- •Микропроцессорные системы
- •Введение
- •Проектирование микропроцессорных систем
- •Понятие системы
- •Цикл проектирования системы
- •Задание на курсовой проект
- •Содержание и оформление курсового проекта
- •Защита курсовых проектов
- •Требования пользователей и функциональная спецификация
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратных средств микропроцессорного устройства
- •Типовая структура мпу
- •Система питания мпу
- •Питание от аккумуляторов
- •Комбинированный источник питания
- •Расчет потребляемой мощности
- •Модуль сброса и синхронизации
- •Расчет схемы сброса и синхронизации
- •Организация памяти микроэвм
- •Блок связи с оператором (пульт управления)
- •Подключение клавиатуры
- •Подключение индикатора
- •Расчет пульта оператора
- •Организация ввода данных
- •Ввод аналоговой информации
- •Расчет входных схем
- •Ввод цифровой и дискретной информации
- •Организация вывода данных
- •Цифровые выходы
- •Аналоговые выходы
- •Управление силовыми цепями
- •Стандартные последовательные интерфейсы
- •Гальваническая развязка
- •Выбор микроконтроллера
- •Проектирование программных средств микропроцессорных устройств
- •Технология разработки программного обеспечения
- •Технология задачи/состояния
- •Взаимодействие между задачами
- •Программная реализация типовых модулей мпу
- •Сопряжение с клавиатурой
- •Сопряжение с жки-модулем
- •Сопряжение с памятью по интерфейсу i2c
- •Сопряжение с последовательным асинхронным интерфейсом
- •Сопряжение с датчиком температуры
- •Пример проектирования микропроцессорного устройства
- •Требования пользователя и построение функциональной спецификации
- •Проектирование системы
- •Проектирование аппаратной части устройства
- •Проектирование программной части
- •Void init(void) // инициализация контроллера
- •Варианты заданий
- •Приложение а
- •1. Основание для разработки
- •2. Назначение разработки
- •3. Требования к разработке
- •3.1Требования к функциональным характеристикам
- •3.2Требования к надежности
- •3.3 Требования к условиям эксплуатации
- •3.4 Требования к составу и параметрам технических средств
- •3.5. Требования к программной и информационной совместимости
- •Приложение в
- •Приложение г
- •Библиографический список
Приложение а
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра вычислительной техники
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу "Микропроцессорные системы"
Выполнил ___________________________
Проверил ____________________________
Курск 200__
Приложение Б
Пример разработки технического задания[64]
Техническое задание является завершающим этапом предпроектной стадии и заключается в определении основных направлений и специальных требований, необходимых для разработки встраиваемых микропроцессорных систем.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Тема: Система управления экологически чистым аквариумом
на основе однокристального микроконтроллера
ВВЕДЕНИЕ
Важность разработки устройства управления экологически чистым аквариумом диктуется необходимостью круглосуточно поддерживать параметры среды обитания аквариумных рыб и высвобождения человека от выполнения рутинной работы по уходу за аквариумом. Достаточно сложно непрерывно поддерживать требуемые параметры среды обитания аквариумных рыб вручную, т.е. постоянно следить за освещением, температурой, чистотой воды, а также вовремя кормить рыб. Поэтому лучше всего возложить эти обязанности на автоматическое устройство управления, а в освободившееся личное время любоваться красотой подводного царства.
1. Основание для разработки
Основанием для разработки является задание по курсовому проекту на тему: Система управления экологически чистым аквариумом на базе однокристального микроконтроллера.
Продолжение приложения Б
2. Назначение разработки
Разрабатываемое устройство предназначено для автоматизации контроля состояния и управления экологическими параметрами среды обитания аквариумных рыб.
3. Требования к разработке
3.1Требования к функциональным характеристикам
Разрабатываемое устройство должно работать в трех режимах: 1) режиме самоконтроля системы; 2) режиме начальной инициализации системы; 3) режиме управления объектом. Система управления ЭЧА должна выполнять следующие функции:
- поддерживать температуру воды в пределах 16 - 30 °С;
- обеспечивать требуемую освещенность аквариума в дневное
время суток;
- следить за прозрачностью воды, в случае помутнения воды выдать
звуковой сигнал;
- следить за уровнем воды в аквариуме, в случае нарушении
герметичности корпуса (т.е. снижения уровня воды ниже
допустимого) - выдать звуковой сигнал;
- по необходимости включать/выключать исполнительные
устройства;
- предусмотреть установку времени включения системы.
3.1.1 самоконтроль системы управления
Самоконтроль системы производится после включения питания либо в результате нажатия на кнопку "Reset", либо при установке времени включения системы.
В процессе самоконтроля система проверяет работоспособность таких важных составляющих микроконтроллера, как ОЗУ (оперативного запоминающего устройства), ПЗУ (постоянного запоминающего устройства) и внутреннего таймера.
Продолжение приложения Б
При обнаружении, каких либо неисправностей в их работе, система оповещает пользователя звуковым сигналом.
При успешном прохождении самоконтроля, т.е. при нормальной работоспособности системы, включается светодиодный индикатор зеленого цвета, и устройство автоматически переходит в режим начальной инициализации.
3.1.2 Режим начальной инициализации системы
В процессе начальной инициализации системы производится подготовка устройства к основному режиму работы - режиму управления объектом, а именно:
- начальная установка системных переменных:
- счетчика времени суток;
- флага периода времени суток;
- запуск внутреннего таймера;
- инициализация всех исполнительных устройств:
- устройства подачи корма (УПК);
- прибора освещения;
- нагревателя;
- фильтра;
- компрессора;
- системы звуковой сигнализации.
После окончания режима инициализации устройство переходит в основной режимработы.
3.1.3 Основной режим работы
В основном режиме работы производится контроль состояния и управление экологическими параметрами среды обитания аквариумных рыб. Таким образом, устройство управления должно выполнять следующие функции:
а) по срабатыванию датчика температуры:
- при понижении температуры ниже 20°С включить нагревательный элемент;
- при достижении температуры воды 20°С выключить нагревательный элемент
б) по срабатыванию аварийного датчика температуры:
Продолжение приложения Б
- при достижении температуры воды выше установленного предела выключить нагревательный элемент и включить светодиодный индикатор аварии красного цвета;
в) по срабатыванию датчика освещенности:
- при недостаточном естественном освещении в дневное время суток ( с 9.00 до 21.00 часов ) включать прибор искусственного освещения;
- при нормальном естественном освещении - не включать;
г) по срабатыванию датчика нарушения герметичности корпуса:
- при понижении уровня воды ниже установленного предела подать звуковой сигнал тревоги;
д) по срабатыванию датчика прозрачности воды:
- подать другой звуковой сигнал.
е) в зависимости от системного времени:
- в 9.00 и 21.00 часов включать устройство подачи корма;
- с 21.00 до 9.00 дополнительное освещение не включать;
- с 9.00 до 21.00 производить фильтрацию воды;
- в 6.00 включать компрессор, а в 0.00 часов выключать;
ж) осуществлять запуск системы в любое время суток.