Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет информатики и вычислительной техники
Кафедра ИВС
Система управления газовой горелки агрегата автономного водяного отопления коттеджа
Курсовой проект
по дисциплине
Микропроцессорные системы
Выполнил: студент группы ВМ-41 Сафиуллин Н. Ш.
Проверил: Мясников В. И.
Оценка:
Йошкар-Ола
2009
АННОТАЦИЯ
В данной пояснительной записке представлены функциональные и принципиальные схемы, блока управления газовой горелки. В соответствии с заданием выбраны составные части схемы, рассчитаны необходимые параметры схемы.
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Тема: Система управления газовой горелки, агрегата автономного водяного отопления коттеджа.
ВВЕДЕНИЕ
Важность разработки системы управления газовой горелки, агрегата автономного водяного отопления коттеджа диктуется необходимостью поддерживать параметры охлаждения и отопления коотеджа. Достаточно сложно непрерывно поддерживать требуемые параметры охлаждения и отопления коотеджа, т. е. постоянно следить за температурой, показания датчиков, горение пламени и др. Поэтому лучше всего возложить эти обязанности на автоматическое устройство управления.
Основанием для разработки являеться задание по курсовому проекту на тему: «Система управления газовой горелки, агрегата автономного водяного отопления коттеджа».
- работой одногорелочных водогрейных котлов, работающих на газообразном топливе с горелками типа ГБЛ или аналогичными;
- работой сушильных и других видов одногорелочных теплоагрегатов, работающих на газообразном топливе с горелками типа ГБЛ или аналогичными.
Устройство газовой горелки должно обеспечивать работу котлов без постоянного присутствия персонала.
- температура окружающего воздуха от 5 до 50С;
- относительная влажность воздуха от 30 до 80%;
- вибрация с частотой от 5 до 25Гц и амплитудой до 0,1мм;
- внешние постоянное и переменное (50 или 60)Гц магнитные поля напряженностью до 400А/м;
- атмосферное давление от 84 до 106,7Па (от 630 до 800мм рт.ст.);
- высота над уровнем моря до 1000м;
- помещение закрытое капитальное без резких изменений температуры и попадания брызг, невзрывоопасное и не содержащее в воздухе примесей агрессивных веществ.
а) автономный;
б) с диспетчерского пункта, от общекотельного управляющего устройства, регулятора температуры через блок управления, используя стандартный интерфейс RS-485.
а) автоматический пуск и остановка котла;
б) аварийную защиту, обеспечивающую остановку котла при возникновении аварийных ситуаций, включение звукового сигнала и запоминание первопричины остановки;
в) автоматическое регулирование производительности:
- двухпозиционное прогрессивное;
- многопозиционное для газовых горелок оборудованных сервоприводом для регулирования производительности - 11 позиций.
При всех типах регулирования обеспечивается режим ожидания, когда при превышении контролируемого параметра свыше установленного значения при положении горелки “малый огонь” горелка автоматически выключается, а при снижении контролируемого параметра происходит автоматический пуск горелки с соблюдением полной программы пуска.
Автоматическое регулирование температуры воды может осуществляться:
- в режиме стабилизации температуры воды;
- в режиме работы по отопительному графику с корректировкой по температуре “обратной” воды и временной корректировкой с верхнего уровня или внешнего устройства имеющего интерфейс.
г) связь с верхним уровнем иерархии управления, а также с другими устройствами управления по интерфейсу RS485;
д) комплект обеспечивает работу автоматизированного котла без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
3.3. Исполнительные устройства
|
- вентилятор; |
|
- воздушная и газовая заслонки; |
|
- клапан- отсекатель основного газа (контрольный); |
|
- клапан безопасности (утечки газа); |
|
- клапан-отсекатель запального топлива; |
|
- трансформатор зажигания; |
|
- звонок. |
|
- датчик понижения давления воздуха; |
|
- датчик повышения давления топлива; |
|
- датчик понижения давления топлива; |
|
- датчик отсутствия пламени основного факела; |
|
- датчик повышения давления в топке котла (взрыв газов); |
|
- датчик понижения разрежения за котлом; |
|
- датчик регулирования температуры воды за котлом; |
|
- датчик повышения температуры воды за котлом; |
|
- датчик повышения давления воды; |
|
- датчик понижения давления воды; |
|
- датчик негерметичности газовых клапанов; |
|
- датчик расхода воды через котел; |
|
- предупредительный датчик расхода воды через котел. |
- изоляцией электрических цепей;
- надежным креплением комплекта при монтаже на объекте;
- конструкцией - все составные части комплекта, находящиеся под напряжением, размещены внутри корпусов, обеспечивающих защиту обслуживающего персонала от соприкосновения с узлами, находящимися под напряжением.
