Содержание и порядок проведения работы

1. Ознакомиться с конструкцией исполнительного механизма на основе шагового электродвигателя и схемой электроустановки.

• Изучить краткое техническое описание аппаратной части.

• С разрешения преподавателя осторожно разобрать контроллер и извлечь модули. Сопоставить схему по техническому описанию и по расположению элементов. Аккуратно собрать контроллер.

• Ознакомиться с интерфейсом внешних подключений.

2. Ознакомиться с системой дистанционного управления установкой на основе ПК.

• В соответствии с интерфейсом внешних подключений выполнить присоединение к блоку питания и компьютеру.

• Изучить руководство по работе с программой управления.

• Включить компьютер, загрузить программу управления микроконтроллером.

• Подключить питание к микроконтроллеру и убедиться в наличии связи между микроконтроллером и ПК по реагированию на подачу команд через интерфейс программы управления. Проверить все каналы управления и реакцию на изменение сигналов от объекта управления. Выключить питание микроконтроллера.

3. Исследовать функциональные возможности и характеристики системы управления.

• Подключить микроконтроллер к объекту управления и включить питание микроконтроллера и силовой части системы управления механизмом.

• Подачей управляющих команд на ПК получить прямое и обратное вращение механизма.

• Задавая различные значения информационного поля команд управления, измерить величину получаемых перемещений и оценить величину шага, а также одного оборота вала.

• Убедиться в работоспособности входных каналов от объекта управления (по достижению механизмом одного их датчиков положения движение должно прекратиться, так как подача импульсов в заданном направлении блокируется соответствующим входным сигналом микроконтроллера).

• С помощью электронного осциллографа наблюдать импульсы управления и обратной связи, а также силовые импульсы на обмотках электродвигателя. Зафиксировать момент блокировки по сигналам обратной связи.

4. В отчете по лабораторной работе представить рисунки осциллограмм.

Лабораторная работа 9 Средства разработки систем на основе Микроконтроллеров microchip

Цель работы: знакомство со средствами разработки систем на основе АРМ-разработчика МПС, изучение архитектуры и перечня микроконтроллеров PIC; освоение технологии программирования и отладки программного обеспечения.

Общие сведения

Фирма MICROCHIPявляется мировым лидером в производстве и поставке недорогих 8-разрядных микроконтроллеров с 8-выводным корпусом. Однако в общем перечне микроконтроллеров серииPICmicroимеются 12-, 14- и 16-разрядные микроконтроллеры с необходимым и достаточным набором встроенных периферийных узлов для создания широкого класса средств и систем автоматики. Речь идет, прежде всего, о системах встроенного контроля и управления, в том числе о системах реального времени. Широко применяется интеграция аналоговых средств и коммуникационных интерфейсов передачи данных на кристалле. Объявлены к производству микроконтроллеры со встроеннымиCAN- иUSB-интерфейсами, усовершенствованными АЦП и ЦАП и с широким набором операционных усилителей, высоковольтных и силовых драйверов. Это позволит разработчикам выбрать микроконтроллер нужной конфигурации и производительности, минимизируя стоимость аппаратуры.

Для удобства разработки систем на основе своей продукции фирма предлагает использовать универсальное для всей серии микроконтроллеров программное средство разработки – MPLAB. Данная программа, устанавливаемая на ПК, позволяет быстро и легко освоить технологию разработки программного обеспечения микроконтроллеров, включая набор текстов программ, компиляцию отдельных файлов, линковку или сборку проекта, загрузку и проверку работы исполняемой программы в системе имитационного моделирования работы выбранного микроконтроллера. Развитые средства отладки программ позволяют детально исследовать поведение системы еще до использования реальной аппаратуры, что существенно снижает суммарные затраты на разработку МПС с учетом необходимости оптимизировать проект по критериям стоимости и производительности. Результатом разработки по такой технологии является программа, которая может быть загружена в микроконтроллер с помощью программатора. При этом можно иметь полную уверенность в правильности работы части проекта, за исключением работы лишь некоторых периферийных устройств, связанных с временными характеристиками системы прерываний и анализом входных сигналов.

Для проверки работы программ и алгоритмов на реальной аппаратуре в распоряжении разработчика имеется комплекс аппаратуры, включающей инструментальные средства связи АРМ-разработчика программ и конкретный микроконтроллер или его прототип. Данная технология позволяет выполнить программирование микроконтроллера по последовательному интерфейсу без применения дополнительных программаторов и проверить его работу, включая анализ содержимого памяти данных и специальных регистров.