Ознакомление с принципом работы и правилами программирования микроконтроллера МКП-1 (Лабораторная работа № 22)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 22

«ПРОГРАММИРУЕМЫЙ МИКРОКОНТРОЛЛЕР МКП–1»

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Ознакомление с  принципом работы и правилами программирования МКП-1.

2.ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1. Назначение

Микроконтроллер программируемый МКП-1 предназначен для циклового двухпозиционного управления манипуляторами и технологическим оборудованием.

Областью наиболее эффективного применения микроконтроллера является управление робототехнологическими комплексами  и  автоматическими линиями  при автоматизации  технологических  процессов в условиях  серийного  и  мелкосерийного  производства,  когда требуются  развитое программно-логическое  управление, оперативная  смена управляющих  программ  и когда  использование стандартных  средств  вычислительной  техники экономически  нецелесообразно ввиду их  высокой  стоимости  и  сложности  обслуживания.

2.2. Технические характеристики

а) Тип управления:

-цикловой (по временному, путевому или  совмещенному  принципам);

-программно-логический;

б) Программируемые  функции:

-управление выходами на исполнительное устройство;

-прием информации, поступающей от датчиков  состояния оборудования;

-формирование выдержек  времени;

-управление счетчиками;

-обращение к подпрограммам;

-организация  условных и безусловных переходов  по программе;

-связь с управляющим вычислительным комплексом  высшего ранга по интерфейсу  последовательной  передачи  информации. в) Сервисные функции:

-редактирование программ;

-тестовый контроль модулей;

-контроль рабочих  программ.

г) Режимы работы:

-под управлением  программы, записанной  в память рабочих программ (автоматическое управление);

-под управлением команд, поданных с пульта управления (ручное управление);

-пошаговое  выполнение программы;

-запись команд в память рабочих программ (программирование);

-просмотр программы (вывод на индикацию содержимого памяти рабочих программ).

д) Система счисления при вводе информации с клавиатуры и выводе ее на дисплей – шестнадцатеричная.

е) Выходные  сигналы для управления исполнительными устройствами:

-коммутируемое напряжение постоянного тока (20-30В);

-максимальный коммутируемый  ток по каждому выходу (0.5А);

-падение напряжения на включенном выходе при токе нагрузки 0.25А – не более  2В.

ж) Параметры входных сигналов от внешнего  оборудования:

-высокий уровень напряжения постоянного тока (20-30В);

-низкий уровень напряжения постоянного тока (не более 5В);

-входной ток  при входном напряжении 24В (13 мА);

-время реакции на передний фронт входного сигнала (4 мс);

з) Число входов и выходов –16;

и) Объем  памяти –0.5 Кбайт;

к) Число команд –256;

л) Микроконтроллер обеспечивает световую индикацию состояния  каждого входа и выхода.

2.3. Конструкция микроконтроллера

В состав микроконтроллера входят  следующие модули:

-пульт управления;

-модуль управления;

-модуль процессора;

-модуль энергонезависимого ЗУ;

-модуль памяти;

-модуль ввода дискретных  сигналов;

-модуль преобразователя;

-модуль стабилизатора 5В;

-модуль стабилизатора 12В;

Все модули прикрыты с лицевой панели планками и доступны для внешнего осмотра.

На лицевой панели находятся также выключатель СЕТЬ, индикатор питающей сети,  предохранители, индикаторы наличия напряжения: +5В,  –5В ,+12В, индикаторы состояния входов и выходов, индикатор ОЖ, включенное состояние которого сигнализирует оператору о том, что микроконтроллер  находится в режиме ожидания ввода с клавиатуры пульта управления. Кроме того, здесь располагается кнопка СБР и пульт управления.

На задней панели микроконтроллера располагаются розетки соединителей типа РП15-32 с обозначением:

			–  предназначены для подключения внешних нагрузок.

2.4. Режимы работы микроконтроллера

Режим  «ВВОД ПРОГРАММЫ» (индикатор ВП) используется для записи кодов команд управляющей программы в ЭНЗУ (энергонезависимое ЗУ). Необходимая команда набирается оператором на клавиатуре ПУ. Процессор под управлением исполнительной программы считывает коды нажатых клавиш, формирует из них код команды и пересылает его в ЭНЗУ по адресу, определяемому счетчиком команд, который размещен в ОЗУ МП. По окончании пересылки каждой команды содержимое счетчика команд увеличивается на единицу.

Вводимая информация совместно с текущим значением счетчика команд отображается на дисплее ПУ. На рис. 1 приведена конфигурация внутренней структуры микроконтроллера в режиме «Ввод программы».

Рис. 1. Внутренняя структура микроконтроллера в режиме  «Ввод программы»

ЭНЗУ – энергонезависимое запоминающее устройство;

МПР  – микропроцессор;

МП    – модуль памяти;

                    МУ    – модуль управления;

Структура технических средств микроконтроллера в режиме «Просмотр  программы»  аналогична рассмотренной для режима «Ввод программы», однако направление прохождения информации  противоположно. В соответствии с адресом ячейки ЭНЗУ, записанном в счетчике команд, процессор производит считывание содержащейся в этой ячейке информации и вывод ее на индикацию совместно с текущим значением счетчика. Содержимое счетчика команд модифицируется,  и процессор  переходит в режим ожидания нажатия клавиши, воспринимаемого им как команда вывода на индикацию содержимого очередной  ячейки  ЭНЗУ. Режим  используется для  контроля оператором управляющей программы, хранящейся в памяти. На рис. 2  приведена конфигурация  внутренней структуры микроконтроллера в режиме «Просмотр программы».