- •1 Область применения системы и описание
- •2 Структура системы
- •2.1 Выбор структуры системы
- •2.2 Выбор линии связи
- •2.3 Выбор структуры сигналов
- •3 Алгоритм функционирования системы
- •3.1 Алгоритм функционирования контролируемого пункта
- •3.2 Алгоритм функционирования пункта управления
- •4 Разработка структурной схемы системы
- •4.1 Структурная схема контролируемого пункта
- •4.2 Структурная схема пункта управления.
- •5 Принципиальная электрическая схема системы
- •5.1 Выбор элементной базы системы
- •5.2 Принципиальная электрическая схема контролируемого пункта
- •5.3 Принципиальная электрическая схема пункта управления
- •6 Расчетная часть
- •6.1 Расчет частотных и временных параметров
- •6.2 Выбор и расчет линии связи
- •7 Системные расчеты
- •7.1 Расчет помехоустойчивости
- •7.2 Спектр сигнала линии связи
- •7.3 Пропускная способность канала
- •7.4 Расчет надежности
- •8 Разработка программногоо обеспечения
- •8.1 Программное обеспечение кп
- •7.2 Программное обеспечение пу
5.2 Принципиальная электрическая схема контролируемого пункта
Рассмотри работу электрической функциональной схемы КП изображенной на листе 5. Главным элементом КП является микроконтроллер DD1 . К выводам XTAL1 и XTAL2 подключен кварцевый резонатор, определяющий тактовую частоту микропроцессора 4 МГц.
Запрос с КП поступает из линии связи на модем. Где демодулируется и в последовательном виде поступает на последовательный вход микроконтроллера. Последовательный интерфейс модема имеет уровни сигналов RS232 -12+12В, уровни сигналов контроллера 0..5В. Для согласования уровней используется соответствующая микросхема DA2.
Запрос с ПУ обрабатывается контроллером DD1, и если опрашивается данный КП, то выполняется опрос датчиков. Микроконтроллер на линии PB0-PB3 в двоичном коде выдает адрес текущего опрашиваемого датчика. Адрес подается на вход коммутатора DA1. В результате работы коммутатора измерительный канал, в соответствии с выданным адресом подключается к АЦП. В качестве АЦП используется схема встроенная в контроллер DD1. После получения двоичного кода, на коммутатор выдается следующий адрес. Контроллер обрабатывает коды с АЦП в соответствии с алгоритмом, приведенном в части 2.1 пояснительной записки и формирует посылку на ПУ. Для отправки данных используется встроенный в микроконтроллер интерфейс UART. В последовательном виде данные передаются на модем DA3 через преобразователь уровней DA2. Модем выполняет модуляцию в соответствии с поступающими данными и передаёт данные в линию связи. После отправки информации на ПУ, устройство КП переходит к ожиданию данных с модема.
5.3 Принципиальная электрическая схема пункта управления
Главным элементом ПУ является микроконтроллер DD1, формирование сигнала сброс осуществляется так же, как и на КП, частота определяется соответственно.
В функции микроконтроллера на устройстве ПУ входят формирование запросов на КП, получение и декодирование ответных посылок, а также фиксации получаемых измерений на принтере.
Как и в случае с устройством КП для связи используется модем.
Для подключения принтера используется параллельный интерфейс LPT. Так как уровни сигналов микроконтроллера одинаковые с уровнями интерфейса, то используется прямое подключения линий микроконтроллера.
Контроллер считывает состояние линий BUSY и ACK. Если он установлены в единицу контроллер устанавливает код выходного символа на линиях DATA. Затем не ранее чем через 0,5 мкс на линия STROBE переводится в состояние логического 0. Принтер сбросит линию BUSY в 0, сигнализируя то, что занят обработкой символа.
Уровень логического нуля на входе STROBE нужно удерживается в течении 0,5 мкс. При этом выходной символ запишется во внутренний буфер устройства. После истечения интервала времени линия STROBE опять переводится в состояние логической 1. Когда принтер полностью обработает введенный символ, линия ACK сбрасывается в 0. Приблизительно через 0,5 мкс линия BUSY снова перейдет в состояние 1. Еще через 0,5 мкс линия ACK примет состояние 1. Теперь устройство готово к приему следующего символа.