На корпусах БУ, стойки управления котлом и горелки предусмотрены заземляющие зажимы, отмеченные знаком заземления. Размещение блоков на объекте должно обеспечивать удобство заземления и его контроль.
При эксплуатации комплекта необходимо соблюдать “Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей” для электроустановок напряжением до 1000 В.
К эксплуатации комплекта допускается персонал, имеющий квалификационную группу по технике безопасности не ниже II, а к техническому обслуживанию, монтажу и наладке комплекта - не ниже III.
Подключение и отключение комплекта, устранение дефектов, замена узлов и деталей должны производиться при отключенном электрическом питании на вводе.
Эксплуатация комплекта разрешается только при наличии инструкции по технике безопасности, утвержденной руководителем предприятия-потребителя и учитывающей специфику применения комплекта в конкретном технологическом процессе.
Для обеспечения нормальной работы газовой горелки рекомендуется выполнять следующие мероприятия.
Программа проектирумого устройства должна быть написана на языке С.
Состояние контролирующих элементов кодируеться двоичными сигналами:
- «0» - состояние требует корректировки;
- «1» - нормальное состояние.
Управляющим сигналом для исполнительных устройств являеться «0», т.е. включить исполнительный элемент – «0», выключить – «1».
ВВЕДЕНИЕ
Какую газовую горелку выбрать для отопления коттеджа?
В ходе строительства необходимо иметь четкое представление о том, какой вид канализации, отопления и водоснабжения будет характеризовать строение. При этом устройство системы водоснабжения – задача, решить которую под силу лишь профессионалам. А вот с канализацией и отоплением можно разобраться самостоятельно. Рассмотрим некоторые виды отопления загородных домов. Так, существуют схемы с попутным перемещением воды. Они отличаются всеми положительными моментами двухтрубных систем, а также не имеют минусов, свойственных тупиковым системам. То есть о разных перепадах давления говорить не приходится. Если выбор пал на воздушное отопление жилища, то по каналам, проложенным внутри здания, подается теплый воздух. Одним из наиболее экономных видов отопления загородного жилища можно признать паровое. Такая система является однотрубной, открытой, замкнутой. Прекрасная альтернатива данным способам отопления – автономное отопление. В этом случае отсутствует зависимость от той или иной станции, то есть интенсивность работы системы можно регулировать по собственному усмотрению. Однако в случае непредвиденного сбоя можно на некоторое время остаться вовсе без отопления. В этой ситуации поможет инфракрасное отопление либо с помощью конвекторов.
Всем известно, что в России газ – наиболее доступный по цене источник энергии. Однако как поступить владельцам домов, располагающих за городом, где газ не подведен – вот вопрос. Постоянно менять баллоны – дело нудное. Топиться дровами – муторно. А мощность подаваемого электричества такова, что ее не хватает даже на то, чтобы вскипятить воду в электрическом чайнике. Лучший выход из положения – это установка котлов с газовыми горелками на жидком виде топлива. Например, газовая горелка агрегата автономного водяного отопления коттеджа – это устройство достаточно дорогое и сложное в эксплуатации, поскольку чувствительна к качеству подаваемого топлива.
Система управления газовой горелки, разработанная в данном курсовом проекте, содержит встроенный микроконтроллер, который выполняет регулировку температуры, давления и др. функций. Управления происходит с помощью панели кнопок и ЖКИ.
функциональной спецификации
Требования пользователя
Требуется спроектировать контроллер газовой горелки, агрегата водяного отопления коттеджа.
а) автономный;
б) с диспетчерского пункта, от общекотельного управляющего устройства, регулятора температуры через блок управления, используя стандартный интерфейс RS-485.
