76100
Схема управления инкубатором
Курсовая
Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы
Требуется спроектировать контроллер инкубатора. В инкубаторе предусмотреть термометр, нагреватель, устройство для поворота лотка. Также необходимо предусмотреть дополнительное питание, которое может питать устройство несколько часов при отключении основного.
Русский
2015-01-28
315.5 KB
82 чел.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет информатики и вычислительной техники
Кафедра ИВС
Схема управления инкубатором
Курсовой проект
по дисциплине
Микропроцессорные системы
Выполнил: студент группы ВМ-41 Габдулхаков Р. Ш.
Проверил:
Оценка:
Йошкар-Ола
2005
АННОТАЦИЯ
В данной пояснительной записке представлены функциональные и принципиальные схемы, контроллера инкубатора. В соответствии с заданием выбраны составные части схемы, рассчитаны необходимые параметры схемы.
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Текущее время |
1 |
9 |
: |
2 |
5 |
: |
3 |
7 |
Текущая температура |
+ |
3 |
7 |
° |
С |
ВВЕДЕНИЕ
Инкубатор аппарат для искусственного вывода молодняка из яиц птиц. В настоящее время промышленностью выпускается широкая номенклатура бытовых инкубаторов, такие как: инкубаторы с электромеханическим терморегулятором, с электронным терморегулятором, с цифровым электронным термометром, с дублирующим питанием от аккумулятора, без него и с авто перепоротом яиц и без.
Схема управления инкубатором разработанная в данном курсовом проекте содержит встроенный микроконтроллер, который выполняет регулировку температуры. Нужная температуры задается с помощью цифрового индикатора и двух кнопок: "больше" и "меньше".
1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Векторы |
Лампочки включены |
Лампочки выключены |
Лампочки и электродвигатель включены |
Лампочки выключены, электродвигатель включен |
Z0 |
+ |
|
|
|
Z1 |
|
+ |
|
|
Z2 |
|
|
+ |
|
Z3 |
|
|
|
+ |
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
Рис 1. Структурная схема контроллера инкубатора
Рис 2. Функционально-модульная структура ПО контроллера
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ УСТРОЙСТВА
3.1. Разработка функциональной схемы устройства
3.2. Разработка принципиальной схемы устройства
Рис. Функциональная схема контроллера инкубатора
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ ЧАСТИ УСТРОЙСТВА
4.1. Разработка структуры программного обеспечения
MAIN()
{
ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ();
РАЗРЕШЕНИЕ ОБЩЕГО ПРЕРЫВАНИЯ();
while (1)
{
ПРОВЕРКА ();
СБРОС WDT();
}
}
ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ()
{
установка портов на ввод/вывод и задание выходного вектора;
настройка таймера на минимальный дискрет отсчета времени;
настройка постоянной времени охранного таймера;
настройка системы прерывания, разрешение отдельных прерываний;
}
Модуль ПРОВЕРКИ проверяет состояние флага нажатия. Если флаг установлен, то запускается процедура соответствующая нажатой кнопке. Эти процедуры содержатся в ВЫХОДНОМ модуле, такие как включения/выключения ламп, запуск электродвигателя вывод информации на ЖКИ.
ПРОВЕРКА()
{
Если флаг нажатия установлен, то выполнить
{
ВЫХОДНОЙ (параметры);
Сброс флага нажатия;
Разрешение прерывания по нажатию;
}
}
ТАЙМЕР()
{
перезагрузка таймера для задания периода вызова прерывания;
увеличение счетчика текущего времени;
}
ВХОДНОЙ модуль должен реагировать на изменение сигнала от кнопок/датчика. Реализуем данный модуль в виде подпрограммы прерывания по входному сигналу. При возникновении прерывания необходимо установить флаг нажатия.
