10.6.3 Розрахунок фнч

Вихідні дані для розрахунку:

1. АЧХ ФНЧ повинна бути монотонною в смузі пропускання і смузі затримки.

2. Коефіцієнт підсилення К=1.

3. Частота зрізу fз=10Гц.

4. Максимальне загасання в смузі пропускання 1=3дБ.

5. Мінімальне загасання в смузі затримування 2=20дБ.

6. Ширина перехідної області Тwнч = 10Гц.

Ці дані були введені в програму розрахунку фільтра, яка визначила, що заданим значенням задовольняє фільтр Баттерворта 4-го порядку. Його принципова схема показана на рисунку 10.55 і включає дві ланки 2-го порядку, які реалізовані на ІМС ОП: DA1,DA2.

Розрахунковий порядок фільтра = 4.

Добротність: ланка1 = 0.541196, ланка2 = 1.306563

Значення елементів :

ланка1: R1 =34,8кОм; R2 = 34,8кОм; R3 = 1,74 кОм ;

С1 = 422нФ; С2 = 1мкФ;

ланка2: R4 = 82,5кОм; R5 = 82,5кОм; R6 = 41,2кОм ;C3 = 73,2нФ;

C4 = 1 мкФ.

На рисунку 10.56 наведені характеристики: окремих ланок ФНЧ; АЧХ ідеального ФНЧ, що відповідає розрахунковим значенням його компонентів без їхнього округлення; АЧХ реального ФНЧ, що відповідає реальним значенням компонентів схеми, отриманим після їхнього округлення до конкретного стандартного ряду електронних елементів Е96.

10.7 Розробка схеми алгоритму і керуючої програми

Невід'ємною частиною будь-якої мікропроцесорної системи є керуюча програма, що забезпечує виконання системою заданих функцій.

На рисунку 10.57 наведена схема алгоритму роботи ЛМПСУ, структура якої показана на рисунку 10.1.

Рисунок 10.57 – Схема алгоритму роботи ЛМПСУ

На початку виконується початкова ініціалізація веденої ОМЕОМ, що включає початкові установки, програмування таймерів, послідовного і паралельного портів, системи переривань.

Потім обробляється перший (індекс 0) канал триканальної системи збору, обробки інформації і керування. Це відбувається в тому випадку, якщо відсутнє переривання від встановлення прапорця RI=1 веденої ОМЕОМ (вхідний буфер приймача послідовного каналу повний). RI=0 відбиває відсутність необхідності віддаленого керування, що полягає в одержанні веденою ОМЕОМ команди від мікроЕОМ більш високої ступені ієрархії. Значення контрольованого параметру 1-го каналу (у нашому випадку – витрата газу) через аналоговий мультиплексор і пристрій вибірки-зберігання, вбудовані в мікросхему MAX154, надійде на вхід АЦП цієї мікросхеми.

Потім формується сигнал запуску АЦП, очікується закінчення перетворення і після його завершення інформація про поточне значення контрольованого параметру вводиться в ОМЕОМ. Тут це значення порівнюється з заданим, у результаті чого виробляється сигнал непогодження, що надходить на цифровий ПІД-регулятор, реалізований програмно, і призначений для забезпечення необхідної якості процесу керування.

З виходу регулятора знімається керуючий вплив, що через паралельний порт ОМЕОМ виводиться сигналом - запис у попередньо обраний регістр – клямку чотирьохканального ЦАП MAX506.

Цифрове значення, збережене в регістрі, безпосередньо цифро-аналоговим перетворювачем, який виконаний на матриці R-2R і операційному підсилювачі, перетворюється в аналогову величину – напругу, яка видається на відповідний виконавчий елемент.

Після завершення обробки першого каналу формується сигнал скидання для АЦП і аналогічно обробляються другий канал – виміру тиску, а потім, третій – виміру температури.

Якщо після цього робота системи не завершена, то керування знову передається обробці 1-го каналу і т.д.

Якщо перед черговим циклом обробки з'являється сигнал необхідності віддаленого управління, то основна програма переривається і керування передається підпрограмі, що здійснює взаємодію з мікро ЕОМ більш високого рівня.

Робоча керуюча програма, що реалізує даний алгоритм мовою Ассемблер ОМЕОМ МК51 приведена в таблиці 10.7.

Таблиця 10.7 – Робоча керуюча програма

Блок	Мітка	Команда	Коментар
1		SETB P2.6	Подача високого рівня на WR
2	MAIN:	JB P3.2, REMCONTROL	Перехід до підпрограми віддаленого керування при наявності сигналу ВУ
3		MOV R0, 0	Установка початкового каналу контролю
4	LOOP:	MOV A, P2 AND A, #11111100b OR A, R0 MOV P2, A	Читання інформації з порту P2 Маскування бітів номера каналу АЦП Запис номера каналу Вивід номера каналу в порт P2
5		CLR P2.2	Подача низького рівня на CS, RD
6		NOP NOP	Затримка для закінчення перетворення АЦП

Продовження таблиці 10.7

7		MOV A, P1	Читання даних з АЦП
8		ACALL REG_PROC MOV R1, A	Виклик підпрограми ПІД – регулятора. ПП повертає результат в акумуляторі
9		MOV A, R0 MOV C, ACC.0 MOV P2.4, C MOV C, ACC.1 MOV P2.5, C SJMP CONTINUE:	Завантаження номера каналу в акумулятор Побітовий вивід номера каналу в ЦАП
10	REMCONTROL:		Виконання команди віддаленого керування
11	CHECKEXIT:	JNB P3.5, MAIN	Перехід до початку програми
12		RET	Вихід із програми
13	CONTINUE:	MOV A, R1 MOV P0, A	Завантаження сигналу керування в акумулятор Вивід сигналу керування в ЦАП
14		CLR P2.6 SETB P2.6	Подача переходу 0->1 на ЦАП (запуск)
15		SETB P2.2	Подача високого рівня на CS, RD
3		INC R0 CJNE A, #3, LOOP SJMP CHECKEXIT	Перехід до наступного каналу Виконати для 0..2 канали Перехід до наступної ітерації

На рисунку 10.58 зображена схема електрична принципова ЛМПСУ, що реалізує задачу, яка описана вище.