На основании требований пользователя и после согласования с ним функций системы и интрерфейса были выработаны следующие функциональные спецификации, представленные в виде руководства пользователя.
Руководство пользователя
Функциональная спецификация должна содержать следующие функции, которые необходимо выполнять системе:
Описание интерфейса между системой и пользователем:
Представим функциональную спецификацию в виде документа по категориям ВХОДЫ, ВЫХОДЫ и ФУНКЦИИ.
ВХОДЫ:
ВЫХОДЫ
а) автоматический пуск и остановка котла;
б) аварийную защиту, обеспечивающую остановку котла при возникновении аварийных ситуаций, включение звукового сигнала и запоминание первопричины останова;
в) автоматическое регулирование производительности:
- двухпозиционное прогрессивное;
- многопозиционное для газовых горелок оборудованных сервоприводом для регулирования производительности - 11 позиций.
г) связь с верхним уровнем иерархии управления, а также с другими устройствами управления по интерфейсу RS485;
д) комплект обеспечивает работу автоматизированного котла без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
На основании анализа функциональной спецификации можно выделить следующие блоки, которые необходимо реализовать аппаратным способом:
ВХОДЫ:
ВЫХОДЫ
1. автоматический пуск и остановка котла;
2. аварийную защиту, обеспечивающую остановку котла при возникновении аварийных ситуаций, включение звукового сигнала и запоминание первопричины останова;
3. автоматическое регулирование производительности:
- двухпозиционное прогрессивное;
- многопозиционное для газовых горелок оборудованных сервоприводом для регулирования производительности - 11 позиций.
4. связь с верхним уровнем иерархии управления, а также с другими устройствами управления по интерфейсу RS485;
5. комплект обеспечивает работу автоматизированного котла без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
СТАНДАРТНЫЕ МОДУЛИ СИСТЕМЫ:
Программные модули также определяются на основе анализа функциональной спецификации, из которого следует, что система может быть разделена на три части ВХОД, ВЫХОД и ФУНКЦИИ.
Входной и выходной модули реализуют функции взаимодействия с аппаратной частью системы и представляют нижний уровень модульной структуры.
Рис. 1. Структурная схема контоллера газовой горелки.
Программное обеспечение
Аппаратное обеспечение
Рис. 2. Диаграмма задач управления газовой горелки
В соответствии с отмеченными уточнениями и будем вести разработку аппаратной и программной частей устройства управления газовой горелки.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ УСТРОЙСТВА
Разработка функциональной схемы основывается на структурной схеме устройства, на требованиях технического задания и заключается в выборе принципов реализации ее модулей.
Рис. 4.4. Контакт с нормально разомкнутым состоянием.
Модуль датчиков и кнопок реализуем в виде контактов с нормально разомкнутым состоянием. При сработке датчика или при нажатии на кнопку, произойдет замыкание соответствующего контакта. Для фиксации события, на датчики и кнопки должно быть подано от контроллера через резистор напряжение. Величина напряжения, снимаемая с резистора, может принимать два значения, соответствующих событиям сработка/отпускание. Если по каким либо соображениям, например по конструктивным, необходимо использовать датчики иного вида, то принцип его подключения может быть другим.
Модуль датчиков представляет собой набор из датчика подачи воды, датчика подачи газа, датчика температуры, датчика пламени и др., которые, в свою очередь выполняют функции управления газовой горелки.
Модуль кнопок реализуем в виде контактов с нормально разомкнутым состоянием. При нажатии на кнопку, произойдет замыкание соответствующего контакта (Рис. ).
Рис. 3.1. Клавиатура
Функциональное назначение клавиш:
При нажатии на клавишу ПУСК осуществляется процедура автоматического пуска котла, при нажатии на клавишу СТОП – автоматической остановки.
Модуль ЖКИ и светодиодные индикаторы
Алфавитно-цифровое табло и светодиодные индикаторы обеспечивают представление ин формации о значении параметров, ходе техпроцесса, составе системы и т.п.
Алфавитно-цифровое табло жидкокристаллическое, двухстрочное, имеет по 16 знаков в каж дой строке. Табло имеет подсветку.
