Разработка микропроцессорной системы управления объектом

Содержание

Введение

          Одно из главных направлений работы по ускорению научно-технического прогресса – широкая автоматизация технологических процессов на основе автоматизированных станков, машин и механизмов, унифицированных модулей оборудования, робототехнических комплексов и вычислительной техники. В этих целях ускоряется создание гибких автоматизированных производств, систем автоматизированного проектирования, обеспечивающих существенный рост производительности труда и резкое снижение доли ручного труда, повышение технического уровня выпускаемой продукции, сокращение сроков и улучшениу качества проектных и конструкторских работ.

          Для решения этих и ряда других проблем, принципиально важным и необходимым является широкое применение микропроцессорных вычислительных средств, поскольку именно микропоцессорная техника играет активную роль на современном этапе научно-технического прогресса.

          Применение цифровых элементов позволяет внедрять очень гибкие решения, значительно упростить конструирование и настройку систем управления.

1. Техническое задание на проектирование

Микропроцессорная система (МПС) принимает информацию {X} об объекте управления (ОУ) от аналоговых и цифровых датчиков (Д), вырабатывает управляющие воздействия {Y} в соответствии с законом управления и подает их на исполнительные механизмы (ИМ). МПС состоит из микроконтроллера (МК) - управляющей микроЭВМ, и пульта управления (ПУ). С помощью ПУ оператор получает возможность управлять работой микроЭВМ: запускать ее и останавливать, выдавать значение некоторых уставок (констант), снимать с индикаторов информацию о состоянии объекта и т.п.

С помощью последовательного канала (ПК) связи МПС может передавать обработанную информацию ЭВМ более высокого уровня по ее запросу.

В курсовой работе необходимо произвести разработку структурной схемы МПС, включая устройства связи с Д и ИМ, и программы, обеспечивающие выполнение алгоритма управления и алгоритма обмена, осуществить оценка характеристик МПС. Также необходимо произвести расчет числа аппаратурных затрат, выраженных в числе условных корпусов.

1.1 
Структура МПС

На рис. 2 приведена полная структурная схема микропроцессорной системы. В данной схеме введены следующие обозначения: X1 – X4 - цифровые двоичные сигналы, формируемые  соответственно датчиками Д1 – Д4; Y1, Y2, Y3 - одноразрядные управляющие сигналы, вырабатываемые МК и поступающие на исполнительные механизмы; Y4 - 8-разрядный код, преобразуемый в аналоговый сигнал ЦАП; INT0 – INT3 – запросы на прерывание;ППА1 – ППА2 - интерфейс устройств ввода и вывода информации, для реализации которого используются периферийные параллельные адаптеры КР580ВВ55А, осуществляющие через буферные схемы связь с цифровыми датчиками, АЦП, ЦАП, исполнительными механизмами.

В программе обращение к регистрам периферийных БИС производится по командам ввода-вывода.

1.2 Алгоритм работы МПС

Алгоритм работы МПС представлен на рис. 3.