Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв

3.2 Тест перевірки окремих вузлів або пристроїв

Програма за якою працює мікропроцесор мовою асемблера АТ89С4051 має наступний вигляд:

__CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _PWRTE_ON & _XT_OSC

ORG 0

Goto PROGRAM

sec equ H'11' ; секунди

sec10 equ H'12' ; Десятки секунд

min equ H'13' ; минути

min10 equ H'14' ; Десятки минут

hour equ H'15' ; години

hour10 equ H'16' ; Десятки годин

Indicator equ H'17' ; 7-сегментний код для загрузки в регістр DD2

Bit_counter equ H'18' ; лічильник бітів, загруженних в регістр DD2

FLAGS equ H'19' ; різні прапорці

FLAGS_2 equ H'1F'

Fig_pointer equ H'1B' ; показник виведеної цифри

TEMP equ H'1C' ; для тимчасового збереження вмісту порту A

Ind_start equ H'1D' ; адреса комірки, яка першою виводиться на індикатор

SB_delay equ H'1E' ; часова затримка

STATUS_copy equ H'21' ; копії вмісту регістрів

W_copy equ H'22'

FSR_copy equ H'23'

min_al_1 equ H'24' ; регістри першого будильника

min10_al_1 equ H'25'

hour_al_1 equ H'26'

hour10_al_1 equ H'27'

min_al_2 equ H'28' ; регістри другого будильника

min10_al_2 equ H'29'

hour_al_2 equ H'2A'

hour10_al_2 equ H'2B'

EEP_Ind_4 equ H'2C' ; регістри для індикації

EEP_Ind_3 equ H'2D' ; режиму роботи з EEPROM

EEP_Ind_2 equ H'2E'

EEP_Ind_1 equ H'2F'

Alarm_count equ H'30' ; лічильник будильника

SB4_count equ H'31' ; лічильник часу натискання на кнопку SB2

IntCount_H equ H'32' ; лічильник переповнення таймеру номер 1

IntCount_L equ H'33' ; лічильник переповнення таймеру номер 2

MaxInt_H equ H'34' ; верхня границя лічильника переривань

MaxInt_L equ H'35' ; визначає секундну затримку

TIME_SET equ H'36' ; коефіцієнт корекції часу

; ------------- Підпрограма яка добавляє хвилини ---------------

INC_MIN macro Reg1_min,Reg2_min

movfw Reg1_min ; якщо кількість менут = 9 то

xorlw 9 ; обнуляємо менути і прибавляємо десятки менут

BZ $+3 ; інакше прибавляємо менути та виходимо з підпрограми

incf Reg1_min, f

goto Main_loop

clrf Reg1_min

movfw Reg2_min

xorlw 5 ; якщо кількість десятків менут = 5,

BZ $+3  ; обнуляємо менути та взагалі та виходимо з підпрограми

incf Reg2_min, f ; інакше прибавляємо десятки менут

goto Main_loop

clrf Reg1_min

clrf Reg2_min

goto Main_loop

 endm

 ; ------------- Підпрограма яка прибавляє години ---------------

INC_HOUR macro Reg1_hour,Reg2_hour

movfw Reg1_hour ; якщо кількість годин = 3, то перевіряємо чи

xorlw 3 ; число десятків годин = 2, якщо так то

btfss STATUS, Z ; обнуляємо години взагалі (перехід із 23 годин в 00)

goto $+5

movfw Reg2_hour

xorlw 2

BZ $+D'14'

