4.6 Уточненная схема управляющей микроЭвм

По результатам сделанного подбора микросхем начертим уточненную схему управляющей микроЭВМ (рисунок 24) и функциональную схему управляющей микроЭВМ (приложение А1).

Y₄

Пульт

управления

ЦАП К572ПА1

ОМВЭВМ К1816ВЕ51

УВВ

Буферный регистр К589ИР12

КПДП КР580ВТ57

АЦП К1113ПВ1

Контроллер клавиатуры/дисплея

КР580ВД79

Сигналы с датчиков

Рисунок 24 – Уточненная структурная схема управляющей микроЭВМ

Для сопряжения блоков АЦП и ЦАП с микроЭВМ использован многорежимный буферный регистр К589ИР12.

Ввод управляющих сигналов и световой индикации через интерфейс ввода-вывода (ИВВ) осуществляется с помощью контроллера клавиатуры/дисплея КР580ВД79.

5 Разработка программного обеспечения

5.1 Алгоритм управления объектом

Обработка информации от цифровых датчиков и выдача управляющего воздействия y₁ производится путем ввода значений х₁, х₂, х₃ и вычисления значения булевой функции f₁(х₁, х₂, х₃).

При единичном значении f₁ вырабатывается управляющий сигнал y₁=1 длительностью t₁. Это значит, что через t₁ после выдачи y₁ = 1 необхо­димо выработать y₁=0.

При обработке информации с аналоговых датчиков ПМ принимает коды NU₁, NU₂ с выходов АЦП и код константы К с регистра пуль­та управления. Далее вычисляется значение функции NU=f₂ (NU₁, NU₂, К) и сравнивается с константой Q, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от ре­зультатов сравнения вырабатывается (аналогично у₁) один из двух двоичных управляющих сигналов у₂ или у₃ заданной длительности по следую­щему правилу: если NU < Q, то выдать у₂ длительностью t₂, иначе выдать у₃ длительностью t₃.

Далее формируется управляющее воздействие Y₄, для чего с АЦП вводится значение NU₃ и производится вычисление по формуле:

Y₄=A₀+A_lхNU₃.

Значение Y₄ в виде 8-разрядного кода выдается на вход ЦАП.

Все двоичные переменные и константы, участвующие в вычислени­ях: NU₁, NU₂, NU₃, К, Q, Ао, A₁, Y₄ рассматриваются как целые без знака.

После выдачи всех управляющих воздействий проверяется со­стояние тумблера "СТОП" на пульте управления. Если СТОП=0, цикл управления начинается с начала, иначе выполняется процедура останова системы, включающая следующие действия: формируется сигнал установ­ки системы в исходное состояние путем подачи на линию начальной уста­новки интерфейса двух прямоугольных импульсов длительностью 30 мкс интервалом 30 мкс; выполняется команда процессора СТОП.

Алгоритм управления, заданный видом функцией:

Управляющее воздействие , длительность управляющих сигналов t₁ = 80 c;

NU = NU₁ – NU₂ + К, длительность управляющих сигналов t₂=125 c, t₃=75 c.

5.2 Разработка блок-схемы управляющей системы

По заданному алгоритму управления составим блок-схему управляющей программы (рисунок 25).

-вычисления значения булевой функции f₁(х₁, х₂, х₃)

-вычисление значения функции f₂(NU₁, NU₂, К)

да

-проверка состояния тумблера «СТОП» на пульте управления

Рисунок 25 - Блок-схема управляющей программы

Блок-схемы вычисления значений булевой функции f₁(х₁, х₂, х₃) и функции NU=f₂ (NU₁, NU₂, К) представлены на рисунках 26 и 27, соответственно.

- ввод в ЦП двоичных кодов с выходов АЦП и констант К и Q

-

вычисление значения функции

f₂(NU₁, NU₂, К)

нет

- условие на результат вычисления

нет

да

-

да

выдача управляющего сигнала

Выдача управляющих

сигналов

Рисунок 26 - Блок-схема вычисления значения функции f₁(х₁, х₂, х₃)

- ввод в ЦП двоичных кодов с выходов АЦП и констант К и Q

- вычисление значения функции f₂(NU₁, NU₂, К)

- условия на результат вычисления

- вычисление функции Y₄

Рисунок 27 - Блок-схема вычисления значения функции f₂(NU₁, NU₂, К)