Светодиодные индикаторы имеют следующие назначения:
«Сеть» – индикатор желтого цвета,
– светится постоянно – контроллер подключен к сети электропитания;
– погашен – контроллер отключен от сети.
«Работа» – индикатор зеленого цвета,
– светится постоянно – котел работает в штатном режиме или производится загрузка програм мы в контроллер;
– погашен – котел штатно остановлен;
– мигает с различной частотой и длительностью – при заблокированной защите возникла ава рийная ситуация именно по заблокированному параметру, при этом на табло выводится сообще ние об аварийной ситуации и её причине.
«Нештатная ситуация» (НС) – индикатор красного цвета,
– светится постоянно – возникла нештатная ситуация;
– погашен – котел работает в штатном режиме (если при этом горит светодиод «Работа»), котел штатно остановлен, производится штатный пуск или останов котла;
– мигает с частотой 1 Гц – предупредительная сигнализация.
Модуль защиты от помех должен защищать входы контроллера от наведенной ЭДС. Для решения этой проблемы рекомендуется несколько способов, в частности:
- гальваническая развязка датчиков от схемы контроллера при помощи оптрона, реле и т.д.;
- использование защитных диодов и резисторов;
Гальваническая развязка является наиболее надежной защитой от помех, но требует дополнительных материальных затрат, увеличивает габариты устройства.
Использование защитных диодов, которые выполняют функцию амплитудного ограничителя сигнала за счет подключения диодов к источнику питания, является наиболее дешевым вариантом защиты от помех. Остановимся на этом варианте как наиболее часто используемом. Схема приведена на рис.4.4.
Рис. 4.4. Схема защиты от помех и подавления дребезга контакта.
Защита от дребезга контактов наиболее просто реализуется при помощи интегрирующей цепи, постоянная времени которой должна быть больше времени дребезга контактов.
Для модуля микроконтроллера необходимо определить требования на его архитектуру, в соответствии с заданием и структурной схемой. Так, в нашем случае микроконтроллер должен содержать таймер, контроллер обработки внешних прерываний, желательно наличие охранного таймера. Все современные микроконтроллеры имеют встроенный тактовый генератор с внешней времязадающей цепью. Использование варианта с полностью встроенным тактовым генератором также привлекательно, однако номенклатура таких устройств ограничена.
На схему сброса и синхронизации не накладывается каких-либо особых требований, вида: частота генератора должна иметь определенную стабильность, её значение необходимо выбирать с учетом обеспечения требуемой синхронизации последовательного канала и т.д. Поэтому в качестве задающего генератора, если не будет варианта с встроенным тактовым генератором, можно выбрать внутренний генератор с внешними времязадающими цепями, у которого частота определяется подсоединенным к внешним выводам кварцевым резонатором. Такой вариант является самым распространенным и дешёвым.
Модуль драйверов позволяет микроконтроллеру управлять мощной нагрузкой. Устройство газовой горелки подпитывается от напряжения ~220 В, поэтому модуль драйверов должен выполнять еще и роль гальванической развязки, с целью защиты всей схемы от возможного попадания высокого напряжения. Наиболее приемлемым вариантом развязки является использование оптосимисторов.
Схема сброса должна выработать импульс сброса для микроконтроллера при включении питания.
Модуль питания в нашем случае преобразует переменное напряжение ~220 В в напряжение питания для схемы контроллера и в напряжение питание схемы газовой горелки. Остановимся на комбинированном источнике питания.
Также для разработки функциональной схемы необходимы такие модули управления как модуль трансформаторного зажигания, модуль управления сигнализацией на случай сбоя или пожара, модуль управления вентилятором, модуль упраления заслонками, модуль управления клапаном и др.
Таким образом, функциональная схема контроллера светофора будет иметь вид, изображенный на рис. 4.5.
3.2. Разработка принципиальной схемы устройства
Выбор кнопок, модулей переключателя режимов, датчиков температуры, воды, газа и пламени определяется эргономическими требованиями, ценой и т.д.
