Реферат

Поясню вальна записка 31 сторінка, 5 рисунків , 2 таблиці, 11використаної літератури , додатків 3.

Об’єктом розробки є контролер технологічного процесу.

Мета розробки – розробка мікропроцесорної системи.

У процесі роботи проведено розробку блок-схеми та принципової схеми , розроблено програму , яка виконує алгоритм роботи МПС , розрахунок блоку живлення пристрою.

Основні конструктивні та техніко-економічні показники:

висока надійність, малі габарити пристрою, можливість автоматично виконувати заданий технологічний процес, мала потужність споживання

Розроблений мікроконтролер може використовуватися для керування станками на виробництві.

МІКРОПРОЦЕСОРНА СИТЕМА, МІКРОПРОЦЕСОР, МІКРОКОНТРОЛЕР, ПАМ'ЯТЬ, РЕГІСТРИ,ТРАНЗИСТОР, СВІТЛОДІОД.

Додаток Б2

Приклад виконання переліку скорочень

Перелік скорочень

МПС –мікропроцесорна система ;

БЖ– блок живлення;

ЕРЕ– електро-радіо елементи;

ІМС – інтегральна мікросхема;

RAM – оперативна пам'ять, зміст який може зраховуватися і записуватися в процесі роботи мікропроцесорної системи;

ROМ – постійна память, яка має можливість зраховувати наперед записану інформацію;

МК– мікроконтроллер;

ВІС- велика інтегральна схема;

ЕЕPRОМ – енергонезалежна пам'ять ;

OЗУ – оперативно запам’ятовуючий пристрій;

РОН - регістр загального призначення

Додаток Б3

Приклад заповнення листа «Зміст» курсового проекту

На рис.Б1приведено заповнення штампу листа

ЗМІСТ ВСТУП…………………………………………………………………………. 1.РОЗРОБКА ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ………………………………….. 2. РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ……………………………………... 3.ВИБІР І ОПИСАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРУ 3.1.Технічні характеристики МК АТtiny2313……………………….. 3.2. Структурна схема МК ATtiny2313………………………………... 3.3. Периферійні пристрої ………...………………………………….. 3.6. Призначення виводів МК………………………………………… 5. РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ 5.1. Розробка схеми зовнішніх з’єднань………………………………. 5.2. Підключення МК…………………………………………………... 5.3. Розробка блоку вхідних пристроїв………………………………. 5.4. Розробка блоку вихідних пристроїв……………………….......... 5.5. Розробка блоку живлення……………………………………….. 6. РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ СХЕМИ 6.1. Розрахунок блоку живлення 6.1.1. Потужність яку споживає мікроконтролер…………………… 6.1.2. Вибір трансформатору……………………………………….. 6.1.3. Розрахунок випрямляча………………………………………. 6.1.4. Вибір фільтру…………………………………………………. 6.1.5. Вибір стабілізатора…………………………………………….. 7. РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ 7.1.Словниковий алгоритм……………………………………….. 7.2. Проект в компіляторі Code Vision AVR………………….. 7.3. Імітаційне моделювання у програмі Proteus …… ВИСНОВКИ…………………………………………………………………… СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………… ДОДАТКИ

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27

Рис.Б1

Додаток В

Приклад виконання технічного завдання

Розробка технічного завдання

Загальні відомості : Мікропроцесорний пристрій який підключає електричну лампу на 12 хвилин

Призначення розробки :розробка мікропроцесорного пристрою з навчальною метою.

Вимоги до мікропроцесорної системи:

В даному проекті для керування МК використовуємо перемикач, система опитує його стан ;

Кількість ліній для керування зовнішнім навантаженням-1;

В якості блоку живлення для пристрою використовуємо стабілізовану напругу +5В

Пристрій підключити до мережі 220В, частотою 50 герц;

Пристрій повинен мати індикатор напруги 220В;

Конструктивно пристрій складається з одного модуля (плати):

Алгоритм роботи пристрою:

При натисненні SА1 підключати зовнішнє навантаження на термін 12 секунд.

