|
p align="left">Для керування вузлом індикації використано три виводи мікроконтролера: P1.2, (14); P1.3, (15); P1.4, (16). МС 74HC595 являє собою 8-бітгний регістр з послідовним входом і паралельним виходом. В якості годинника використано мікросхему PCF 8583, яка дозволила забути про скидання часу за умови відсутності живлення. В PCF 8583 є статична пам'ять, що використовується для визначення першого включення годинника. Для подачі звукових сигналів застосовано електромагнітний випромінювач НСМ1606Х з вбудованим генератором, що працює на частоті 2200 Гц. Батарея GB1 служить для живлення мікросхеми годинника та звуковипромінювача при відсутності живлення в мережі. Для прийому сигналів керування пульта ДК використано інтегральний приймач ІЧ-діапазону SFH 506-36. Ця мікросхема дуже чутлива до перешкод в колі живлення, тому до неї включено фільтр VD4C8C9. Живиться пристрій від стабілізованого перетворювача напруги на основі мікросхеми MC 34063. Принципову схему ІЧ пульту ДК зображено на рисунку 2.1.2. Рисунок 2.1.2 - Схема електрична принципова годинника-будильника-термометра Пульт керування виконано на базі малогабаритного калькулятора. В якості передавача використано мікросхему SAA 3010 яка працює в системі ІЧ ДК RC5. В режимі очікування SAA 3010 спожива незначний струм що робить експлуатацію пульту дуже зручною. В якості виносних датчиків апаратури застосовано мікросхеми DS1621 2.2 Принцип роботи окремих ВІС з використанням часових діаграм та алгоритмів роботи Часові діаграми машинних циклів читання зовнішньої пам'яті програм показано на рисунку 2.2.1. Рисунок 2.2.1 - діаграми машинних циклів читання зовнішньої пам'яті програм При виконанні команди MOVX, сигнал ALE формується у другому машинному циклі лише один раз. 2.3 Принцип роботи пристрою згідно схеми електричної принципової Схема електрична принципова зображена на рисунку 2.1.1 пункту 2.1. Описуваний пристрій призначений для індикації поточного часу, подачі звукових сигналів в заданий час та індикації температури в двох точках в інтервалі від -55? до +99? С з точністю ? С. Час і температура відображаються по черзі на протязі 10, 1 та 2 секунд відповідно. Встановлення показань годинника, часу спрацювання будильника, відключення будильника, ввімкнення і вимкнення індикатора проводяться з ІЧ пульта ДК. Будильник подає звукові сигнали з паузою 10 с: спочатку - два коротких одиночних, потім - стільки ж здвоєних, а після них - два строєних. По закінченні хвилини вбудовані сигнали подаються в кожну секунду до тих пір, доки будильник не буде вимкнено. Якщо індикатор вимкнено, в момент спрацювання будильника він вмикається і до відключення або переходу в режим Snooze показує поточний час. Передбачений короткий звуковий відклик у відповідь на натиснення кнопок пульту. Мікроконтролер DD2 AT89C4051 керує роботою всіх вузлів. До його складу входить енергозалежна пам'ять програм, ОЗП, 2 таймери, система переривань та ін. Для надійного запуску та захисту мікроконтролера від збоїв по напрузі використано мікросхему КР1171СП47 (DA1), яка забезпечує затримку на своєму виході низький рівень при напрузі живлення менше 4.7 В. Табло пристрою складається з п'яти світлодіодних цифрових індикаторів типу SA08-11GWA. Індикація статична. Для зниження яскравості свічення в коло живлення індикаторів включено діоди VD5 і VD6. Для керування вузлом індикації використано три виводи мікроконтролера: P1.2, (14); P1.3, (15); P1.4, (16). МС 74HC595 являє собою 8-бітгний регістр з послідовним входом і паралельним виходом. В якості годинника використано мікросхему PCF 8583, яка дозволила забути про скидання часу за умови відсутності живлення. В PCF 8583 є статична пам'ять, що використовується для визначення першого включення годинника. Для подачі звукових сигналів застосовано електромагнітний випромінювач НСМ1606Х з вбудованим генератором, що працює на частоті 2200 Гц. Батарея GB1 служить для живлення мікросхеми годинника та звуковипромінювача при відсутності живлення в мережі. Для прийому сигналів керування пульта ДК використано інтегральний приймач ІЧ-діапазону SFH 506-36. Ця мікросхема дуже чутлива до перешкод в колі живлення, тому до неї включено фільтр VD4C8C9. 