movfw Reg1_hour ; якщо число годин = 10, прибавляєм

xorlw 9 ; десятки годин і скидаємо одениці

BZ $+3 ; інакше прибавляєм одениці годин та виходимо із підпрограми

incf Reg1_hour, f

goto Main_loop

clrf Reg1_hour

movfw Reg2_hour

xorlw 2

BZ $+3

incf Reg2_hour, f

goto Main_loop

clrf Reg1_hour

clrf Reg2_hour

goto Main_loop

 endm

; ------------- Підпрограма зменшення хвилин ---------------

DEC_MIN macro Reg1_min,Reg2_min

local DEC_min10,Clr

movfw Reg1_min ; зменшуєм хвилини

xorlw 0

BZ DEC_min10

decf Reg1_min,f

goto Main_loop

DEC_min10 movlw 9 ; установлюєм число хвилин = 9

movwf Reg1_min ; і зменшуєм десятки хвилин

movfw Reg2_min

xorlw 0

BZ Clr

decf Reg2_min, f

goto Main_loop

movlw 5

movwf Reg2_min

goto Main_loop

 endm

 ; ------------- Підпрограма зменшення годин ---------------

DEC_HOUR macro Reg1_hour,Reg2_hour

local Set_hour,Clr,If_hour10_1,If_hour10_2,Dec_hour10

movfw Reg1_hour ; зменшуєм години

xorlw 0

BZ Set_hour

decf Reg1_hour, f

goto Main_loop

movfw Reg2_hour ; якщо десятки годин = 0,

xorlw 0 ; установлюємо години рівні 3

btfss STATUS, Z

goto If_hour10_1

movlw 3

movwf Reg1_hour

goto Dec_hour10

If_hour10_1 movfw Reg2_hour ; якщо десятки годин = 1,

xorlw 1 ; установлюєм число годин = 9

btfss STATUS, Z

goto If_hour10_2

movlw 9

movwf Reg1_hour

goto Dec_hour10

If_hour10_2 movlw 9 ; якщо десятки годин = 2,

movwf Reg1_hour ; установлюємо години рівні 9

Dec_hour10 movfw Reg2_hour ; зменшуєм десятки годин

xorlw 0

BZ Clr

decf Reg2_hour, f

goto Main_loop

Clr movlw 2

movwf Reg2_hour

goto Main_loop

 endm

 ; ------------- Підпрограма запису в EEPROM ---------------

EE_write macro Adress,Data

movlw Adress

movwf EEADR

movfw Data

movwf EEDATA

call Write_to_EEPROM

 endm

 ; ------------- Підпрограма читання EEPROM ---------------

EE_read macro Adress,Destination

movlw Adress

movwf EEADR

call Read_from_EEPROM

movfw EEDATA

movwf Destination

 endm

 ; ------------------- ІНІЦІАЛІЗАЦІЯ ----------------------

PROGRAM

bsf STATUS,RP0 ; банк 1

clrf TRISA ; порт А на вихід

movlw B'11110000' ; RB7..RB4 - на вхід, RB3..RB0 - на вихід

movwf TRISB

movlw B'00001000' ; відключений від таймеру

movwf OPTION_REG

bcf STATUS, RP0 ; банк 0

clrf TIME_SET

clrf FLAGS

clrf FLAGS_2

clrf sec

clrf sec10

clrf min

clrf min10

clrf hour

clrf hour10

clrf SB_delay

clrf Bit_counter

clrf Alarm_count

clrf PORTB

clrf SB4_count

clrf IntCount_H

clrf IntCount_L

movlw B'00010001'

movwf PORTA

movlw H'16' ; починаєм індикацію з десятків годин

movwf Ind_start

movfw Ind_start

movwf Fig_pointer

bsf FLAGS,PT ; ввімкнення крапок на індикаторі

bsf FLAGS_2, HL1

movlw D'16' ; запускаємо таймер номер 0

movwf TMR0

EE_read 1, TIME_SET ; читаємо значення коэфіціэнту

movwf TIME_SET ; корекції часу

EE_read 2, min_al_1 ; читаєм показпоказники обох

EE_read 3, min10_al_1 ; будильників з EEPROM

EE_read 4, hour_al_1

EE_read 5, hour10_al_1

EE_read 6, min_al_2

EE_read 7, min10_al_2

EE_read 8, hour_al_2

EE_read 9, hour10_al_2

movfw min_al_1 ; якщо в регістрах будильника

xorlw H'11' ; були числа 0х11, тоді,

btfss STATUS,Z ; він був вімкнений при останньому

bsf FLAGS, Al_on ; записі в EEPROM

movfw min_al_2

xorlw H'11'

btfss STATUS, Z

bsf FLAGS_2, Al_on2

bsf PORTB, 3 ; вмикаєм світлодіод

btfsc FLAGS, Al_on

bcf PORTB, 3

btfsc FLAGS_2, Al_on2

bcf PORTB, 3

bsf INTCON, T0IE ; дозволяєм переривання

bsf INTCON, GIE

movlw H'E' ; ініціалізація регістрів для правельної індикації

movwf EEP_Ind_1 ; режим роботи EEPROM

movlw H'E'

movwf EEP_Ind_2

movfw TIME_SET ; розбиваємо змінну TIME_SET

andlw B'00001111' ; на 16-розрядні десятки та одениці

movwf EEP_Ind_4 ; одениці

movfw TIME_SET

movwf EEP_Ind_3 ; десятки

swapf EEP_Ind_3, f

movlw B'00001111'

andwf EEP_Ind_3, f

;******************************************************************

 ; ГОЛОВНИЙ ЦИКЛ ПРОГРАМИ

******************************************************************

movlw H'21' ; задаємо верхню границю

movwf MaxInt_L ; лічби переривань = 3873

movlw H'F'

movwf MaxInt_H

movfw TIME_SET ; добавляєм TIME_SET до границі

bcf STATUS, C ; лічби переповнення таймера

addwf MaxInt_L, f

btfsc STATUS, C

incf MaxInt_H, f

movfw IntCount_H ; порівнюєм старший байт

xorwf MaxInt_H, w

btfss STATUS, Z

goto Main_loop

movfw IntCount_L ; порівнюєм молотший байт

xorwf MaxInt_L, w

btfss STATUS, Z

goto Main_loop

goto ADD1s ; секунда пройшла

 ; ------- Процедура перекодування числа в семисегментний код --------

Table

addwf PCL,f

retlw B'00000010' ; цифра 0

retlw B'10011110' ; цифра 1

retlw B'00100100' ; цифра 2

retlw B'00001100' ; цифра 3

retlw B'10011000' ; цифра 4

retlw B'01001000' ; цифра 5

retlw B'01000000' ; цифра 6

retlw B'00011110' ; цифра 7

retlw B'00000000' ; цифра 8

retlw B'00001000' ; цифра 9

retlw B'11111110' ; пусте місце (код 10h)

retlw B'11111100' ; тире (код 11h)