ВХОДНОЙ()
{
установка флага нажатия;
сброс счетчика текущего времени;
сканирование клавиатуры;
подавление дребезга контактов;
опрос термометра;
}
ВЫХОДНОЙ(параметры)
{ /* начало процедуры*/
установка на порту выходного вектора;
} /* возврат
5.2. Разработка заданного программного модуля
5.3. Руководство программиста
#define OutZ1 1 //Задание выходного вектора Z1 лампочки горят
#define OutZ0 0 //Задание выходного вектора Z0 лампочки не горят
#define OutZ2 2 //Задание выходного вектора Z2 лампочки не горят и включение
// электродвигателя
#define OutZ3 3 //Задание выходного вектора Z3 лампочки горят и включение
// электродвигателя
#define buf APORT
long tv, tset;
// Прерывание по переполнению таймера 1 - 100 Гц
interrupt [TIMER1_OVF1_vect] void TimerOverflow1(void)
{
TCNT1L = 10; // Задание периода работы таймера 100 Гц
Scan(); // Сканирование клавиатуры
}
// Прерывание по переполнению таймера 2 - 1 Гц для часов
interrupt [TIMER2_OVF1_vect] void TimerOverflow2(void)
{
TCNT2L = 1000; //Задание периода работы таймера 1 Гц
Time(); // Увеличение текущего времени на одну секунду
}
void main(void)
{
INIT(); //инициализация контроллера
_SEI(); // Общее разрешение прерываний
// Бесконечный цикл
while (1)
{
_WDR(); // Сброс охранного таймера
}
}
void INIT(void) // инициализация контроллера
{
// Настройка таймера 1
TCCR1A = 0x00;
TCCR1B = 0x28; // коэффициент деления частоты генератора = 40
TCNT1 = 0xFA; //100 Гц при частоте кварца 1МГц
// 1МГц/40/100Гц = 250 = 0xFA;
TIMSK |= Bit(MskTIE1); // Таймер 1(8 разрядный) - разрешение прерываний
GIMSK |= Bit(MskInt0); // INT0 - разрешение прерывания
// Настройка таймера 2
TCCR2A = 0x00;
TCCR2B = 0x0F; // коэффициент деления частоты генератора = 16
TCNT2H = 0x0B; TCNT2L = 0xDC; //1 Гц при частоте кварца 1МГц
// 1МГц/16/1Гц = 62500 = 0xF424;
//т.к. 16р таймер работает на увеличение,
//то загрузка его = 0x10000-0x1388 = 0x0BDC
TIMSK |= Bit(MskTIE2); // Таймер 2 - разрешение прерываний
GIMSK |= Bit(MskInt1); // INT1 - разрешение прерывания
WDTCR = 0x0F; // Настройка WATCHDOG - период сработки 2.048 сек
// Настройка портов
DDRА = 0xFF; //11111111 РА0...РА7-на выход данные на ЖКИ
DDRB = 0x1F; //00011111 - РВ7...РВ5-на вход, РВ5...Р0 на выход
DDRС = 0x0F; //00001111 - РВ7...РВ4-на вход, РВ5...Р0 на выход
BPORT = OutZ1; //Установка выходного вектора Z1 на PORTB
DDRD = 0x00; PORTD = 0x00; //все на вход и в третье состояние
}
void CHECK(void) // проверка флага сработки и установка выходного вектора
{
if (tv<tset)
BPORT = OutZ1; // Если замеренная температура меньше чем
// установленная, то лампочки будут включены
else
BPORT = OutZ0; // Если замеренная температура больше чем
// установленная, то лампочки будут выключены
switch (buf) // Проверка нажатия кнопки
{
case 0х7Е: Off(); // Off() Процедура, подготавливающая
break; // микроконтроллер к выключению
case 0x7D: Turn(); // Поворот лотка
break;
case 0x7B: Set_time(); //Установка времени
break;
case 0x77: Set_temp(); //Установка температура
break;
}
Write_LCD(); // вывод информации на ЖКИ;
}
void Turn(void) // поворот лотка
{
if (BPORT == OutZ0)
{
BPORT = OutZ2;
delay(100); // задержка на время поворота лотка
BPORT = OutZ0;
}
If (BPORT = OutZ1)
{
BPORT = OutZ3;
delay(100); // задержка на время поворота лотка
BPORT = OutZ1;
}
}
void Set_time(void); //
void Set_time(void); //
void Write_LCD(void); //
void Scan(void); //
void Time(void); //
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения данной курсовой работы была разработана схема контроллера инкубатора. Были выполнены выбор и обоснование элементной базы. В результате выполнения работы были приобретены навыки практического применения теоретических знаний, полученных в результате изучения курса микропроцессорных систем.
6. ЛИТЕРАТУРА
Конт |
Цепь |
1 |
|
2 |
|
3 |
Gnd |
DS1813-5
Поворот
0
…
9
+
-
t
Т=0
Время
Модуль датчиков и кнопок
Р1=1
Модуль микроконтроллера
Модуль драйверов лампочек и электродвигателя
Модуль лампочек и электродвигателя
Схема сброса и синхронизации
Главный модуль Main
Модуль ПРОВЕРКИ
Модуль СБРОСА
ВХОДНОЙ модуль
Модуль ТАЙМЕРА
ВЫХОДНОЙ модуль
Модуль ЖКИ
Р1=1
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
22
Вывод инфор. на ЖКИ
+5В
Vss
Vdd
Vo
RS
R/W
E
DB0
DB1
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
Р1=1
Лист
Дата
DS1813-5
№ докум.
