Автоматизированный электропривод

Реферат - Радиоэлектроника

Другие рефераты по предмету Радиоэлектроника

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



 

Содержание

 

Введение

 

1. Структурный синтез контроллера

2. Разработка принципиальной схемы

Обработка входных сигналов:

Контактные датчики

Аналоговый сигнал - напряжение

Датчик освещенности

Обработка выходных сигналов:

Электромагнит

Транзисторный модуль

Гальваническая развязка сигналов

Начальный сброс микропроцессора

Питание схемы

 

3. Разработка программного обеспечения

 

4. Конструирование контроллера

 

  1. Перечень элементов принципиальной схемы

 

6. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

В данном курсовом проекте поставлена задача разработать некий промышленный контроллер для работы в условиях производства. Задача может быть выполнена на микропроцессоре с гибкой программируемой логикой, а также на дискретных элементах с жесткой логикой.

Реализация на микропроцессоре обладает весомыми преимуществами. Гибкая логика, возможность легкой модернизации контроллера, перспективность.

Программируемая логика реализована на микропроцессоре типа МК-51 фирмы ATMEL AT89C51, который благодаря встроенной FLASH памяти, обладает возможностью электрического перепрограммирования, а значит быстрой модернизации управляющей программы.

Наличие микропроцессора в современных контроллерах позволяет создавать сложные, гибкие, компактные и надежные системы управления с централизованным управлением и диагностикой.

 

 

  1. Структурный синтез цифрового автомата

 

Обозначим структуру проектируемого микроконтроллера.

 

  1. Управляющий логический блок на основе микропроцессора.
  2. Блок сбора информации и преобразования ее в вид, требуемый для обработки микропроцессором.
  3. Блок гальванической развязки входных сигналов и сигналов, поступающих на микропроцессор.
  4. Блок связи с исполнительными устройствами (включающий гальваническую развязку) для преобразования выходных сигналов микропроцессора в мощные сигналы управления.
  5. Блок начального сброса микропроцессора.
  6. Блок индикации входных и выходных сигналов.
  7. Блок электропитания контроллера.

2. Разработка принципиальной схемы.

 

1. Управляющий логический блок.

В качестве основы для контроллера выбран популярный микропроцессор типа MK-51 от фирмы Atmel AT89C51.

Его основные преимущества перед подобными процессорами иных фирм:

  1. Полностью совместим с семейством МК-51.
  2. 4 кб встроенной перепрограммируемой Flash памяти (включая перепрограммирование непосредственно на плате по протоколу SPI) при не менее 103 циклов перезаписи.
  3. Работа на частотах от 0 до 40 МГц.
  4. 128х8 бит ОЗУ.
  5. 32 программируемых линии портов ввода/вывода.
  6. Два 16-битных таймера счетчика
  7. Шесть источников прерываний
  8. Программируемый последовательный канал совместимый с RS-232-S.

 

2. Блок сбора информации и преобразования ее в вид, пригодный для обработки микропроцессором.

Входная информация и выходная информация проходит через внешний разъем типа РШ2Н-2-16.

В таблице 1 приведен список и условное обозначение входных и выходных сигналов из задания.

Табл. 1.

Наименование сигнала по заданиюПрисвоенное названиеВходные сигналыS1 - контактный датчикS1S2 контактный датчикS2S3 контактный датчикS3Ua - Аналоговый сигнал напряжения в диапазоне 0..10ВUAEv датчик освещенности 0..200лкEVВыходные сигналыЭлектромагнит Y1Y1Электромагнит Y2Y2Тр. Модуль VT1Y3Тр. Модуль VT2Y4Условия переходов автоматаS1 U 100 лкX6

Сигнал с датчика освещенности (фоторезистора СФ2-1) снимаем по такой схеме:

 

Далее сигнал поступает на делительный мост из резисторов, формирующий нужный уровень сигнала, подаваемый на схему из двух компараторов. На не инвертирующий вход компаратора подается измеряемая величина напряжения, а на инвертирующий величина опорного напряжения, при достижении которой значение логического сигнала на выходе компаратора меняется на противоположное. Срабатывание при нужном значении освещенности регулируется подстроечными резисторы марки РП1 48 10КОм10%.

Компаратор LM29000.

Его электрические характеристики:

Максимальный потребляемый ток 2 мА.

Напряжение смещения 1 мВ.

Корпус DIP-14.

Для организации высокостабильного опорного напряжения выбраны специализированная микросхема LM4130 фирмы National Semiconductor.

Выходное опорное напряжение4.096 В

Погрешность выходного напряжения0.05%

Температурный коэффициент нестабильности3*10-6/оС

Минимальное входное напряжение5 В

Потребляемый ток1 мА

Максимальный выходной ток30-50 мА

Изменение выходного напряжения (при Iвых=30..50 мА) 0.05%

По такой же схеме организован прием и формирование логических сигналов UA на микропроцессор.

 

 

 

 

 

3. Блок гальванической развязки входных сигналов и сигналов, поступающих на микропроцессор.

Входные величины поступают из внешней (для контроллера) среды, что говорит о возможном наличии помех различных типов. Так же необходимо предусмотреть возможность неправильной полярности подключения датчиков. Поэтому возникла необходимость в гальванической развяз

s