Додаток В2

Приклад складання структурної схеми

При розробці структурної схеми контролера годинника виходимо з призначення пристрою, умов його роботи, заданих параметрів і технічних вимог до пристрою. Структурна схема контролеру за ТЗ приведена на рис.В-2,пристрій складається з наступних блоків: годинник реального часу, ;МК; блок живлення; блок індикаторів ;блок керування.

Рис. В1 Структурна схема контролеру годинника

Блок годинника реального часу працює на частоті 32768кГц, і подає сигнали на МК який управляється блоком керування .

До блоку МК за ТЗ входить мікроконтроллер АТMega8515 .

До блоку живлення за ТЗ входить трансформаторний блок живлення, який має забезпечити напругу живлення +5В .

Додаток В3

Приклад виконання принципової схеми приведено на рис.В2

Рис.В2

Приклад оформлення штампу для креслення приведено на рис.В3

Рис. В3

Число 5.091504-шифр спеціальності ;

08-група ОКСМ-08

20-номер студента по списку

Додаток В4

Приклад розробки принципової схеми

Схему електричну принципову контролеру таймера розробимо у відповідності до технічного завдання ,

1.1 Підключення МК

Реалізуємо контролер таймеру на базі МК АТMega 16 згідно ТЗ Розглянемо функціональні призначення виводів АТMega 16, які будуть використані для проектування.

Складаємо схему МК з підключенням джерела живлення , ланкою скидання RTSET, ланка для підключення кварцового резонатора, якщо це потрібно.

Рис. В4 Принципова схема підключення МК до живлення, підключення схеми тактування , схеми скидання

Далі необхідно провести описання схеми:

Робимо ланцюг скидання МК - RESET. Для цього 9 вивід заземляємо конденсатором С1 0.47 мкФ на GND номер 11. Вивід 10 V_CC сполучаємо з напругою живлення +5В. Виводи 30 і 32 сполучаємо з 10 виводом МК Живлення МК подається так:  нуль вольт на 11 і +5 вольт на 10 виводи Необхідно поставити блокувальний конденсатор С2 0.47 мкФ між 10 і 11 виводом.

За таким прикладом складаємо схеми підключення вхідних пристроїв, підключення вихідних пристроїв

Додаток В5

Приклад розробки блоку живлення

Для живлення від мережі можна застосувати звичайні стабілізатори напруги наприклад КР142ЕН5А (аналог закордонної мікросхеми 7805). Ця мікросхема дозволяє одержати стабілізовану напругу величиною 5 В при струмі приблизно до 1 А. Якщо такий великий струм не потрібно, можна застосувати стабілізатор типу 05, що дозволяє одержати струм до 100 мА. Взагалі стабілізатори можуть бути всілякими, головне, щоб вони забезпечували потрібну напругу і величину струму для роботи схеми.

Вибір схеми джерела живлення проводиться з урахуванням параметрів живлячої мережі, вихідної потужності по кожній напрузі, а так само характеру навантаження (активної і реактивної складових) В нашому випадку можна скористатися загальною схемою із застосуванням стабілізаторів в інтегральному виконанні, приведеною на рис.3 , яка відрізняється хорошими характеристиками.

Рис.В5 Принципова схема блоку живлення.

У проектованому пристрої вибраний стабілізатор в інтегральному

виконанні L7805, аналог вітчизняній мікросхемі КР142ЕН5А.

Додаток В6

Приклад розрахунку блока живлення

Розрахунок рекомендуємо у такий послідовності:

1. Розрахунок потужності яку споживає мікропроцесорний пристрій

2. Вибір трансформатору;

3. Розрахунок випрямляча і фільтра;

4. Вибір стабілізатору

Розрахунок потужності яку споживає мікроконтролер

Потужність яку вживає мікроконтролер від джерела живлення визначається сумарною середньою потужністю, яку споживає кожний активний елемент, який входить до схеми мікропроцесорної системи.

