Гоу впо "Воронежский государственный технический университет" Кафедра «Автоматика и информатика в технических системах» микроконтроллеры в системах управления
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторных работ № 4-6
по дисциплине "Управляющие микроЭВМ" для студентов специальности 220201 "Управление и информатика в технических системах" очной формы обучения
Воронеж 2008
Составители: канд. техн. наук М.И. Герасимов
канд. техн. наук Д.А. Ефремов
УДК 681.3-181.48
Микроконтроллеры в системах управления: методические указания к выполнению лабораторных работ № 4-6 по дисциплине "Управляющие микроЭВМ" для студентов специальности 220201 "Управление и информатика в технических системах" очной формы обучения / ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. М.И. Герасимов, Д.А. Ефремов. Воронеж, 2008. 58 с.
Методические указания содержат теоретические сведения об устройстве и принципах работы исследуемых узлов, способах исследования и соответствующих программных средствах, предварительное и рабочее задания, определяющие порядок исследования, контрольные вопросы.
Предназначены для студентов 4 курса очной формы обучения.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле МУ_лаб_УЭВМ_4-6.doc
Табл. 10. Ил. 19. Библиогр.: 11 назв.
Рецензент канд. техн. наук, доц. О.Ю. Таратынов
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук проф. В.Л. Бурковский
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
©
Исследование системы управления исполнительного уровня на микроконтроллерах Лабораторная работа № 4
Цель работы – изучение функционирования системы управления исполнительного уровня на микроконтроллерах серии MSС51 (российский аналог – серия 1830), языка подготовки программ управления объектами, составление программ и их отладка в составе аппаратно-программного комплекса.
Структура системы управления
На исполнительном уровне микропроцессорные устройства управления (МПУУ) выполняют непосредственное управление рабочими органами, например через электроприводы. Особенно широко распространены однокристальные МПУУ, содержащие собственно микропроцессор, блоки памяти, таймеры и средства связи с объектами и верхним уровнем. Такие МПУУ называются микроконтроллерами (МК).
Исполнение МПУУ на базе одного или нескольких однокристальных микроконтроллеров позволяет минимизировать аппаратную базу и матобеспечение системы, полностью учесть особенности используемого оборудования /1, гл. 4/.
В общем случае элементы объекта управления принимают из микроконтроллера сигналы управления в цифровом и аналоговом виде и формируют для передачи в микроконтроллер сигналы состояния в цифровом и аналоговом виде. Преобразователи вида сигнала для сопряжения объекта и арифметико-логического устройства МК могут быть как выполненными в виде отдельных устройств, так и входить в схему МК. В данной работе в качестве объекта управления используется шаговый двигатель, соответственно из контура управления исключаются датчики положения и скорости и соответствующие преобразователи.
Структурная схема лабораторного стенда, предназначенного для изучения функционирования системы управления исполнительного уровня на микроконтроллерах, имеет вид, приведенный на рис. 4.1. Для получения доступа к памяти программ МК с целью его перепрограммирования в ходе экспериментов в плату управления ЩЦМ3.665.918, фрагмент которой используется в лабораторной работе, вместо штатного МК установлен программно-аппаратный отладчик (внутрисхемный эмулятор), соединенный кабелем с персональным компьютером (через порт принтера). Сопряжение ШД и микроконтроллера выполнено через блок силовых ключей – драйверов. Помимо этого, в состав схемы входят индика-торные узлы, позволяющие визуально наблюдать чередование сигналов в фазах двигателя. Платы управления, отладчиков и драйвера получают питание + 5 В от блока питания, от него же на общую точку обмоток двигателя подается + 12 В.