8.7 Приклад програмування технічної задачі

8.7.1. Постановка задачі

Як приклад, запрограмуємо наступну задачу. Необхідно розробити кодовий замок зуммерного типу , який дозволяє доступ у приміщення лабораторії тільки людям, які знають код. Пристрій реалізувати на КР1816ВЕ51.

У вихідному стані замок повинен бути закритий і вхід в лабораторію

неможливий. Для того, щоб відкрити замок, необхідно спочатку натиснути один раз на кнопку, з тим щоб МП ініціалізував три світлових спалахи сигнальної лампи (чи світлодіоду терміном 6 с та паузами 1 с. В час кожного світлового спалаху (в межах 6 с) необхідно натискати кнопку визначене число раз, тобто, за допомогою однієї кнопки вводяться три секретні кодові числа, які є ключом для відкривання дверей. Якщо набраний код співпадає з еталоном, що зберігається в МП, то замок відкривається і горить сигнальна лампа.В цьому випадку можна повернути ручку і відкрити двері. Після входу у лабораторію і закривання дверей сигнальна лампа гасне і МП переходить в початковий вихідний стан.

При намірах відкрити двері з невірно набраним кодом повинен ввімкнутись сигнал тривоги: почерговий світловий та звуковий сигнали терміном по 1 с кожний. Сигнал тривоги повинен закінчуватись після закінчення намірів видкрити двері з невірно набраним кодом, але не раніше 10 с після ввімнення. Після вимкнення сигналізації можна знову повтори намір відкрити двері.

8.7.2. Аналіз задачі.

Для вирішення задачі необхідні наступні спеціальні датчики та виконавчі механізми: ■ кнопка для вводу чисел, ■ дискретний датчик повороту ручки дверей (двері мають додаткову защіпку, яку можна відкрити ручкою; та ■ дискретний датчик фіксації закриття дверей. Крім цього необхідна наявність: ■ сигнальної лампи, ■ гучномовця або сирени та ■ електромагнітного снеленоїду для втягування ригеля кодового замка.

8.7.3. Розробка схеми пристрою та інтерфейсу.

Схема контролера замка може мати вигляд, як показано на рис. 8.3.

Крім КР1816ВЕ51 схема вимагає наявності RС – ланцюга для формування

сигналу скиду при ввімкненні живлення та кварцовий резонатор на 12 МГц. Для КР1816ВЕ51 буде використовуватись резидентна робоча пам'ять програм (КР1816ВЕ51), то на вхід (ЕА) відключення зовнішньої РПП необхідно подати високий рівень (логічну «1»). Зв'язок з датчиками та механізмами виконаємо через один порт Р1. Із-за малої потужності виходів МП виконавчі механізми вимагають відповідних підсилювачів.

Інтерфейс побудований так, що у вихідному стані (після ввімкнення жив-лення) всі виконавчі механізми знаходяться у пасивному стані, а ініціалізація роботи контролера по вхідним сигналам та приведення в дію виконавчих механізмів відбувається формуванням низького рівня в бітах порта Р1.

8.7.4. Інженерна інтерпретація задачі

Аналіз роботи майбутнього мікропроцесорного пристрою починаємо із порбудови графа Мілі, що приведений на рис. 8.4.

Рис. 8.3. Інтерфейс контролера кодового замка.

В початковому стані (НАЧ) контролер знаходиться після ввімкнення живлення,а його виконавчі механізми вимкнені. В цьому стані від може знаходитись невизначеий час, по не буде натиснута кнопка.

Після натискання кнопки (К = 0) здійснюється перехід в стан вводу та порівняння коду (ВСК). В стані ВСК контролер ініціалізує засвічування сигнальної лампи і готовий до приймання та порівняння трьох контрольних чисел. Якщо коди не співпадуть, то здійснюється повернення в стан (НАЧ), а в іншому випадку виконується перехід в стан ОТКР (відкривання дверей). В стані ОТКР засвічується сигнальна лампа і контролер очікує відкриття дверей. Після відкриття дверей (Е =1) контролер переходить в стан ОЖ ЗАКР (чекання закривання дверей) і після їх закривання (Е =0) – переходить в початковий стан

НАЧ. Якщо в стані НАЧ та ВСК контролер виявить намір відкрити двері без

набору коду (повертанням ручки защіпки, з’явиться сигнал D = 0), то здійснюється перехід в стан сигналізації тривоги (СИГНАЛ).

Рис. 8.4. Граф Мілі станів контролера кодового замка