3.4. Микропроцессорлық басқару элементін таңдау
Бұл курстық жобада “Microchip” компаниясының pic16F877 микропроцессорлық элементі қолданған. Ол автоматтандырудың бұндай жобасына дәл сәйкес келеді, себебі оның басқа да микропроцессорлардан айырмашылығы, кіріс/шығыс 35 порты бар, 4 тек кіріс үшін, 1 тек шығыс үшін. Менің жобамда кірісінде 5 датчик пен шығысында 23 порттарымен 8 элементтері бар, сондықтан да болашақта жүйені модернизациялауға және қалған кірістерді қолдануға болады(мысалы, периметрді үлкейткен кезде және қорғаныс жаңа деңгейлерін қосу кезде). Барлық сигналдар кіріс/шығысындағы сандық.
pic16F877 микропроцессорлық элементтің негізгі сипаттамлары келтірілген :
Аса жоғары өндіргіш RISC-процессор:
Инструкцияларды үйренуге арналған 35 қарапайым
Барлық инструкциялар исполняются за один такт (200 нс), ауысу инструкциясынан басқа, выполняемых за два такта
Жұмыс жылдамдығы: тактілі жиілігі 20 МГц-ке дейін
Тактінің минималды ұзақтығы 200 нс
14 битті командалар
8 - битті мәліметтер(данные)
8-деңгейлі аппаратты стек
Сыртқы үзілістер кірісі
Инструкциялар мен мәліметтерге арналған тікелей, жанама және қатысты адресация режимдері
Периферия:
Кіріс/шығыс порттарының қатты дәл (сильноточные) сұлбалары:
- 25 мА макс. вытек. ток
- 25 мА макс. втек. ток
Timer0: 8-разрядты таймер/санауыш 8-разрядты бағдарламалаушы (с предварительным) бөлгішпен
8-битті АЦП-ның 8 каналы
8-битті ЦАП-тың 1 каналы
Операциялық күшейткіш
Аналогты компаратор
Тіректі кернеудің ішкі көзі
Микроконтроллердың ерекшелігі:
Қоректену көзінің қосылу кезіндегі алып тастау (сброс) (POR)
Қоректену көзінің қосылу кезіндегі таймері (PWRT) генераторды қосу таймері (OST)
Қоректену көзінің кернеуінің төмендеуін алу (сброс) (BOR)
Күзетші таймер (WDT) жұмыс сенімділігі жоғарылауына арналған өзіне меншікті қоса салынған - генератормен
Энергия үнемеу тәртібі (SLEEP)
Бағдарламалаушы ішкі және сыртқы алу (сброс) (MCLR)
Ырғақты генератор таңдалатын тәртіптері
Жүйелі порт арқылы платада бағдарламалау (ICSPT) (с использованием двух выводов)
Бағдарламалаушы қорғаныс коды
ID идентификация бағдарламаны орналастыру
Цоколевка:
КМОП технологиясы :
Үнемді, өте жылдам технология КМОП ЭППЗУ
Толығымен статикалық архитектурасы
Қоректену көзінің кернеуінің кең жұмысшы диапазоны - 2,5В-тен 5,5В-ке дейін
Өнеркәсіпті және үлкейтілген температуралық диапазондар
Энергияны аз тұтыну
Корпус:
40-шығысы бар PDIP
Элементтердің жүктемелік сипаттамаларын есептеу
Микроконтроллердың жүктеме сипаттамаларының есептеуі элементтерді таңдау есебімен орындалады.
Құрылғылар контроллерінің әрбіреуі порттарындағы жүктеме болып табылады. Iп шығыс тоғы әр порт сайын контроллердың құжатты мәліметтерінде болады. Қосылатын құрылғының ішкі кедергісі берілген, Iн деп белглейміз. Vdd контроллердің қорек көзінің кернеуі және қосылатын құрылғының қорек көзінің кернеуі тең болу керек немесе бірге қосылған шектерде болу керек. Сонда контроллердың шығысы бойынша жүктеме тоғы Ом заңы бойынша есептейміз:
Iнi= Vdd/Rнi
Есептелетін мән рұқсат етілген мәннен аспау керек
Ini>= Iнi
Мұндағы i – кіріс және шығыс канал номері.
Микроконтроллердың құжатты мәліметтерінен, шығыс тоғы Iнi 25 мА-ден аспау керек екенін табамыз.
Датчиктер үшін i=1..10 (RH=Rдатчик+Rсопр)
Iнi=10В/1000 Ом=10 мА
Ini=25мА
Ini>= Iнi.
Реле үшін i=6..10
Iнi=8В/1000 Ом=8 мА
Ini=25мА
Ini>= Iнi.
Светодиод үшін i=11 (RH=Rсветодиод+Rсопр)
Iнi=5В/500 Ом=10 мА
Ini=25мА
Ini>= Iнi.