, (1)

Де - напруга живлення;

- число елементів;

- максимальний струм, який споживається пристроєм.

В таблиці 4.1 електричні параметри елементів схеми

Таблиця В1

Електричні параметри елементів схеми

Елементи пристрою	Кількість Елеметнт.	Споживання струму активного елементу від джерела
		+5В	+12В
МП АТ90S2313	1	3
Світлодіод	8	20
Транзистор	3	100
Реле	2		100
лампа	8		24
Загальний струм споживання		123	124

Розраховуємо потужність споживання при напрузі +5в :

(2)

Розраховуємо потужність споживання при напрузі +12в :

Додаток В7

(3)

Сумарна потужність споживання :

(4)

Розрахунок блоку живлення

Джерело живлення схеми для МК –дуже важливий вузол. На ухвалення рішення про вибір типу джерела живлення впливає безліч факторів, в залежності від створюваної конструкції. У першу чергу , живлення пристрою може бути від батарей чи від мережі змінного струму 220В. У деяких випадках, навіть тоді коли поруч є мережа змінного струму, має сенс застосовувати батарейне живлення – якщо споживання пристрою дуже мале і батарей вистачить на тривалий термін роботи. Це дозволяє зробити схему простіше і легше тому що не потрібен мережевий трансформатор.

Вибір живлення від батареї

Випускається багато видів батарей. Вони бувають різних розмірів. При виборі батареї для живлення своєї схеми варто користуватися наступними параметрами:

1. Ємність батареї;

2. Термін збереження батареї;

3. Робоча температура батареї;

4. Розміри, форма і вага батареї.

Ємність батареї вимірюється у мА/год (міліампер на годину чи ампер на годину ) він визначає тривалість роботи конструкції без заміни батареї. Чим ємність більше, тим довше працює схема. Для довшої експлуатації батареї вона повинна розраджуватися на 70 відсотків від номінальної напруги.

Якщо вибрано живлення від батареї необхідно розрахувати час безперервної роботи пристрою. Припустимо що ємність батареї вимірюється у

1А/год, тоді час безперервної роботи при напрузі батареї +5в, із загальним струмом 123мА:

(5)

Якщо схема працює від батарейного живлення коливання вхідної напруги дозволяється у діапазоні від5 до 3.5В

Додаток В8

Вибір живлення від мережі

Для живлення від мережі можна застосовувати звичайні стабілізатори напруги наприклад КР142ЕН5А ( аналог закордонної мікросхеми 7805). Ця мікросхема дозволяє одержати стабілізовану напругу величиною +5в при струмі 0.5-1А, якщо такий великий струм не потрібно , можна застосовувати стабілізатор типу 05, що дозволяє одержати струм 100мА.

Стабілізатор повинен забезпечувати потрібну напругу і струм для роботи схеми.

Вибір трансформатора

Вибір трансформатору проводиться за розрахунком діючого значення струму і напруги вторинній обмотки трансформаторуі

Необхідно визначити мінімальну напругу на виході випрямляча:

(6)

де - напруга на виході випрямляча;

мінімальне падіння напруги між 1-3 виводами мікросхеми стабілізатора складає 2.5В;

- напруга для живлення мікропроцесорної системи складає 5В

Якщо обрано стабілізатор на транзисторах тодіскладає 2В.

Мінімальне значення діючої напруги вторинній обмотці трансформатору:

(7)

где U₂ - напруга на вторинній обмотці трансформатору ,В;

K_CX – коефіцієнт мостової схеми випрямляння K_CX = 0,9.

Урахуємо можливе зниження напруги мережі 10%

(8)

где U_{2 потр.} – напруга яка потрібна на вторинній обмотці трансформатору ,В;

K_{C min} =0.9- коефіцієнт зниження напруги мережі.