Модуль защиты от помех может быть реализован на дискретных элементах. Однако в настоящее время лучшим выходом является использование специализированных микросхем, разработанных для подключения механических переключателей. Так серия МАХ681х защищает от статического электричества ( 15кВ), большого напряжения на входах (до уровня 25В) и применима для жестких промышленных условий. Кроме того, она снабжена схемой защиты от дребезга контактов, что делает ее идеальным устройством съема состояния с переключателей. Для нашего случая подойдет микросхема МАХ6816. Её внутренняя структура содержит защитные диоды, аппаратную схему подавления дребезга и защиту от статики, типовая схема включения приведена на рис. 3.1.
Рис. 3.1. Типовая схема включения микросхемы МАХ6818
В качестве датчика температуры выберем модель HEL-705 фирмы Honeywell. Он обеспечивает диапазон измерения температуры от минус 200 С до плюс 260 С, с точностью 0,5 С и имеет герметичный корпус, что позволяет использовать его при измерениях температуры воды. Сопротивление при 25 С0 составляет 1000 Ом. Время ответа менее 1 секунды. Максимальное напряжение питания 10 В. Рекомендуемый измерительный ток 1 мА. Чувствительность 0,5 Ом/градус. Размер корпуса D2.8*4.75.
Схема подключения изображена на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Схема подключения датчика температуры.
Остановимся на выборе микроконтроллера ADUC АТ90LS8515. Его характеристики: 40-выводной корпус –35 программируемых линий ввода/вывода с выходными буферами; 16-разрядный таймеры/счетчики, с частотой 50 Hz; 3 внешних прерывания; программируемый сторожевой таймер, интерфейс SPI и др.
Схема синхронизации наиболее просто реализуется путем использования внутреннего тактового генератора с подключенным внешним кварцевым резонатором. Так как разрабатываемая схема не критична к быстродействию, то зададимся частотой процессора 1МГц. Данная частота позволяет легко формировать необходимые временные задержки и энергопотребление микроконтроллера в этом случае незначительное.
При выборе схемы сброса (супервизора питания) необходимо обратить внимание на то, чтобы длительность импульса, генерируемого схемой по включению питания, была больше длительности, требуемой для сброса микроконтроллера. Кроме того, у АТ90LS8515 сброс низким уровнем.
Выберем супервизор фирмы Dallas – DS 1813-5, удовлетворяющий указанным условиям.
Рис.3.3. Типовая схема подключения супервизора питания.
В качестве двигателя выбирается любой питающийся от сети в 220 В 50 Гц.
Схему драйвера управления нагревателем, насосом и клапаном построим на мощных симисторах, которыми будем управлять через оптоэлектронную развязку. Например, фирма MOTOROLA предлагает симисторы серии МАС для токов до 40А и напряжений до 800В. Для управления симисторами фирма выпускает оптоэлектронные приборы серии МОС3хх.
В качестве ЖКИ выберем индикатор DV-16236 фирмы Data Vision.
Его характеристики:
- двухстрочный 16-символьный индикатор;
- 16 выводов;
- 8 – под данные;
- один для сигнала чтения/записи, сигнала разрешения, питания и др.
В нашем случае возможно использование ЖКИ в режиме 4 вывода под шину данных. На рис.3.5 показана схема подключения данного устройства:
В качестве источника питания, как отмечалось выше, проще всего выбрать промышленный АС/DC модуль. Данные модули выпускаются на разное входное/выходное напряжение с широкой номенклатурой выходной мощности. В нашем случае входное напряжение равно ~220В, выходное +5В. Источником питания выбираем AC/DC модуль МС5А фирмы ИРБИС.
Для систем управления маломощными двигателями специально разработана серия высоко-функциональных IGBT-модулей (AS IPM), которые сочетают силовые, защитные и управляющие функции в одной корпусе. Оптимизация эффективности всей управляющей системы была достигнута благодаря интеграции специальных функций, используемых в конкретных приложениях. Выберем модуль фирмы Mitsubishi Electric серии PS.
Фирма Crydom выпускает широкий ассортимент герконовых датчиков уровня жидкости горизонтального и вертикального (серия RSF5x) исполнения, изготавливаемых из различных материалов и предназначенных для работы в различных средах, в том числе и агрессивных, в диапазоне рабочих температур от -20 до +120 °C. В датчиках уровня жидкости поплавкового типа в качестве коммутирующего элемента используются герконы. При достижении жидкостью уровня размещения датчика, поплавок со встроенным магнитом поднимается вместе
с уровнем жидкости и замыкает или размыкает контакты геркона.