 ;********************* Режим індикації секунд ***********************

Show_seconds

clrf SB4_count

btfsc FLAGS,Sec ; якщо на індикаторі показані секунди

goto Show_hour ; повертаємся до нормального вигляду

movlw H'14'

movwf Ind_start

bsf FLAGS, Sec

movwf SB_delay

goto Main_loop

Show_hour

movlw H'16'

movwf Ind_start

bcf FLAGS,Sec

movwf SB_delay

goto Main_loop

 ;***************** Добавляєм менути реального часу ******************

ADDmin_button

clrf sec

clrf sec10

INC_MIN min, min10

goto Main_loop

 ;******************Добавляєм години реального часу ******************

ADDh_button

clrf sec

clrf sec10

INC_HOUR hour, hour10

goto Main_loop

END ; кінець програми

Рисунок 3.2.1 - Блок-схема роботи пристрою

3.3 Розрахунок надійності пристрою

Надійність – властивість пристрою виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, обслуговування, ремонту, збереження, транспортування на протязі необхідного інтервалу часу.

Показники надійності:

1.         Безвідмовність.

2.         Довговічність.

3.         Ремонтопридатність.

4.         Збереження.

Безвідмовність – властивість безупинно зберігати працездатність до граничного стану, після настання, якого подальша експлуатація виробу економічно недоцільна.

Ремонтопридатність – пристосованість пристрою до попередження відмовлень, до можливості виявлення та усунення несправностей шляхом проведення ремонту і технічного обслуговування.

До термінів ремонтопридатності відносяться: відмовлення, збереження.

Відмовлення – подія, що полягає в повній або частковій утраті працездатності пристрою.

Відмовлення бувають:

Раптові (катастрофічні) – стрибкоподібна зміна параметрів робочого виробу.

Поступові (параметричні) – постійна зміна одного або декількох параметрів з часом, що виходять за припустимі межі.

Збереження – термін, протягом якого при дотриманні режимів збереження виріб зберігає працездатний стан.

Розрахунок надійності поділяється на три розділи:

1. Визначення значення інтенсивності відмовлення всіх елементів за принциповою схемою вузла пристрою.

2. Визначення значення імовірності безвідмовної роботи всієї схеми.

Визначення середнього наробітку до першого відмовлення.

Виконання розрахунків проходить наступним чином:

1. Інтенсивність відмовлення всіх елементів визначається за формулою:

(3.3.1)

де:

n_i– кількість елементів у схемі;

l_i– інтенсивність відмовлень і-го елемента;

m – кількість типів елементів.

При розрахунку також потрібно враховувати інтенсивність відмовлень через пайки радіоелементів на друкованій платі.

Інтенсивність відмовлень елементів розраховуємо за формулою:

(3.3.2)

де:

l_о – інтенсивність відмовлень елементів у режимі номінального навантаження;

К_e – експлуатаційний коефіцієнт;

К_р – коефіцієнт навантаження.

Усі ці параметри беруться з довідника з розрахунку надійності.

2. Ймовірністю безвідмовної роботи називається ймовірність того, що за певних умов експлуатації в заданому інтервалі часу не відбудеться жодного відмовлення.

Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:

(3.3.3)

де:

 - інтенсивність відмов всіх елементів;

t – час, (год).

За результатами розрахунків складається таблиця і графік.

3. Середній наробіток до першого відмовлення – це час роботи пристрою до першої відмови.

Середній наробіток на відмовлення визначається за формулою:

(3.3.4)

Розрахунок надійності пристрою приведено далі.

Анотація

Завданням даної курсової роботи є створення схеми електричної принципової годинника-будильника-термометра з ІЧ ПК. В ході виконання курсової роботи розроблено структурну та електричну принципову схему пристрою та програму тестування роботи пристрою, та проведено розрахунок надійності його роботи.

Виконання даної курсової роботи змусило повторити та закріпити вивчений протягом навчального року матеріал з предмету «Мікропроцесорні системи», а також звернутися до додаткової літератури та вивчити багато нового.

Література

1.         Бороволоков Э.П. Фролов В.В. «Радиолюбительские схемы» // К.: Кондор – 1995 – 6 с.

2.         Якименко Ю.І. Терещенко Т.О. Сокол Є.І. «Мікропроцесорна техніка» // К.: Кондор – 2004 – 24 с.

3.         Методичні вказівки щодо виконання курсової роботи.

4.         Вершинин О.Е. «Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов» // Л.: Энергоатомиздат, 1986.

5.         Самофалов К.Г., Викторов О.В., Кузняк А.К. «Микропроцессоры» // К.: Техника, 1986.