3 Експлуатаційний розділ 3.1 Ініціалізація програмуємих ВІС Програма ініціалізації мікросхем виконує налагодження портів вводу-виводу мікросхем та встановлює параметри дільника та входів мікросхеми по яким буде виконуватися переривання. Також налагоджуються переривання по таймеру. Всі інші переривання забороняються. Програма ініціалізації і програма тестування пристрою наведена в пункті 3.2. 3.2 Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв Програма за якою працює мікропроцесор мовою асемблера АТ89С4051 має наступний вигляд: __CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC ORG 0 Goto PROGRAM sec equ H'11' ; секунди sec10 equ H'12' ; Десятки секунд min equ H'13' ; минути min10 equ H'14' ; Десятки минут hour equ H'15' ; години hour10 equ H'16' ; Десятки годин Indicator equ H'17' ; 7-сегментний код для загрузки в регістр DD2 Bit_counter equ H'18' ; лічильник бітів, загруженних в регістр DD2 FLAGS equ H'19' ; різні прапорці FLAGS_2 equ H'1F' Fig_pointer equ H'1B' ; показник виведеної цифри TEMP equ H'1C' ; для тимчасового збереження вмісту порту A Ind_start equ H'1D' ; адреса комірки, яка першою виводиться на індикатор SB_delay equ H'1E' ; часова затримка STATUS_copy equ H'21' ; копії вмісту регістрів W_copy equ H'22' FSR_copy equ H'23' min_al_1 equ H'24' ; регістри першого будильника min10_al_1 equ H'25' hour_al_1 equ H'26' hour10_al_1 equ H'27' min_al_2 equ H'28' ; регістри другого будильника min10_al_2 equ H'29' hour_al_2 equ H'2A' hour10_al_2 equ H'2B' EEP_Ind_4 equ H'2C' ; регістри для індикації EEP_Ind_3 equ H'2D' ; режиму роботи з EEPROM EEP_Ind_2 equ H'2E' EEP_Ind_1 equ H'2F' Alarm_count equ H'30' ; лічильник будильника SB4_count equ H'31' ; лічильник часу натискання на кнопку SB2 IntCount_H equ H'32' ; лічильник переповнення таймеру номер 1 IntCount_L equ H'33' ; лічильник переповнення таймеру номер 2 MaxInt_H equ H'34' ; верхня границя лічильника переривань MaxInt_L equ H'35' ; визначає секундну затримку TIME_SET equ H'36' ; коефіцієнт корекції часу ; ------------- Підпрограма яка добавляє хвилини --------------- INC_MIN macro Reg1_min,Reg2_min movfw Reg1_min ; якщо кількість менут = 9 то xorlw 9 ; обнуляємо менути і прибавляємо десятки менут BZ $+3 ; інакше прибавляємо менути та виходимо з підпрограми incf Reg1_min, f goto Main_loop clrf Reg1_min movfw Reg2_min xorlw 5 ; якщо кількість десятків менут = 5, BZ $+3 ; обнуляємо менути та взагалі та виходимо з підпрограми incf Reg2_min, f ; інакше прибавляємо десятки менут goto Main_loop clrf Reg1_min clrf Reg2_min goto Main_loop endm ; ------------- Підпрограма яка прибавляє години --------------- INC_HOUR macro Reg1_hour,Reg2_hour movfw Reg1_hour ; якщо кількість годин = 3, то перевіряємо чи xorlw 3 ; число десятків годин = 2, якщо так то btfss STATUS, Z ; обнуляємо години взагалі (перехід із 23 годин в 00) goto $+5 movfw Reg2_hour xorlw 2 BZ $+D'14' movfw Reg1_hour ; якщо число годин = 10, прибавляєм xorlw 9 ; десятки годин і скидаємо одениці BZ $+3 ; інакше прибавляєм одениці годин та виходимо із підпрограми incf Reg1_hour, f goto Main_loop clrf Reg1_hour movfw Reg2_hour xorlw 2 BZ $+3 incf Reg2_hour, f goto Main_loop clrf Reg1_hour clrf Reg2_hour goto Main_loop endm ; ------------- Підпрограма зменшення хвилин --------------- DEC_MIN macro Reg1_min,Reg2_min local DEC_min10,Clr movfw Reg1_min ; зменшуєм хвилини xorlw 0 BZ DEC_min10 decf Reg1_min,f goto Main_loop DEC_min10 movlw 9 ; установлюєм число хвилин = 9 movwf Reg1_min ; і зменшуєм десятки хвилин movfw Reg2_min xorlw 0 BZ Clr decf Reg2_min, f goto Main_loop movlw 5 movwf Reg2_min goto Main_loop endm ; ------------- Підпрограма зменшення годин --------------- DEC_HOUR macro Reg1_hour,Reg2_hour local Set_hour,Clr,If_hour10_1,If_hour10_2,Dec_hour10 movfw Reg1_hour ; зменшуєм години xorlw 0 BZ Set_hour decf Reg1_hour, f goto Main_loop movfw Reg2_hour ; якщо десятки годин = 0, xorlw 0 ; установлюємо години рівні 3 btfss STATUS, Z goto If_hour10_1 movlw 3 movwf Reg1_hour goto Dec_hour10 If_hour10_1 movfw Reg2_hour ; якщо десятки годин = 1, xorlw 1 ; установлюєм число годин = 9 btfss STATUS, Z goto If_hour10_2 movlw 9 movwf Reg1_hour goto Dec_hour10 If_hour10_2 movlw 9 ; якщо десятки годин = 2, movwf Reg1_hour ; установлюємо години рівні 9 Dec_hour10 movfw Reg2_hour ; зменшуєм десятки годин xorlw 0 BZ Clr decf Reg2_hour, f goto Main_loop Clr movlw 2 movwf Reg2_hour goto Main_loop endm ; ------------- Підпрограма запису в EEPROM --------------- EE_write macro Adress,Data movlw Adress movwf EEADR movfw Data movwf EEDATA call Write_to_EEPROM endm ; ------------- Підпрограма читання EEPROM --------------- EE_read macro Adress,Destination movlw Adress movwf EEADR call Read_from_EEPROM movfw EEDATA movwf Destination endm ; ------------------- ІНІЦІАЛІЗАЦІЯ ---------------------- PROGRAM bsf STATUS,RP0 ; банк 1 clrf TRISA ; порт А на вихід movlw B'11110000' ; RB7..RB4 - на вхід, RB3..RB0 - на вихід movwf TRISB movlw B'00001000' ; відключений від таймеру movwf OPTION_REG bcf STATUS, RP0 ; банк 0 clrf TIME_SET clrf FLAGS clrf FLAGS_2 clrf sec clrf sec10 clrf min clrf min10 clrf hour clrf hour10 clrf SB_delay clrf Bit_counter clrf Alarm_count clrf PORTB clrf SB4_count clrf IntCount_H clrf IntCount_L movlw B'00010001' movwf PORTA movlw H'16' ; починаєм індикацію з десятків годин movwf Ind_start movfw Ind_start movwf Fig_pointer bsf FLAGS,PT ; ввімкнення крапок на індикаторі bsf FLAGS_2, HL1 movlw D'16' ; запускаємо таймер номер 0 movwf TMR0 EE_read 1, TIME_SET ; читаємо значення коэфіціэнту movwf TIME_SET ; корекції часу EE_read 2, min_al_1 ; читаєм показпоказники обох EE_read 3, min10_al_1 ; будильників з EEPROM EE_read 4, hour_al_1 EE_read 5, hour10_al_1 EE_read 6, min_al_2 EE_read 7, min10_al_2 EE_read 8, hour_al_2 EE_read 9, hour10_al_2 movfw min_al_1 ; якщо в регістрах будильника xorlw H'11' ; були числа 0х11, тоді, btfss STATUS,Z ; він був вімкнений при останньому bsf FLAGS, Al_on ; записі в EEPROM movfw min_al_2 xorlw H'11' btfss STATUS, Z bsf FLAGS_2, Al_on2 bsf PORTB, 3 ; вмикаєм світлодіод btfsc FLAGS, Al_on bcf PORTB, 3 btfsc FLAGS_2, Al_on2 bcf PORTB, 3 bsf INTCON, T0IE ; дозволяєм переривання bsf INTCON, GIE movlw H'E' ; ініціалізація регістрів для правельної індикації movwf EEP_Ind_1 ; режим роботи EEPROM movlw H'E' movwf EEP_Ind_2 movfw TIME_SET ; розбиваємо змінну TIME_SET andlw B'00001111' ; на 16-розрядні десятки та одениці movwf EEP_Ind_4 ; одениці movfw TIME_SET movwf EEP_Ind_3 ; десятки swapf EEP_Ind_3, f movlw B'00001111' andwf EEP_Ind_3, f ;****************************************************************** ; ГОЛОВНИЙ ЦИКЛ ПРОГРАМИ ****************************************************************** movlw H'21' ; задаємо верхню границю movwf MaxInt_L ; лічби переривань = 3873 movlw H'F' movwf MaxInt_H movfw TIME_SET ; добавляєм TIME_SET до границі bcf STATUS, C ; лічби переповнення таймера addwf MaxInt_L, f btfsc STATUS, C incf MaxInt_H, f movfw IntCount_H ; порівнюєм старший байт xorwf MaxInt_H, w btfss STATUS, Z goto Main_loop movfw IntCount_L ; порівнюєм молотший байт xorwf MaxInt_L, w btfss STATUS, Z goto Main_loop goto ADD1s ; секунда пройшла ; ------- Процедура перекодування числа в семисегментний код -------- Table addwf PCL,f retlw B'00000010' ; цифра 0 retlw B'10011110' ; цифра 1 retlw B'00100100' ; цифра 2 retlw B'00001100' ; цифра 3 retlw B'10011000' ; цифра 4 retlw B'01001000' ; цифра 5 retlw B'01000000' ; цифра 6 retlw B'00011110' ; цифра 7 retlw B'00000000' ; цифра 8 retlw B'00001000' ; цифра 9 retlw B'11111110' ; пусте місце (код 10h) retlw B'11111100' ; тире (код 11h) ;********************* Режим індикації секунд *********************** Show_seconds clrf SB4_count btfsc FLAGS,Sec ; якщо на індикаторі показані секунди goto Show_hour ; повертаємся до нормального вигляду movlw H'14' movwf Ind_start bsf FLAGS, Sec movwf SB_delay goto Main_loop Show_hour movlw H'16' movwf Ind_start bcf FLAGS,Sec movwf SB_delay goto Main_loop ;***************** Добавляєм менути реального часу ****************** ADDmin_button clrf sec clrf sec10 INC_MIN min, min10 goto Main_loop ;******************Добавляєм години реального часу ****************** ADDh_button clrf sec clrf sec10 INC_HOUR hour, hour10 goto Main_loop END ; кінець програми Рисунок 3.2.1 - Блок-схема роботи пристрою 3.3 Розрахунок надійності пристрою Надійність - властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу. Показники надійності: Безвідмовність. Довговічність. Ремонтопридатність. Збереження. Безвідмовність - властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна. Ремонтопридатність - пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування. До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження. Відмовлення - подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою. Відмовлення бувають: Раптові (катастрофічні) - стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу. Поступові (параметричні) - постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі. Збереження - термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан. Розрахунок надійності поділяється на три розділи: Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою. Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми. Визначення середнього наробітку до першого відмовлення. Виконання розрахунків проходить наступним чином: 1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою: (3.3.1) де: ni - кількість елементів у схемі; i - інтенсивність відмовлень і-го елемента; m - кількість типів елементів. При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі. Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою: (3.3.2) де: о - інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження; Кe - експлуатаційний коефіцієнт; Кр - коефіцієнт навантаження. Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності. 2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення. Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою: (3.3.3) де: - інтенсивність відмов всіх елементів; t - час, (год). За результатами розрахунків складається таблиця і графік. 3. Середній наробіток до першого відмовлення - це час роботи пристрою до першої відмови. Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою: (3.3.4) Розрахунок надійності пристрою приведено далі. Анотація Завданням даної курсової роботи є створення схеми електричної принципової годинника-будильника-термометра з ІЧ ПК. В ході виконання курсової роботи розроблено структурну та електричну принципову схему пристрою та програму тестування роботи пристрою, та проведено розрахунок надійності його роботи. Виконання даної курсової роботи змусило повторити та закріпити вивчений протягом навчального року матеріал з предмету «Мікропроцесорні системи», а також звернутися до додаткової літератури та вивчити багато нового. Література 1. Бороволоков Э.П. Фролов В.В. «Радиолюбительские схемы» // К.: Кондор - 1995 - 6 с. 2. Якименко Ю.І. Терещенко Т.О. Сокол Є.І. «Мікропроцесорна техніка» // К.: Кондор - 2004 - 24 с. 3. Методичні вказівки щодо виконання курсової роботи. 4. Вершинин О.Е. «Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов» // Л.: Энергоатомиздат, 1986. 5. Самофалов К.Г., Викторов О.В., Кузняк А.К. «Микропроцессоры» // К.: Техника, 1986.
Страницы: 1, 2
| 
