Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Микроконтроллеры в автоматизации» для специальности 7-06-0713-04 «Автоматизация»

141

Раздел III. Организация обмена информацией (интерфейс). Тема 3.1. Принципы и организация обмена информацией в

микроконтроллерах. Параллельный и последовательный интерфейс

Программная, аппаратно-программная и аппаратная организация обмена. Режимы прерываний и прямого доступа к памяти.

Организация ввода-вывода информации программным способом через параллельный и последовательный интерфейс в микроконтроллере.

Организация ввода-вывода информации с использованием прерываний. Параллельная работа микроконтроллеров. Последовательные интерфейсы UART, I2C и SPI.

Тема 3.2. Программируемый таймер и его применение. Режимы захвата и сравнения в микроконтроллерах. Примеры их применения

Назначение и использование программируемого таймера. Структура, принцип действия и режимы работы таймера. Прерывания от таймера и их применение.

Виды событий микроконтроллера. Режимы захвата и сравнения как ввод и вывод событий микроконтроллером с применением программируемых таймеров. Организация прерываний в режимах захвата и сравнения. Примеры применений режимов захвата и сравнения.

Тема 3.3. Аналогоцифровое и цифро-аналоговое преобразования.

Принцип действия цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП). Аналогоцифровые преобразователи (АЦП), их назначение, принципы действия, функциональные схемы и применение в автоматизации.

Раздел IV Применение микроконтроллеров в системах автоматизации. Тема 4.1. Цифровые фильтры, их передаточные функции, алгоритмы и

программы расчета выходной величины.

Определение требуемого быстродействия микроконтроллера. Выбор числа разрядов слова данных по требуемой точности системы управления.

Алгоритм и программа расчета выходной величины цифрового фильтра. Цифровое дифференцирование и интегрирование. Методы расчета параметров цифровых П, ПИ, и ПИДрегуляторов. Алгоритмы и программы расчета выходных сигналов цифровых П, ПИ, и ПИД регуляторов.

Тема 4.2. Применение последовательного интерфейса в системах автоматизации.

Структура и принцип действия последовательного интерфейса. Преимущества, недостатки и области применения различных видов последовательного интерфейса. Синхронный и асинхронный интерфейс. Прерывания от устройств последовательного интерфейса. Примеры применения последовательного интерфейса.

Тема 4.3. Применение микроконтроллеров для частотного управления электроприводами.

142

Требования к специализированным микроконтроллерам для управления преобразователями электрической энергии и частотноуправляемыми электроприводами переменного тока. Требования к программному обеспечению.

Структура микроконтроллера для управления преобразователями электрической энергии и электроприводами, особенности периферийных устройств.

Структура программного обеспечения для управления электроприводами

Тема 4.4. Алгоритмы интеллектуального, энергосберегающего и ресурсосберегающего управления оборудованием.

Методы искусственного интеллекта в автоматизации. Микроконтроллер как средство интеллектуального управления. Применение микроконтроллера для рационализации энергопотребления и ресурсосбережения.

141

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ очная форма обучения

142

143

145

Информационно-методическая часть

Средства диагностики результатов учебной деятельности

Оценка уровня знаний магистранта на экзамене производится по десятибалльной шкале в соответствии с критериями, утвержденными Министерством образования Республики Беларусь.

Для оценки достижений магистранта рекомендуется использовать следующий диагностический инструментарий:

−устный и письменный опрос во время лабораторных занятий;

−выполнение заданий по отдельным темам;

−защита выполненных на лабораторных занятиях индивидуальных заданий;

−собеседование при проведении индивидуальных и групповых консультаций.

Методические рекомендации по организации и выполнению самостоятельной работы студентов

При изучении дисциплины рекомендуется использовать следующие формы самостоятельной работы:

−решение задач на составление алгоритмов и программ автоматики;

−составление алгоритмов и программ управления оборудованием;

−разработка схем принципиальных соединений микроконтроллера в системе автоматизации;

−проработка тем (вопросов), вынесенных на самостоятельное изучение, используя рекомендуемую литературу.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1.Опейко О. Ф. Микропроцессорные средства в автоматизированном электроприводе / О. Ф. Опейко, Ю.Н. Петренко // Учебное пособие /

Амалфея - Минск 2008. - 340 с.

