Разработка автоматического программируемого терморегулятора ТР-1, страница 8

расширения    числа    линий    ввода-вывода    микроконтроллера используется  и  стандартный   способ   расширения   числа  его собственных  портов - введена возможность  использования  внешних портов ввода-вывода  Р5  и  Р6„  Обращение  к  ним  производится программно,   чтение   и   запись   информации   в   эти   порты стробируется по сигналу микроконтроллера PROG.

Блок индикации включает в себя 6 семисегментных индикаторов 2HG1-2HS5, образующих алфавитно-цифровой дисплей. Он используется для отображения режимов работы и значений параметров программ поддержания температуры (времени, температуры, значений уставок и т.д.). Для отображения режимов работы устройства и состояния технологического процесса используются 16 свётодиодов 2HL1-2HL16. Подробно назначение светодиодов и способы отображения информации рассматривается ниже при описании алгоритмов функционирования терморегулятора. В состав этого блока включаются также элементы обеспечивающие необходимые режимы индикаторов (транзисторные ключи, обеспечивающие согласование выходов микросхем и входов индикаторов по току).

Используется динамическая организация вывода информации на индикаторные элементы. Данные на индикаторные элементы выводятся с порта 8 БИС ЮР синхронно со сканирующими сигналами которые поступают с портов Р5 и Р6. Сканирующие сигналы и данные формируются программно, в том числе осуществляется программно и дешифрация двоичного кода отображаемой информации в код семисегментных индикаторов.

В  качестве   исполнительных   элементов   используется   4 электромагнитных реле. Контакты двух из них используется  для управления  серводвигателем. Три других могут использоваться для


управления  внешними цепями при выполнении тех или иных условий, задаваемых программно. Управление реле осуществляется сигналами с разрядов С0...СЗ порта С БИС IOР.

/

Для  кодирования  входного  аналогового   сигнала   датчика используется блок аналого-цифрового преобразования. Для обеспечения заданной точности расчетов управляющего воздействия необходимая точность снятия отсчета входного сигнала составляет 14 разрядов. Блок аналого-цифрового преобразования релизоваи по структуре следящего АЦП многоразрядных приращений. Это позволило использовать 10-ти разрядную БИС АЦП К1113ПВ1 (5Д2). Считывание кода приращений с АЦП в микроконтроллер производится через порт А и через разряды В2, ВЗ порта В БИС IOР. Запуск АЦП осуществляется программно формируемым сигналом с линии Р12 порта Р1 микроконтроллера. Код старших разрядов формируется программно и выводится на ЦАП аналоговой меры (5Д1) К572ПА1. Вывод осуществляется через регистр последовательного сдвига 5ДЗ К155ИР13 по линии Р17 порта Р1 микроконтроллера, а его стробирование - по линии Р16.

Диапазон входных напряжений АЦП К1113ПВ1 составляет 0...+10 В. Согласование диапазона выходного напряжения датчика и диапазона входных напряжений АЦП осуществляется с помощью измерительного усилителя. Измерительный усилитель реализован на операционных усилителях серии К140. Он построен по схеме имеющей большой коэффициент подавления входной синфазной помехи. Используется цифровая коррекция нуля этого усилителя. Для этого на входе усилителя устанавливается реле, позволяющее коммутировать его вход на землю. Код, соответствующий нулю на входе усилителя, т дальнейшем в режиме измерения вычитается из кодов получаемых на выходах АЦП.