Курсовая работа: Разработка микропроцессорной системы управления на основе микропроцессорного комплекта 1883 роботом

К командам управления относятся команды типа: STOP – останов таймера/счетчика событий, JMP – безусловный переход и ряд команд условного перехода, таких, как JE, JA, JB, JAE, JBE, JNE.

JE – переход если равно;

JA – переход если больше;

JB – переход если меньше;

JAE – переход если больше или равно;

JBE – переход если меньше или равно;

JNE - переход если не равно.

При необходимости произвести требуемые вычисления осуществляется вызов подпрограммы, она исполняется, после чего производится возврат в основную программу. Эти операции реализуются с помощью команд типа CALL (вызов) и RET.

Описание микросхемы К572ПВ4

Микросхема К572ПВ4 - аналого-цифровой системы (АЦС) сбора данных (рис. 8) предназначена для преобразования аналоговых сигналов, поступающих по восьми параллельным каналам в цифровой код с последующим его сохранением в ОЗУ и считыванием во внешнем МП в режиме прямого доступа к памяти. Микросхема АЦС К572ПВ4 изготовлена по КМОП технологии.

Система сбора данных обеспечивает непосредственное сопряжение с МП, имеющими как раздельные, так и общие шины адреса и данных. Управление К572ПВ4 осуществляется от МП логическими сигналами ТТЛ и КМОП уровней. Режим прямого доступа к памяти реализуется в соответствии с алгоритмом последовательной обработки аналоговых сигналов по восьми независимым входам.

Рис. 8. Условное графическое обозначение микросхемы К572ПВ4

Назначение выводов:

0 – 7 – цифровые выхода;

STAT – выбор канала и начало преобразования;

CS – вход управления считыванием данных ОЗУ;

CLK – вход тактовых импульсов;

ALE – вход управления при обращении к ОЗУ;

А0 – А2 – адресные входы;

IN1 – IN8 – входы мультиплексора.

Описание функциональной схемы управления

Основу микропроцессорной системы управления технологическим оборудованием (рис. 9) составляет микропроцессор (CPU) серии U83-К1883. Он осуществляет управление всеми микросхемами, входящими в устройство, производит ввод информации с датчиков и выполняет её обработку по заданному алгоритму. После чего выдает определенные сигналы управления, в результате которых производится включение или выключение исполнительных приводов. Ввод информации с датчиков и вывод сигналов управления на приводы осуществляется по шине данных, разделенной на шину ввода и шину вывода, к которым соответственно подключены АЦП с коммутатором и оптронные развязки (ОР) с блоком управления приводами (БУП). Оптронные развязки предназначены для электрической развязки управляющей аппаратуры и исполнительных приводов. Данная развязка делается для того, чтобы при выходе из строя исполнительного элемента управляющая аппаратура не вышла из строя. В связи с тем, что в системе используется аналоговые датчики, а устройство управления работает с цифровыми сигналами, в неё введен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с коммутатором, который выполняет преобразование аналогового сигнала с выбранного датчика в цифровую форму.

Рис. 9. Функциональная схема системы управления

Описание принципиальной схемы

Основными частями микропроцессорного устройства управления являются три микросхемы: БИС управляющей памяти, БИС арифметического устройства, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). ЦП выполняет основную роль (рис. 10), т.к. по его сигналам управления производится запуск АЦП, считывание информации с датчиков, которая в дальнейшем обрабатывается в ЦП по определенному алгоритму, и в зависимости от результата производится формирование и выдачу управляющих сигналов для того или иного привода.

При необходимости считывания информации с датчика, микропроцессор на шину адреса выдает информацию, которая указывает, с какого датчика будет производиться считывание информации. После этого микропроцессор формирует сигналы управления, которые указывают микросхемам на то, что процесс считывания должен быть начат и производить ввод информации с шины данных.

При необходимости включения привода, ЦП передает цифровой код, который указывает, как и какой привод будет работать. Далее через оптронную развязку сигнал поступает на блок управления приводами.