Информатика и выч. техника \ Микропроцессорные средства управляющих систем

Разработка микропроцессорной системы для управления некоторыми процессами в жилом доме, страница 4

Используемый резонатор – ECS-200-S-4. Диапазоны значения емкостей колеблются в пределах  пФ в зависимости от необходимой стабильности работы генератора и критичности времени запуска. Для разрабатываемой системы время запуска генератора не является определяющей величиной, поэтому для повышения стабильности выбраны предельные значения емкостей, т.е. пФ. Значение последовательного резистора  лежит в пределах  кОм и подбирается при практической разработке таким образом, чтобы достичь максимально чёткой синусоидального сигнала на выходе OSC2 (хорошим тактовым сигналов считается сигнал уровня В при напряжении питания 5В).

Длительность машинного цикла: , где  – число тактов в машинном цикле.

3.3 Схемы сопряжения

3.3.1 Схема сопряжения с линией передачи

Разрабатываемая МПС не является полностью автономной: в ней предусмотрена возможность обмена данными с внешней ЭВМ. Обмен реализован как обработчик прерывания, формируемого этой ЭВМ. В процессе обмена МПС передаёт в линию содержимое внешней памяти. Используемый интерфейс – RS-422. Приёмо-передатчик реализован на схеме USART. Приведение сигнала к уровню стандарта осуществляет чип MAX485. Схема реализации подсистемы ввода-вывода изображена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Принципиальная схема организации I/O подсистемы

Элементы VD1 и VD2: серии Р6КЕ12. Конденсатор С1: 0.1 мкФ. Резисторы R2, R4: 15 кОм, R3: 120 Ом.

!!!!! need correct scheme

интерфейс RS422 is 4-проводной; so need add some lines

3.3.2 Схема сопряжения с датчиком температуры воздуха

Диапазон напряжения сигнала  с датчика температуры воздуха: -5..+20 В. Схема его сопряжения с уровнем входного сигнала МК делит входное напряжение и приводит к диапазону шириной , а затем смещает его. Схема изображена на рисунке 7

Рисунок 7 – Схема сопряжения

В схеме сопряжения сигнал с датчика подаётся на делитель напряжения -. Расчёт параметров делителя производится по формулам:

                                                     (*)

Примем сопротивление резистора .

.

В схеме использован ближайший по номиналу резистор .

Выходное напряжение: .

В результате диапазон изменения напряжения на выходе делителя: . Для смещения этого напряжения в область положительных значений использован сумматор. В расчёте делителя - принято .

Тогда .

В схеме использован ближайший по номиналу резистор .

Выходное напряжение: .

В результате на вход МК подаётся сигнал .

Резисторы  взяты сопротивлением 1кОм.

3.3.3 Схема сопряжения с датчиком расхода воды

В качестве схемы согласования применена оптронная развязка. Схема изображена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема сопряжения

Номинальное значение использованного резистора .

3.3.4 Схема сопряжения для сигнала  контроля входной двери

Сигнал  контроля состояния входной двери имеет уровень +100 В. Для преобразования его во входной сигнал МК +5 В использован делитель напряжения. Схема сопряжения  изображена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Схема сопряжения

Значения , , рассчитаны по формулам (*): , .

3.3.5 Схема регулирования объёма подачи воды

Для функционирования устройства подачи воды необходимо подавать на вход напряжение . Для его согласования с выходным сигналом МК 0..+5В используется схема сопряжения , собранная на инвертирующем усилителе и показанная на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема сопряжения

Для инвертирующего усилителя справедливо . Отсюда . Используемые резисторы: , , .

3.4 Пульт управления

В разрабатываемой МПСУ пульт управления используется для включения/выключения освещения в доме и задания сигнала на включение воды в ванной комнате. Это осуществляется подачей напряжения +5В на соответствующие входы МК через нормально разомкнутые ключи SB1 и SB2. Также пульт содержит индикаторы аварийных ситуаций. Для этого используются светодиоды VD3 серии АЛ336Д (жёлтый) и VD4 АЛ336Б (красный).

!!!!! Для звуковой сигнализации используется динамик BZ1 и микросхема мультивибратора SN74122.

Схема электрическая принципиальная пульта управления и схема звуковой сигнализации приведены на рисунках 11 и 12.

Рисунок 11 – Электрическая схема пульта управления

SEE FILE “mine course work.doc”

Рисунок 12 – Схема звуковой сигнализации

3.5 Печатная плата

!!! workoutПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ!!!

XXX!!!!!XXX!!!!!XXX

Рисунок 13 – Печатная плата

4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

4.1 Алгоритм работы системы

Скачать файл