Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Поволжский государственный технологический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ПЗ к куровой моенов.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.03.2025

Размер:

996.96 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 43 4 > Следующая >>>

Шаговый двигатель

Расходомер

Корректирующий датчик температуры

Микроконтроллер

Корректирующий датчик давления

Индикация

Блок питания

220 В -24 В

Блок питания

220 В -5 В

Стабилизатор

12 В

Электрический насос

Рисунок 2. Структурная схема устройства

Насос подключается к микропроцессору через реле.

К расходомеру подключены датчики давления и температуры, которые позволяют более точно в зависимости от состояния среды вести подсчет. С выхода расходомера данные идут на порт микроконтроллера.

Модуль индикации содержит два одинаковых табло: «Реал» - значение, полученное с расходомера и «Уставка» - цифры, введенные оператором с клавиатуры. Как только реальное значение начинает приближаться к установленному, насос отключается и заслонка начинает плавно закрываться.

Микроконтроллер запитывается от 5 В, расходомер и электрический насос от 24 В, шаговый двигатель и датчики - от 12 В. Для этого в схеме присутствуют готовые блоки питания, выдающие 24 В и 5 В, а также стабилизатор, преобразующий напряжение с 24 В до 12 В.

Принципиальная схема устройства

Разработка принципиальной схемы системы управления ведется согласно общей модульной структуре микроконтроллерной системы, представленной на рис.6 и с учетом разделения функций между аппаратными и программными средствами микропроцессорной системы.

Микроконтроллер

Микроконтроллер PIC16F777 в корпусе TQFP содержит 44 вывода. К выводам OSС1 и OSС2 подключен кварцевый резонатор и конденсаторы фильтрации. Изображение микроконтроллера на принципиальной схеме приведено на рисунке 3.

Рисунок 3. Микроконтроллер на принципиальной схеме

Подключение насоса

Электрический насос AG-600 имеет мощность 180 Вт и силу тока 25 А. Поэтому осуществим подключение с помощью реле РЭК77/3. Для управления реле выберем транзистор КТ829А. Резистор сопротивлением в 1000 Ом ограничивает ток транзистора.

Управление электрическим насосом показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Микроконтроллер на принципиальной схеме

Подключение шагового двигателя

Двигатель 28 BJY-48 подключается с помощью резисторов, транзисторов. Транзисторы работают в ключевом режиме, что порождает импульсы самоиндукии. Для их погашения используем полупроводниковые диоды 1N4007. Резисторы в свою очередь ограничивают ток базы. Для индикации фазы поставим светоизлучающие диоды. Схема изображена на рисунке 5.

Рисунок 5. Шаговый двигатель на принципиальной схеме

Подключение клавиатуры

Матричная шестнадцатикнопочная клавиатура подключается напрямую к микроконтроллеру. Во избежание случайного нажатия двух клавиш одновременно по столбцам подключены диоды 1N4148. Подключение клавиатуры показано на рисунке 6.

Рисунок 6. Матричная клавиатура на принципиальной схеме

Подключение расходомера

На входы А1 и А2 расходомера UFM3030 приходят сигналы с первичных измерительных преобразователей – датчиков температуры и давления – для более точного подсчета в зависимости от состояния среды. С выхода P расходомера сигнал идет на порт микроконтроллера.

Подключение индикаторов

Семисегментные индикаторы подключаются по схеме «с общим анодом» с помощью транзисторов КТ829А. Чтобы ограничить ток через светодиоды, поставим семь резисторов. Учитывая падение напряжения на индикаторах и транзисторах, выберем сопротивление резисторов 240 Ом. Подключение модуля индикации показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Индикация на принципиальной схеме

Подключение модуля питания

Так как устройства в схеме запитываются от 5 В, 12 В, 24 В, выберем готовые блоки питания БП60Б на 5 и 24 В, а также используем стабилизатор напряжения LM7812. Модуль питания изображен на рисунке 8.

Рисунок 8. Блоки питания на принципиальной схеме

32.2 Проектирование программной части

Одна из важных частей системы – индикация. Введенные с клавиатуры значения отображаются на табло «УСТАВКА», а показания с расходомера можно увидеть на табло «РЕАЛ». Пример программы для организации динамической индикации приведен ниже.

3.2.1 Листинг программы

include 16f777

-- This program assumes a 20 MHz resonator or crystal

-- is connected to pins OSC1 and OSC2.

pragma target clock 4_000_000 -- oscillator frequency

-- configuration memory settings (fuses)

--pragma target OSC HS -- HS crystal or resonator

pragma target OSC INTOSC_NOCLKOUT -- внутренний генератор

pragma target WDT disabled -- no watchdog

pragma target LVP disabled -- no Low Voltage Programming

pragma target MCLR external -- reset externally

enable_digital_io() -- disable analog I/O (if any)

alias tr1 is pin_A2

alias tr2 is pin_A3

portb_direction = all_output

porta_direction = all_output

const byte seven_segment_clear = 0b_0000_0000

const byte seven_segment_a_ra = 0b_0001_0000

const byte seven_segment_b_rb = 0b_0001_0000

const byte seven_segment_c_rb = 0b_0010_0000

const byte seven_segment_d_rb = 0b_1000_1000

const byte seven_segment_e_rb = 0b_0100_0000

const byte seven_segment_f_rb = 0b_0000_0001

const byte seven_segment_g_ra = 0b_0000_0001

var byte i = 0

var byte j = 0

include delay

include print

include format

-- setup pin definitions for dallas one-wire bus

alias d1w_bus is pin_a1

alias d1w_bus_direction is pin_a1_direction

include one_wire -- include one-wire library

d1w_init() -- init one-wire bus

const ds18b20_value_raw = 0

const ds18b20_value_celcius = 1

const ds18b20_value_farenheit = 0

const ds18b20_ignore_crc = 0 -- 1 tell lib to ignore crc (code becomes smaller and faster, but reliability of data is less)

const ds18b20_max_retries = 2 -- 1 means the library re-reads once when crc fails, 4 means up to 4 retries (so max 5 reads)

include 18b20

const byte str1[] = "Temp="

const byte str_err1[] = "ds18b20 read failed."

var sword temperature

var bit r

const _seven_common_mask_ra = 0x00

const _seven_common_mask_rb = 0x00

const byte seven_value_space_ra[] = {

-- value 0 is character 0

_seven_common_mask_ra ^ (seven_segment_a_ra),

-- value 1 is character 1

_seven_common_mask_ra ^ (seven_segment_clear),

-- value 2 is character 2