ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра электропривода, автоматики и управления в технических системах
Исследование системы управления исполнительного уровня на микроконтроллерах
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторной работы № 18 по дисциплине "Микропроцессорная техника в мехатронике и робототехнике" для студентов направления 221000.62 «Мехатроника и робототехника»
(профиль «Промышленная и специальная робототехника»)
очной формы обучения
Воронеж 2013
Составители: канд. техн. наук М.И. Герасимов,
инженер Н.С. Лесных
УДК 681.3-181.48:621.865.8
Исследование системы управления исполнительного уровня на микроконтроллерах: методические указания к выполнению лабораторной работы № 18 по дисциплине "Микропроцессорная техника в мехатронике и робототехнике" для студентов направления 221000.62 «Мехатроника и робототехника» (профиль «Промышленная и специальная робототехника») очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. М.И. Герасимов, Н.С. Лесных. Воронеж, 2013. 24 с.
Методические указания содержат теоретические сведения о средствах программирования однокристальных микроконтроллеров AVR, предварительное и рабочее задания, определяющие порядок исследования, контрольные вопросы.
Методические указания предназначены для студентов 3 курса. Они будут полезны студентам при изучении данной дисциплины и написании дипломной работы.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле МУ_ МПТ_ЛР_18.doc.
Табл. 3. Ил. 10. Библиогр.: 8 назв.
Рецензент канд. техн. наук, доц. В.А. Медведев
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.Л. Бурковский
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013
Лабораторная работа №18
ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ПРИВОДОМ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРАХ
Цель работы – изучение функционирования системы управления исполнительного уровня на микроконтроллерах серии ATmega, языка программирования Assembler, составление программ и их отладка в составе аппаратно-программного комплекса.
Теоретические сведения
1. Структура системы управления
Система управления РТК – это обычно многопроцессорная система, в состав которой входят ЭВМ и микропроцессорные устройства (МПУ) с целевыми функциями. Эти однокристальные МПУ в составе собственно микропроцессора, устройств хранения информации и средств связи с объектами, называются микроконтроллерами (МК). 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.
Исследуем систему управления исполнительного уровня, на котором с помощью МК выполняется непосредственное управление приводами робота. В данной работе используется шаговый двигатель, соответственно из контура управления исключаются датчики положения и скорости.
Структурная схема лабораторного стенда имеет вид, приведенный на рис. 1. Для получения доступа к памяти программ МК (с целью его перепрограммирования в ходе экспериментов) в плату управления добавлен интерфейс внутрисхемной отладки JTAG. Сопряжение ШД и микроконтроллера выполнено через блок силовых ключей – драйверов. Помимо этого, в состав схемы входят индикаторные узлы, позволяющие визуально наблюдать чередование сигналов в фазах двигателя.
Рис. 1. Структурная
схема лабораторного стенда
Платы управления и отладчика получают питание + 5 В от блока питания ПК, от него же на общую точку обмоток двигателя подается + 12 В.