SP
Подпись
~220В
АС / DC
К портам микроконтроллера
DS1620
МАС
218-10
МОС
3041
МАС
218-10
300 Ом
GND
R
Reset
Clock
Data
~ 220В
GND
RESET
+ 5В
SP
I/0
ОС
3041
к порту СРU
+5В
МАС
218-10
МОС
3041
Tc Gnd
Tl Rst
Th Clk
V DQ
Vss
Vdd
Vo
RS
R/W
E
DB0
DB1
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
Клавиатура
PB0 PA7
PB1 PA6
PB2 PA5
PB3 PA4
PB4 PA3
PB5 PA2
PB6 PA1
PB7 PA0
Reset ARef
Vcc AGnd
Gnd AVcc
Xtal2 PC7
Xtal1 PC6
PD0 PC5
PD1 PC4
PD2 PC3
PD3 PC2
PD4 PC1
PD5 PC0
PD6 PD7
Лампочки не горят
и поворот электродвигателя
Лампочки горят
и включение электродвигателя
Лампочки не горят
Z = Z0
Z = Z1
Лампочки горят
Set_temp()
Set_time()
Turn()
Выключено
buf = I/O
Вход
Off()
buf =УТ
buf =УВ
tv < tset
Возврат
buf =поворот
Т=1
Р2=1
Р2=1
Вывод инфор. на ЖКИ
МарГТУ ВМ-41
12
Листов
Лит.
Контроллер инкубатора
Утверд.
Н. Контр.
Реценз.
Мясников В. И.
Провер.
Габдулхаков Р. Ш.
Разраб.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
5
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
9
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
6
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
+5В
GND
DS1620
МАС
218-10
МОС
3041
Электродвигатель
Vcc
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
8
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
7
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
10
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
13
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
11
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
12
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
16
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
18
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
19
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
20
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
21
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
~220В
АС / DC
Vcc
Reset
SP
ЖКИ
МАС
218-10
МОС
3041
AT90SL4434
Масштаб
Масса
Реценз.
МарГТУ ВМ-41
1
Листов
Лит.
Контроллер инкубатора
Схема электрическая принципиальная
Утверд.
Н. Контр.
Т. Контр.
Мясников В. И.
Провер.
Габдулхаков Р. Ш
Разраб.
КНФУ.ХХХХХХ.001 Э3
1
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Изм.
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
3357. | Изучение процесса заряда и разряда конденсатора | 86 KB | |
Изучение процесса заряда и разряда конденсатора Изучение процессов заряда и разряда конденсаторов в RC-цепях, ознакомление с работой приборов, используемых в импульсной электронной технике. Теоретические основы работы Рассмотрим схему, представленн... | |||
3358. | Изучение электрических процессов в цепи с газоразрядным диодом | 102 KB | |
Изучение электрических процессов в цепи с газоразрядным диодом Изучение релаксационных процессов в электрических цепях с конденсаторами и газоразрядным диодом. Ознакомление принципа работы релаксационного лампового генератора пилообразных колебаний.... | |||
3359. | Юридическая практика и направление её совершенствования на примере Ивановской области | 100.41 KB | |
Быстрота и кардинальность перемен, происходящих в российском обществе, не могут оставаться без внимания юридической науки. Одновременно это налагает особую ответственность и на правоприменителей за выносимые ими управленческие решения, их с... | |||
3360. | Учет, отчетность и аудит движения топлива и запасных частей: современное состояние и направления развития на материалах ОАО СУП Агросервис-ССК | 181.69 KB | |
Объектом исследования – учет, отчетность и аудит движения топлива и запасных частей СУП «Агросервис-ССК». Цель дипломной работы – изучение на основании литературных источников, нормативно-правовых документов и конкретного сельскохозяйственного предприятия методики учета и аудита топлива и запасных частей, оценка его состояния и пути совершенствования. | |||
3361. | Анализ межфирменной конкуренции товара на ООО Торговый дом Лазурит | 414.91 KB | |
Глобализационные процессы, происходящие в современном мире, обуславливают усложнение форм и ужесточение методов конкурентной борьбы. В этих условиях выходят на первый план и требуют всестороннего научного анализа проблемы, связанные с... | |||
3362. | Расчет отделений сборки двигателей КамАЗ-740 | 370.17 KB | |
Одним из основных направлений технической политики ГАБТУ МО РФ является развитие, постоянное обновление (воспроизводство) основных производственных фондов, обеспечение производства площадями, зданиями, сооружениями, и источниками энергоснабжения... | |||
3363. | Деловая коммуникация как феномен культуры на примере института Российская академия народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ | 610 KB | |
В качестве цели работы предлагается разработать и экспериментальным путем доказать эффективность развития деловой коммуникации студентов в процессе профессиональной подготовки в вузе. Задачи работы сводятся к рассмотрению теоретических и практических подходов в реализации развития деловой коммуникации студентов. | |||
3364. | Антикризисное управление. Конспект лекций | 774 KB | |
Конспект лекций соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Доступность и краткость изложения позволяют быстро и легко получить основные знания по предмету, подготовиться и успешно сда... | |||
3365. | АУДИТ Опорний курс лекцій | 1.15 MB | |
Даний опорний курс лекцій присвячений дисципліні «Аудит» («Організація і методика аудиту»), яка завершує процес підготовки фахівців з бухгалтерського обліку і аудиту, і розкриває основні теми дисципліни, передбачені навчальними планами підгото... | |||