2.Опейко О. Ф. Лабораторные работы по курсу «Микропроцессорные средства в автоматизированном электроприводе» Учебно-методическое

пособие для студентов специальности 1 53.01.05 «Автоматизированные

электроприводы». Учебное электронное издание. / О. Ф. Опейко - Минск,

БНТУ 2016.

Дополнительная литература

3. Гируцкий И. И. Микропроцессорная техника систем автоматизации

учебно-методическое пособие / И. И. Гируцкий, А. Г. Сеньков. – Минск :

БГАТУ, 2022. – 224 с.

3. Семейство микроконтроллеров MSP430x2xx. Архитектура,

программирование, разработка приложений / пер.с англ. Евстифеева А. В. –

М.: Додэка-ХХI, 2010. – 544 с.: ил. – (Серия «Мировая электроника»).

146

4.www.ti.com/msp430 (дата доступа 13.01.2022)

5.eZ430-RF2500 Development Tool User's Guide/Literature Number: SLAU227E September 2007. www.ti.com/msp430 (дата доступа 13.01.2022)

6.MSP430 Assembly Language Tools User's Guide (SLAU131)

www.ti.com/msp430 (дата доступа 13.01.2022).

7.MSP430 Optimizing C/C++ Compiler User's Guide (SLAU132) www.ti.com/msp430 (дата доступа 13.01.2022)

8.Язык С++. Учебное пособие / И.Ф. Астахова, С. В. Власов, В. В. Фертиков,

А.В. Ларин. – Мн.: Новое знание, 2003. – 203 с.

9.Страуструп Б. Язык программирования С. М.; СПб.: БИНОМ – Невский диалект, 1999.

10.Шупляк В.И. С++. Практический курс: учеб. Пособие / В.И. Шупляк. –

Минск: Новое знание, 2008. – 576 с.

11.Керниган Б., Д. Ритчи Язык программирования С.,1978

12.Kernighan Brian W., D. M. Ritcie The C programming language (ANSI C) Prentice-Hall Software series Second edition1988.

13.Draft ANSI C Standard (ANSI X3J11/88-090) (May 13, 1988), Third Public Review.

14."ANSI Standards Action Vol. 36, #48" (PDF). American National

Standards Institute. 2005-12-02. Archived from the original (PDF) on 2016-03- 04. Retrieved 2009-08-06.

15.www.arm.com (дата доступа 13.01.2022)

16.TMS320F28335, F28334, F28332, F28235, F28234, F28232 Digital Signal

Controllers / Texas Instruments. Literature Number: SPRS439 June 2007– Revised August 2012. 188 P.

17.www.ti.com (дата доступа 13.01.2022).

18.www.STMicroelectronics.com (дата доступа 13.01.2022)

19.Анхимюк, В.Л. Теория автоматического управления / В.Л. Анхимюк, О.Ф. Опейко, Н.Н. Михеев Мн.: Дизайн ПРО, 2002. – 343 с.

20.Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления: Пер. с англ.– М.: Машиностроение, 1986. – 448 с.

21.Jury, E.I. Inners and Stability of Dynamic Systems. // E.I. Jury, / A WilleyInterscience Publications, John Willey & Sons. New York-London-Sydney- Toronto, 1974.

22.Опейко О. Ф. Синтез регулятора тока системы векторного управления асинхронным электродвигателем // Вісник КДУ імені Михайла

Остроградського.Випуск 1/2014(84) - С 9-14.

23.Опейко, О. Ф. Робастный синтез дискретных ПИД регуляторов для объектов с интервальными параметрами / Мехатроника, автоматизация, управление, том 19, № 6, 2018. – с. 374--379.

24.Опейко, О. Ф. Синтез управления в двухконтурной дискретной системе = Control synthesis for two loops discret system / О. Ф. Опейко // Системный анализ и прикладная информатика. - 2018. – №1. - С. 22-26.

25.Головко В.А., Краснопрошин В. В. Нейросетевые технологии обработки

данных : учеб. пособие / Минск : БГУ, 2017. – 263 с.

26.www.mathWork.com ((дата доступа 13.01.2022).)

27.https://en.www.wikiwersity.org>wiki>Fuzzy_Logic (дата доступа

22.03.2023)

28.https://en.www.wikiwersity.org>wiki>Genetic_algorithm (дата доступа

22.03.2023).