Курсовая работа: Одноканальное устройство контроля температуры
Если с магистрали пришла команда чтения -IOR, то через время задержки на элементах DD2.4 (6 нс) и DD7.2 (14 нс), равное 20 нс, формируется передний фронт сигнала RD, по которому происходит фиксация данных на выходах формирователя DD11, DD12 и сброс запроса на прерывание. Команда чтения данных используется во время выполнения процедуры обработки прерывания. Через время задержки на элементе DD11, DD12, равное 7 нс, сигнал чтения разрешает выдачу байта на шину. Фиксация данных при чтении происходит по заднему фронту команды чтения, т.е. для правильной работы устройства необходимо обеспечить выставление и удержание байта до заднего фронта -IOR и удержание данных после его снятия в течении 7 нс.
Временные диаграммы чтения и записи приведены в графической части записки (листы 3,4).
2.4 Разработка алгоритма управляющей программы
Сначала производится запись исходных значений в регистры записи устройства. Затем идет сохранение адреса старого обработчика прерывания и замена его на адрес нового обработчика. После этого на дисплей выводится меню выбора действия и ожидается сигнал с клавиатуры. Если пользователь выбрал пункт «Задание предельных значений температур», то программа переходит к процедуре задания предельных значений температур, которые вводятся с клавиатуры. Если был выбран пункт «Выход» то программа восстанавливает старый обработчик прерывания и завершается. Если был выбран пункт «Начать измерение», то в управляющее слово будет записан бит разрешения прерываний. После чего управляющее слово записывается в регистры записи устройства. Затем путем проверки условия установлен флаг появления прерывания или сброшен программа определяет выполнялась подпрограмма обработчик прерывания (флаг установлен) или нет (флаг сброшен). Обработчик прерывания выполняется после того как устройство послало запрос на прерывание. Эта подпрограмма выполняет следующие действия:
1) Устанавливает флаг появления прерывания.
2) Читает данные с устройства.
3) Снимает запрос на прерывание.
Если подпрограмма выполнялась, то происходит выделение младшего и старшего байтов слова полученного с устройства. После чего младший байт преобразуется по формуле T:=100/255*Result в информацию о температуре на выбранном датчике, здесь Result – данные, содержащиеся в младшем байте, Т – температура в градусах. Затем последовательно выполняются следующие действия: вывод информации на дисплей, запись управляющего слова в регистры записи устройства. После этого определяется состояние битов 0-5 старшего байта на основании чего на дисплей может выводиться информация о выходе температуры из установленных пределов, на датчике, а также об обрыве датчика. Затем флаг появления прерывания сбрасывается. А проверяет условие «был ли сигнал с клавиатуры» и если оно выполнилось, то если была нажата клавиша ESC возвращаемся к началу программы к пункту «меню выбора действия».
2.5 Настройка устройства на работу
Правильно собранное из исправных деталей устройство не требует какой либо настройки.
Заключение
В результате проделанной работы было разработано двухканальное устройство контроля температуры, подключаемое к стандартному ISA интерфейсу системной магистрали IBM-совместимого компьютера, позволяющее измерять температуру в диапазоне от 0 до +100°С.
При разработке устройства были использованы следующие технические решения:
1. Одноканальное устройство температуры выполнено в виде одного отдельного блока, подключаемого к шине ISA через разъем.
2. Устройство снабжено защитным металлическим экраном.
3. При работе с компьютером данное устройство использует два адреса ввода/вывода: 360h, 361H – для регистра записи и чтения.
4. При окончании цикла преобразования АЦП, устройство автоматически записывает данные в регистры чтения.
Предусмотрена возможность последующей модернизации, и расширения возможностей работы устройства. Модернизация устройства может быть проведена по многим путям.
Одним из путей может быть изменение диапазона измерения температуры. Это связано с тем, что датчик ТСМ50М способен измерять температуру в пределах -50…+180°С. Но при этом необходимо будет внести изменения в аппаратную и программную часть устройства.
Другим путем модернизации может быть расширение каналов устройства сопряжения, т.е. возможность контроля измерений более одной температуры.
Список использованной литературы:
1. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.- Л.: Мир, 1988.
2. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: (Измерительные преобразователи). Учеб. пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. – 320 с., ил.
3. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.1. – М.: РадиоСофт, 2001. – 544 с.: ил.
4. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т.10. – М.: РадиоСофт, 2001. – 544 с.: ил.
5. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. Под ред. Э.Т. Романычевой.- М.: Радио и связь, 1989.
6. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBMPC. Под общей редакцией Ю.В. Новикова. Практ. пособие – М.: ЭКОМ., 1998– 224 с.: ил.
7. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBMPC: Пер. с англ./Под ред. У. Томпкинса, Дж. Уэбстера. – М.: Мир, 1992. – 592 с., ил.
8. Стукало В.А. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов направления 550200 – “Автоматизации и управления”.
9. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. Под ред. Е.Л. Свинцова.- М.: Техносфера, 2005.
10. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др.; Под ред. С.В. Якубовского. – М.: Радио и связь, 1990. – 496 с.: ил.