Разработка алгоритма работы устройства управления. Оценка точности и быстродействия устройства, страница 2

Для установки времени стирки и температуры выбираются переключатели ПГ3-3П-1Н.

Для коммутации силовых цепей исполнительных устройств (кран, нагреватель, двигатель, насос) удобно использовать микроэлектронные (твердотельные) реле, которые обеспечивают гальваническую развязку между управляющей и управляемой цепью, и позволяют выполнить намного большее количество коммутаций, чем электромеханические реле. В качестве таких устройств выбираются твердотельные реле D2425 фирмы “CRYDOM” [3], которые удобно сопрягать с микроконтроллером. Характеристики реле: напряжение срабатывания 3…32В; ток в цепи управления 3,4мА; напряжение размыкания 1В; коммутируемое напряжение 24…280В; максимальный ток нагрузки 25А; время переключения 8,3мс.

В качестве устройств индикации неисправностей (для сигналов 1, 2, 3) выбираются светоизлучающие диоды красного цвета свечения типа АЛ307АМ, которые через ограничительные резисторы подключаются к выводам микро-контроллера.

Для измерения временных интервалов используется таймер микроконтрол-лера.

4. РАЗРАБОТКА  ПРОГРАММНОГО  ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Программа для микроконтроллера составляется в соответствии с алгоритмом работы устройства управления. Распределение выводов микроконтроллера приведено в таблице 1.

          Таблица 1

Наименование	№ вывода DIP	Назначение
Входные сигналы
RА0	6	Сигнал датчика температуры  ДРТ-А-40
RA1	7	Сигнал датчика температуры  ДРТ-А-60
RA2	8	Сигнал датчика температуры  ДРТ-А-90
RB0	10	Сигнал переключателя “Время”  30мин
RB1	11	Сигнал переключателя “Время”  60мин
RB2	12	Сигнал переключателя “Время”  30мин
RB3	13	Сигнал переключателя “Температура”  40˚С
RB4	14	Сигнал переключателя “Температура”  60˚С
RB5	15	Сигнал переключателя “Температура”  90˚С
RB6	16	Сигнал датчика уровня набора воды
RB7	17	Сигнал датчика уровня слива воды
Выходные сигналы
RС0	18	Выход управления краном
RС1	19	Выход управления двигателем
RС2	20	Выход управления нагревателем
RС3	21	Выход управления насосом
RС4	22	Сигнал неисправности насоса
RС5	23	Сигнал неисправности нагревателя
RС6	24	Сигнал отсутствия воды

Распечатка разработанной программы на ассемблере приведена в приложении. Инициализация портов произведена в соответствии с табл.1.

При разработке программы используются подпрограммы определения установок пользователя (времени и температуры) и подпрограммы включения и обслуживания таймеров t1 и t2.

5. ОЦЕНКА  ТОЧНОСТИ  И  БЫСТРОДЕЙСТВИЯ  УСТРОЙСТВА

В разрабатываемом устройстве управления стиральной машиной не требуется высокой точности и быстродействия. Под точностью в данном случае понимается точность определения уровня воды в баке и точность поддержания заданной температуры. Так как в разрабатываемом устройстве счёт идёт на минуты, а время переключения микроэлектронного реле составляет 8,3мс [3], то быстродействие не рассчитывается.

Точность определения уровня воды в баке зависит от точности самого датчика и от точности расположения его на стенке бака. Погрешность самого датчика уровня не превышает 3мм [3].

Точность поддержания заданной температуры определяется точностью датчика-реле температуры и составляет  ±1,5˚С [2].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта разработано устройство управления стиральной машиной на микроконтроллере PIC16С55.

В ходе выполнения проекта разработан алгоритм работы устройства (рис.1) и программа для микроконтроллера, выбраны датчики уровня воды и температуры, разработана схема сопряжения датчиков, переключателей режимов и исполнительных устройств с микроконтроллером.

Схема  электрическая функциональная устройства управления представлена   на чертеже АБВГ ХХХХХХ.001 Э2. Схема электрическая принципиальная пред-ставлена на чертеже АБВГ ХХХХХХ.001 Э3. Программа для микроконтроллера приведена в приложении.

Разработанное устройство управления позволяет осуществлять стирку, комбинируя один из трёх режимов по времени и один из трёх режимов по температуре. При отсутствии воды в водопроводе (или засорённом фильтре), неисправном нагревателе или насосе устройство выдаёт соответствующие сигналы. Особенностью алгоритма работы устройства является то, что заданная температура достигается независимо от установленного времени стирки, поэтому при установке режима время – 30мин и температура –  90˚С время стирки может превысить заданное.

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Микроконтроллеры PIC16C8X. Архитектура, программирование и приме-нение: Учеб. пособие / С.И. Малафеев, А.А. Малафеева и др. – Владимир: ВлГУ, 1999. – 180с.

2. Датчики-реле. Каталог  ЦНИИТЭИ приборостроения, 1980.

3. Электронные компоненты. Каталог  ПЛАТАН, 2000.

4. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник/ В.И. Иванов, А.И. Аксёнов, А.М. Юшин. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 448с.