Выберем датчик RSF4-x.
Окончательная функциональная схема устройства:
+5В
300Oм
Кн.1…3
220В
Выкл.1
300Ом
DS1813-5
+5B 220В
LM388
+5B
300Ом
+5V 200В
t DV-16236
ИРБИС МС5А
220 v 50 Hz +5v
GND
Рис 3.6. Функциональная схема контроллера управления бытовой стиральной машиной.
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 модуль устанавливает выходной вектор на выходной порт микроконтроллера. Данные сигналы управляют ЖКИ и через драйвер свечением ламп и электродвигателем.
ВЫХОДНОЙ(параметры)
{ /* начало процедуры*/
установка на порту выходного вектора;
} /* возврат
5.2. Разработка заданного программного модуля
Для реализации выберем модуль ПРОВЕРКИ. Представим его в графическом виде при помощи блок-схемы алгоритма.
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
Мясников В.И. Микропроцессорные системы. Учебное пособие по курсовому проектированию.- Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.
Предко М. Руководство по микроконтроллерам. В 2-х томах. – М.: Постмаркет, 2001.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Разраб.
Сафиуллин Н. Ш..
Провер.
Мясников В. И.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Газовая горелка
Лит.
Листов
12
МарГТУ ВМ-41
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
13
Лист
Дата
Подпись
Датчики, кнопки
Защита от помех и дребезга
Обработка входных сигналов
Управление водой, газом и пламенем
Модуль управления сигнализации
Модуль сигнализации
Модуль датчика пламени
Модуль датчика подачи воды
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
12
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
11
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
10
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
9
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
AC/DC
ЖКИ
НАСОС
MOC
3041
V1 V0
SP
КОМПРЕССОР
MOC
3041
MAX6818
IN1 OUT1
… …
IN8 OUT8
НАГРЕВАТЕЛЬ
MOC
3041
CPU
PA0
PA1
PD0
:
:
PD7
PA2
PA3
RESET XTAL1
XTAL2
PA4
PA5
АЦП
PC0
:
PC7
МАС
218-10
300 Ом
R
~ 220В
к порту СРU
МОС
3041
DS1813-5
GND
RESET
+ 5В
SP
GND
К портам CPU
Кн 1
МАХ6818
IN1 OUT1
Vcc
Газовая горелка
№ докум.
Устройства управления воды, газа и пламени
Изм.
Лист
Управление выходными сигналами
Модуль трансформаторного зажигания
Модуль питания
Схема сброса и синхронизации
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Вход
Возврат
tv < tset
Z = Z1
Z = Z0
buf = I/O
buf =поворот
buf =УВ
buf =УТ
Off()
Turn()
Set_time()
Set_temp()
Вывод инфор. на ЖКИ
Вывод инфор. на ЖКИ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Выключено
Лампочки горят
Лампочки не горят
Лампочки горят
и включение электродвигателя
Лампочки не горят
и поворот электродвигателя
Р1=1
Р1=1
Р1=1
Т=0
Т=1
Р2=1
Р2=1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
20
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
21
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1
КНФУ.ХХХХХХ.001 Э3
Разраб.
Сафиуллин Н. Ш.
Провер.
Мясников В. И.
Т. Контр.
Н. Контр.
Утверд.
Газовая горелка
Схема электрическая принципиальная
ит.
Листов
1
МарГТУ ВМ-41
Реценз.
Масса
Масштаб
Модуль драйверов трансформаторного зажигания
Модуль датчика подачи газа
Модуль ЖКИ
Модуль микроконтроллера
Модуль датчика температуры
Модуль управления вентилятором
Модуль вентилятора
Модуль драйверов заслонки
Модуль заслонки
Модуль клавиаутры
Модуль драйверов клапана
Модуль клапана
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
0V
+5V
Сброс
WDT
Охранный таймер
Схема сброса
Vсс
R
S
КНФУ.ХХХХХХ.001 ПЗ
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.