуального давача, побудованого на базі мікропроцесорного пристрою.
Структурна схема інтелектуального давача на базі мікро контролера 89С51 складається з:
- мікро контролера 89С51, який здійснює керування зовнішніми пристроями вводу/виводу та проводить обчислення, згідно програми по обчисленню величини (рівняння наведені в індивідуальному завданні);
- аналогово-цифрового перетворювача (АЦП) ADS1286PK, який здійснює перетворення аналогового сигналу, що надходить з первинного перетворювача, у послідовний цифровий сигнал;
- клавіатури розміром 2х8, за допомогою якої вводяться постійні величини, або виводяться певні величини для перевірки програми;
Рисунок 2.1 Загальна структурна схема мікропроцесорного пристрою: ША – шина адресів, ПІД – шина даних, КІП – керуюча шина
- дев’яти розрядного семи сегментного індикатора, який потрібен для відображення величин, які вводяться, знаходяться в пам’яті (тобто вже введені), вимірюються чи обраховуються в даний момент;
- контролеру клавіатури та дев’яти розрядного семи сегментного індикатора (5С180), який обслуговує клавіатуру та індикатор;
- контролеру каналу послідовного вводу/виводу (ADM485), який дозволяє обмінюватися інформацією з іншими контролерами чи з вищим рівнем керування (наприклад комп’ютером);
- блоку живлення.
Опис роботи інтелектуального давача
Величина, що вимірюється, перетворюється первинним перетворювачем у аналоговий уніфікований електричний сигнал (від 0 до 5 вольт), поступає на вхід аналогово-цифрового перетворювача. На аналогово-цифровому перетворювачі аналоговий (неперервний) сигнал перетворюється на послідовний цифровий код, який вже може сприймати мікроконтролер. Далі мікроконтролер обраховує величину згідно програми, та виводить результат на дев’ятирозрядний індикатор та через канал послідовного вводу/виводу передається на ЕОМ.
3.Побудова контролера клавіатури та дев’яти розрядного індикатора
Розглянемо роботу контролера при обслуговуванні клавіатури розміром 2х8 та дев‘яти розрядного індикатора. Для цього вибираємо програмовану логічну матрицю серії 5c180.
3.1. Ввід інформації з клавіатури
Для обслуговування клавіатури в мікропроцесорних системах використовується процедура вводу натиснутої клавіші.
Виявлення мікропроцесорним пристроєм натиснення клавіші на клавіатурі здійснюється за допомогою сканування клавіатури.
Рис 3.1. Структурна схема під‘єднання клавіатури та дев’яти розрядного індикатора до контролера.
Розглянемо процедуру вводу інформації з некодованої матричної клавіатури 8X2, яка включає 10 цифр (0-9) та 6 керуючих клавіш. Спосіб підключення клавіатури до мікропроцесорного пристрою показаний на рис. 3.1.
Лінія порту Ri використовується для сканування, а лінія порту Ki - для опиту матриці клавіш. Значення сигналів R0-R8 змінюються за законом зсуваючого регістру з активним вихідним нульовим сигналом. При натисненій клавіші сигнал з лінії Ri поступає на ніжку Ki. Якщо клавіша натиснута, то на ніжці Ri та на ніжці Кі буде активний нульовий сигнал.
Наприклад, якщо буде натиснута клавіша 6, то нульовий сигнал буде на ніжках R0 та К6. Кожна клавіша в такій матриці має свій номер, який відповідає її місцезнаходженню. Діоди забезпечують захист від замикання між собою скануючих ліній у випадку одночасного натиснення більше ніж однієї клавіші.
Для зменшення використання зовнішніх портів мікро контролера 89С51 контролер клавіатури та дев’яти розрядного індикатора видає на шину даних порту Р0 мікро контролера 89С51 код заданої клавіші. Код заданої клавіші формується контролером клавіатури та дев’яти розрядного індикатора, побудованого на програмованому логічному пристрої типу 5С180.
Таблиця 3.1 – Формування коду заданої клавіші.
Процедура вводу коду натиснутої клавіші складається із послідовності часткових процедур: сканування матриці клавіш, усунення дребезгу контактів, очікування звільнення клавіші та ідентифікації коду натиснутої клавіші. Для деяких клавіатур може бути відсутня процедура усунення дребезгу контактів (для клавіатури на базі геконів). Процедуру сканування іноді об’єднують з процедурою ідентифікації.
3.2. Вивід інформації на дев’яти розрядний індикатор
Вивід інформації на дев’яти розрядний індикатор здійснюється наступним чином. Байт з порту Р0 мікро контролера 89С51 поступає на вхід контролера клавіатури та дев’яти розрядного індикатора, побудованого на базі програмованого логічного пристрою 5С180. На контролер також поступає і сигнал синхронізації CLK, який знімається з виходу P2.1 мікро контролера 89С51.
При динамічній індикації байт індикації (YА-YG) поступає від контролера одночасно на входи усіх дев’яти семи сегментних індикаторів, які утворюють лінійний дисплей, а вибір знакомісця (R0-R8) здійснюється бітом вибірки, який поступає з зсуваючого регістра (R0-R8), що побудований на базі програмованого логічного пристрою 5С180.
З кожним імпульсом біту вибірки сигнал символу з порту Р0 (біти P0.5 - Р0.7, Р1.0) мікро контролера 89С51 поступає на дешифратор символів, який побудований на тому ж програмованому логічному пристрої 5С180.
Підпрограма виводу символу на індикатор реалізує вибірку коду наступного символу з РПД (вихідні коди символів повинні бути розміщені у послідовно розташованих комірках пам’яті), його відображення в текучому знакомісці. Для отримання яскравої та рівної (немигтючої) індикації необхідно забезпечити: по-перше, заборону вибірки знакомісць на час зміни байту індикації у порту 0 (бланкування), по-друге, регенерацію зображення на кожному знакомісці з частотою 20 раз в секунду, тобто звертання до підпрограми через кожні 50/9 мс, де 9 - число знакомісць на дисплеї. Бланкування здійснюється видачею байта вибірки «всі одиниці».
Необхідна частота звернення до підпрограми виводу символу забезпечується за допомогою переривання від таймера.
Схема під’єднання індикатора(9 семи сегментних індикаторів) до контролера клавіатури та індикатора наведена на рис. 3.2.
Вхідними сигналами для виводу символу на індикатор є чотири молодші біти порту 0, а саме Р0.5, Р0.6, Р0.7 та Р1.0. Бітом вибірки служить сигнал, який поступає з порту Р2.0. На виходах YA, YB, YC, YD, YE ,YF та YG формується код символу на семи сегментному індикаторі, а на виходах R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 та R8 формується сигнал біту вибірки елементу індикатора.
EMBED Word.Document.8 \s
Рисунок 3.2 Підключення семи розрядного індикатора через контролер клавіатури та індикатора до мікроконтролера 89С51
Таблиця 3.2. - Кодування символів індикатора
3.3. Програма для програмування програмованого логічного пристрою контролера
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора