Заключение

В процессе курсового проектирования было разработано устройство, позволяющее управлять работой силового преобразователя мощностью 5 кВА, который осуществляет регулирование и стабилизацию переменного напряжения в диапазоне 250…500 В, а также были предусмотрены:

- ввод значения выходного напряжения;

- индикация выходного напряжения;

- защита схемы от короткого замыкания в нагрузке и превышения максимальной мощности.

Список используемой литературы:

1. Микушин А. В. Занимательно о микроконтроллерах. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 432 с.

2. Бродин В. Б., Шагурин И. И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс. – М.: Издательство ЭКОМ, 1999. – 400 с.

3. Александров, К.К. Электротехнические чертежи и схемы / К.К. Александров, Е.Г. Кузьмина. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 288 с.

4. www.niiem46.ru

5. www.kingbright.com

6. www.analog.com

7. www.atmel.com

Приложение.

Листинг результата трансляции программы.

C51 COMPILER V8.05a ADC 12/28/2013 23:16:09 PAGE 1

C51 COMPILER V8.05a, COMPILATION OF MODULE ADC

OBJECT MODULE PLACED IN ADC.OBJ

COMPILER INVOKED BY: C:\Keil\C51\BIN\C51.EXE ADC.c BROWSE DEBUG OBJECTEXTEND

line level source

1 #include <t89c51ac2.h>

2 /*===============ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ=====================*/

3 unsigned char Xy, Xoc, Xz; // сигналы управления, обратной связи и задания

4 signed Xpacc; // сигнал ошибки

5 unsigned T_acp, T_indic, T_kbrd; // переменные контроля времени событий

6 unsigned char T_ind; // переменная, определяющая моменты индикации во время срабатывания за

-щиты

7 unsigned int Uz; // сигнал задания (Вольт)

8 perezapis; // биты разрешения перезаписи

9

10 /*++++++++++++++ЗАДЕРЖКА+++++++++++++++++*/

11 void DELAY(unsigned pause)

12 { unsigned int i; // при pause=454 задержка=454*2,2= 1 милисек.

13 1 for (i=pause;i>0;i--);

14 1 }

15 /*+++++++++++++++ЗАДЕРЖКА+++++++++++++++++*/

16

17 /******************АЦП**********************/

18 void SCAN_ADC()

19 { ADCON = 0x28; // Запуск АЦП, проверка окончания оцифровки

20 1 do { ACC=ADCON & 0x10; } // и сохранение результата в переменной

21 1 while(ACC==0); //перевод: 380=1,62В=165;

22 1 Xoc = ADDH; // 250=1,2В=122; 500=2В=204 ;

23 1 }

24 void INIT_ADC() //ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ АЦП

25 {

26 1 ADCF = 0x00; // Выбор канала (Р1.0)

27 1 ADCLK = 1; // Установка частоты оцифровки

28 1 }

29 /******************АЦП**********************/

30

31 /*** ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПРЕРЫВАНИЙ ***/

32 void INIT_interrupt()

33 {

34 1 EA = 1; // разрешение всех прерываний

35 1 EC = 1; // разрещение прерывания от РСА

36 1 EX0=1; // разрешение прерывания от входа INT0

37 1 EX1=1; // разрешение прерывания от входа INT1

38 1 IPH0=5; // Задание приоритетов

39 1 IPL0 = 0x45; // максимальный приоритет (3) для входов INT0, INT1

40 1 // меньше (1) для таймера РСА

41 1 }

42 /*** ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПРЕРЫВАНИЙ ***/

43

44 /*=================PCA=====================*/

45 void INIT_PCA () //ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ PCA

46 {

47 1 CL = 0x14; // загрузка начальных значений

48 1 CH = 0xFF; // в PCA таймер-счетчик

49 1 CF = 0; // сброс флага переполнения

50 1

51 1 CCAP0H = 0xFF; //загрузка значений в

52 1 CCAP0L = 0x15; //первый модуль ключ "К1"

-

-

C51 COMPILER V8.05a ADC 12/28/2013 23:16:09 PAGE 2

53 1

54 1 CCAP1H = 0xFF;

55 1 CCAP1L = 136; //второй модуль ключ "К3"

56 1 P1_5=0;

57 1 CCAP2H = 0xFF; //третий модуль (инверсия второго) ключ "К4"

58 1 CCAP2L = 136;

59 1 P1_6=0;

60 1 CCAP3H = 0xFF; //четвертый модуль (инверсия первого) ключ "К2"

61 1 CCAP3L = 0x15;

62 1

63 1 CCAPM0 = 0x4C; // выбор режима скоростного вывода-

64 1 CCAPM1 = 0x4C; // инверсия порта при совпадении значения

65 1 CCAPM2 = 0x4C; // соответствующего модуля с значением

66 1 CCAPM3 = 0x4C; // младшего регистра таймера-счетчика PCA

67 1

68 1 CMOD = 1; // Установка частоты РСА: Fosc/12

69 1 // разрешение прерывания от переполнения счетчика PCA

70 1 }

71 void PCA() interrupt 6

72 {CR=0; // остановка таймера PCA

73 1 CL=0x14; // загрузка в младший регистр счетчика

74 1 CH = 0xFF; // загрузка в старший регистр счетчика

75 1 CF = 0; // сброс флага переполнения

76 1 if(perezapis==1) // проверка необходимости перезаписи модулей

77 1 { perezapis=0;

78 2 P1=0xFF;

79 2 CL = 0x14;

80 2 CH = 0xFF;

81 2 CF = 0;

82 2 CCAP0H = 0xFF;

83 2 CCAP0L = 0x15;

-

-

84 2 CCAP1H = 0xFF;

85 2 CCAP1L = Xy;

86 2 P1_5=0; //после перезаписи модулей

87 2 CCAP2H = 0xFF; //начать выдачу импульсов

88 2 CCAP2L = Xy; //в прежнем режиме

89 2 P1_6=0;

90 2 CCAP3H = 0xFF;

91 2 CCAP3L = 0x15;

92 2 CCAPM0 = 0x4C; CCAPM1 = 0x4C; CCAPM2 = 0x4C; CCAPM3 = 0x4C;

93 2 CMOD = 1;

94 2 }

95 1 CR=1; // запуск PCA

96 1 if (T_acp>0) {T_acp--;} // приближение работы с АЦП

97 1 if (T_kbrd>0) {T_kbrd--;} // с клавиатурой

98 1 if (T_indic>0) {T_indic--;} // с индикатором

99 1 }

100 /******************PCA**********************/

101

102 /*============== КЛАВИАТУРА ================*/

103 #define ne_najata 0

104 #define najata 1

105 unsigned char key_value; // Значение нажатой клавиши

106 unsigned char digit; // Номер вводимой цифры

107 unsigned char DISPLAY[3]; // Массив со значениями,

108 // которые необходимо вывести на индикацию

109 unsigned char DISPLAY_pred[3]; // Массив, хранящий предыдущее введенное значение

110 bit key_status; // бит статуса клавиши ("нажата"/"не нажата")

111

112 unsigned char poisk_key_code() // обнаружение нажатой клавиши

C51 COMPILER V8.05a ADC 12/28/2013 23:16:09 PAGE 3

113 { unsigned char str_code;

114 1 P0 = 0x0F; //поиск строки

115 1 if(P0!=0x0F) {

116 2 str_code = ACC; // в аккумуляторе инверсия порта Р0

117 2 P0 = 0xF0; // поиск столбца

118 2 if(P0!=0xF0) { return(ACC+str_code); } // передать код клавиши

119 2 else { return(0); }

120 2 }

121 1 else { return(0); }

122 1 }

123 unsigned char poisk_key_value(unsigned char key_code) //Декодирование кода клавиши в значение клавиши

124 {unsigned char stroka, stolbec,value;

125 1 stroka = key_code & 0x0F;

126 1 stolbec = key_code >> 4;

127 1

128 1 switch (stroka)

129 1 {

130 2 case(8): value=(stolbec>>1)+9; break;

131 2 case(4): value=(stolbec>>1)+6; break;

132 2 case(2): value=(stolbec>>1)+3; break;

133 2 case(1): value=(stolbec>>1); break;

134 2 }

135 1 return(value);

136 1 }

137

138 void load_key_value() // загрузка значения клавиши в переменную

139 {

140 1 if(key_value<0x0A) // если цифра

141 1 {

142 2 if(digit==0) {

143 3 DISPLAY[0]=10; DISPLAY[1]=10; DISPLAY[2]=10; //при начале вводе заменить цифры символами "_"

144 3

145 3 }

146 2 if(digit<=2) // пока не будет введена 3-я цифра,

147 2 {

148 3 DISPLAY[digit]=key_value; // сохранять введённые значения в массиве.

149 3 digit++;

150 3 }

151 2 }

152 1 else {

153 2 if(key_value==0x0A) // если после ввода любой цифры нажата клавиша "сброс" -

154 2 {

155 3 DISPLAY[0]=DISPLAY_pred[0]; // вернуть в массив

156 3 DISPLAY[1]=DISPLAY_pred[1]; // предыдущие

157 3 DISPLAY[2]=DISPLAY_pred[2]; // значения

158 3 digit=0;

159 3 }

160 2 if(key_value==0x0B && digit>=3) // если после ввода 3-ей цифры нажата клавиша "ввод" -

161 2 {

162 3 // перезаписать массив предыдущих значений,

163 3 Uz = DISPLAY[0]*100 + DISPLAY[1]*10 + DISPLAY[2]; // вычислить введённое значение задания

164 3 if (Uz>500 || Uz<250){DISPLAY[0]=3; DISPLAY[1]=8; DISPLAY[2]=0;}

165 3 else {DISPLAY_pred[0]=DISPLAY[0]; DISPLAY_pred[1]=DISPLAY[1]; DISPLAY_pred[2]=DISPLAY[2];}

166 3 digit=0;

167 3 }

168 2 }

169 1 }

170

171 scan_kbrd() // ОПРОС КЛАВИАТУРЫ

172 {

173 1 unsigned char key_code;

174 1 key_code=poisk_key_code(); //переменная кода клавиши

C51 COMPILER V8.05a ADC 12/28/2013 23:16:09 PAGE 4

175 1

176 1 if(key_code!=0)

177 1 {

178 2 if(key_status==ne_najata)

179 2 {

180 3 key_value=poisk_key_value(key_code);

181 3 load_key_value();

182 3 key_status=najata;

183 3 }

184 2 }

185 1 if(key_code==0) {key_status=ne_najata;}

186 1

187 1 }

188 /*============ КЛАВИАТУРА ============*/

189

190 /*------------ИНДИКАТОР------------*/

191 sbit OUT100 = P3^7; // биты

192 sbit OUT10 = P3^6; // выбора

193 sbit OUT1 = P3^5; // номера цифры

194 // коды семисегментного индикатора, соответствующие символам "0-9", "_", "Е", "r"

195 code char indicator_code[13]={ 0x80, 0xF2, 0x48, 0x60, 0x32,

196 0x24, 0x04, 0xF1, 0x00, 0x20, 0xEF, 0x0D, 0x5F };

197 unsigned char razrad; // переменная, определяющая номер выводимого на индикацию разряда

198 unsigned char T_ind; // переменная, определяющая моменты индикации во время срабатывания защиты

199

200 void print()

201 {

202 1 unsigned char simbol;

203 1 /* gfed cba

204 1 ----------

205 1 0 | 1000 0001

206 1 1 | 1111 0011

207 1 2 | 0100 1001 таблица

208 1 3 | 0110 0001 соответствия 0 OUT100

209 1 4 | 0011 0011 кодов 1 OU10

210 1 5 | 0010 0101 7-сегментного 2 OUT1

211 1 6 | 0000 0101 индикатора

212 1 7 | 1111 0001 отображаемым символам

213 1 8 | 0000 0001

214 1 9 | 0010 0001

215 1 _ | 1110 1111

216 1 E | 0000 1101

217 1 r | 0101 1111

218 1 */

219 1 simbol=DISPLAY[razrad-1];

220 1 P2=0xFF; // гашение символа

221 1 OUT100=1; // отключение

222 1 OUT10=1; // всех разрядов

223 1 OUT1=1;

224 1

225 1 P2 = indicator_code[simbol]; // выдача символа на порт

226 1 // подключение необходимого разряда

227 1 switch(razrad)

228 1 {

229 2 case(3): OUT1=0; break;

230 2 case(2): OUT10=0; break;

231 2 case(1): OUT100=0; break;

232 2 }

233 1 razrad++;

234 1 if(razrad>3) razrad=0;

235 1 }

236 /*------------ИНДИКАТОР------------*/

C51 COMPILER V8.05a ADC 12/28/2013 23:16:09 PAGE 5

237

238 /*___________ЗАЩИТА___________*/

239

240 void K_Z () interrupt 0 // обработка прерывания от входа INT0 (короткое замыкание)

241 {

242 1 unsigned char key_code;

243 1 CR=0; // Остановка таймера РСА

244 1 P1=0; // Снятие импульсов управления

245 1

246 1 // Запись в массив индикации выхода кодов символов "Err"

247 1 DISPLAY[0]=11; DISPLAY[1]=12; DISPLAY[2]=12;

248 1

249 1 do { key_code=poisk_key_code(); // Опрос клавиатуры и

250 2 T_ind--;

251 2 if(T_ind==0)

252 2 {

253 3 print(); // индикация

254 3 T_ind=100;

255 3 }

256 2 }

257 1 while(key_code!=0x28); // пока не будет нажата клавиша "Сброс"

258 1 INIT_PCA(); // инициализация РСА

259 1 CR=1; // Запуск таймера РСА

260 1 }

261 void MAX_POWER() interrupt 2 //обработка прерывания от входа INT1 (превышение максимальной мощности)

262 {

263 1 unsigned char key_code;

264 1 CR=0;

265 1 P1=0;

266 1

267 1 DISPLAY[0]=11; DISPLAY[1]=12; DISPLAY[2]=12;

268 1

269 1 do { key_code=poisk_key_code();

270 2 T_ind--;

271 2 if(T_ind==0)

272 2 {

273 3 print();

274 3 T_ind=100;

275 3 }

276 2 }

277 1 while(key_code!=0x28);

278 1 INIT_PCA();

279 1 CR=1;

280 1 }

281 /*___________ЗАЩИТА___________*/

282

283 /******************РЕГУЛЯТОР**********************/

284 void regulyator ()

285 {

286 1 Xz=33*(Uz+39)/100+27; // привидение напряжения задания к аналогичным значениям АЦП (122...204)

-

287 1 Xpacc=Xz-Xoc; // переменная рассогласования (ошибка)

288 1 if (Xpacc!=0) // проверка ошибки

289 1 {if (Xz > Xoc)

290 2 {Xy = Xy - 1; perezapis=1;} // добавка напряжения

291 2 else {Xy = Xy +1; perezapis=1;} // отбавка напряжения

292 2 }

293 1 }

294 /******************РЕГУЛЯТОР**********************/

295

296 /*****ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА****/

297 void main ()

C51 COMPILER V8.05a ADC 12/28/2013 23:16:09 PAGE 6

298 {

299 1 Uz=380; // cтартовый сигнал задания

300 1

301 1 DISPLAY[0]=3; // запись в массив индикации

302 1 DISPLAY[1]=8; // значений, соответствующих номинальному заданию (380)

303 1 DISPLAY[2]=0;

304 1 Xoc=165; // cтартовый сигнал обратной связи, соответствующий 380 В

305 1 // (нач. условие для регулятора)

306 1

307 1 Xy=136; // стартовый сигнал управления, соответствующий

308 1 // режиму прямой передачи (Пределы при номинальном входном: 66...206)

309 1 INIT_ADC();

310 1 INIT_PCA();

311 1 INIT_interrupt();

312 1 CR = 1;

313 1 DELAY(65000); // задержка перед началом опроса выходного

314 1 DELAY(65000); // напряжения (после установления переходного процесса)

315 1 T_acp=2300;

316 1 T_kbrd=385;

317 1 T_indic=100;

318 1

319 1 while (1) // цикл основной программы

320 1 {

321 2 if (T_acp==0) {

322 3 SCAN_ADC();

323 3 regulyator ();

324 3 T_acp=2300; // опрос АЦП раз в 120 мс (чуть больше постоянной времени внешнего датчика напряжения)

325 3 }

326 2 if (T_kbrd==0) {

327 3 scan_kbrd(); // опрос клавиатуры

328 3 T_kbrd=385; // раз в период (20 мс)

329 3 }

330 2 if (T_indic==0) {

331 3 print(); // вывод на индикацию выходного напряжения

332 3 T_indic=100; // для каждого разряда с частотой 200 Гц

333 3 }

334 2 }

335 1 }

336 /*********КОНЕЦ*************/

MODULE INFORMATION: STATIC OVERLAYABLE

CODE SIZE = 868 ----

CONSTANT SIZE = 13 ----

XDATA SIZE = ---- ----

PDATA SIZE = ---- ----

DATA SIZE = 25 ----

IDATA SIZE = ---- ----

BIT SIZE = 1 ----

END OF MODULE INFORMATION.

C51 COMPILATION COMPLETE. 0 WARNING(S), 0 ERROR(S)