Программирование микроконтроллерной системы управления Введение

Курсовая работа выполняется по индивидуальным вариантам. Номер варианта для всех заданий определяется по порядковому номеру студента в списке группы. Нумерация страниц в работе сквозная. Таблицы и рисунки, расположенные на отдельных страницах, список литературы и приложения включаются в сквозную нумерацию страниц. Первой страницей является титульный лист, второй – оглавление. На страницах 1-2 номера страниц не проставляются.

Все иллюстрации в контрольной работе размещаются сразу после ссылки на нее в тексте, называются рисунками и обозначаются словом «Рис.». Каждый рисунок должен сопровождаться кратким названием. Название рисунка и его номер располагают под рисунком. После номера рисунка ставится точка. После пробела с заглавной буквы приводят его наименование, в конце которого точка не ставится.

Целью курсовой работы является разработка и отладка алгоритмов и программ для реализации заданного набора функций микроконтроллерной системы управления некоторым объектом управления (ОУ) , представленной на. рис.1.

Микроконтроллерная система (МКС) принимает множество информационных сигналов {X} об объекте управления от аналоговых и цифровых датчиков (Д), вырабатывает множество управляющих сигналов {Y} в соответствии с законом управления и подает их на исполнительные механизмы (ИМ). Закон управления реализуется в МКС, состоящей из микроконтроллера (МК) – управляющей микроЭВМ и пульта управления (ПУ). МК содержит основные модули , обеспечивающие выполнение и хранение данных и программ управления объектом, а также периферийные модули для подключения датчиков и исполнительных механизмов.

С помощью ПУ оператор получает возможность управлять работой МКС: запускать и останавливать ее, загружать в контроллер значения некоторых устaвок (констант), выводить на индикаторы информацию о состоянии объекта и т.п. С помощью последовательного канала связи (ПсК) МКС может передавать обработанную информацию персональному компьютеру (ПК) более высокого уровня по запросу от него, обеспечивать интерфейс в мультиконтроллерных системах (локальные сети контроллеров).

В курсовой работе разрабатывается структурная схема МКС, включая устройства ввода с дискретных датчиков (ДД), аналоговых датчиков (АД) , исполнительные механизмы ( ИМ), алгоритмы и программы, обеспечивающие выполнение заданных функций, осуществляется отладка разработанных программ на модели контроллера и выполняется оценка характеристик МКС: время выполнения программ и емкость памяти программ в байтах.

1.Техническое задание на проектирование

1.1. Обобщенный алгоритм функционирования мкс

МКС реализует алгоритм, представленный на рис.2, сбор и обработку данных с датчиков. Блок 1 выполняет начальную установку системы и загрузку в выходные каналы начальных значений управляющих воздействий и настраивает модули контроллера на выбранные режимы работы.

Блок 2 реализует задачу логического управления: принимает информацию от дискретных датчиков Х1, …, Хn, вычисляет значение булевой функцииY1= f(Х1, …, Хn) в соответствии с заданным выражением и выдает это значение в качестве управляющего сигнала (УС) Y1 по соответствующему выходному каналу контроллера на ИМ.

Блок 3 обеспечивает прием информации от аналоговых датчиков V1, …, Vm, ее преобразование в цифровую форму, вычисление значений управляющих воздействий Y2 и Y3 и выдает их на ИМ, .При этом сигналы Y2 и Y3 являются двоичными сигналами, поступающими по выбранным каналам контроллера. При выполнении этой функции оператор задает значения уставок регулируемого параметра с пульта управления (ПУ) контроллера.

Блок 4 обеспечивает циклический режим управления или останов МКС в соответствии с командой, поступающей от оператора. с ПУ.

Кроме того, в системе имеется также двоичный датчик аварийной ситуации INT, поступающий в контроллер в режиме прерывания выполняемой программы. Сигнал прерывания INT от аварийного датчика включает на пульте управления аварийную световую или звуковую сигнализацию путем запуска зуммера.