Конструирование контроллера

4. Конструирование контроллера

Конструкция контроллера представляет собой плату печатную, вдвижную. Для выполнения основной печатной платы рекомендуется использовать двусторонний фольгированный стеклотекстолит марки ФТС2-35 ТУ 16-503.161-83. Двустороннее фольгирование выбрано из соображений уменьшения плотности расположения проводников и уменьшения размеров основной печатной платы устройства. Плату изготовить фотохимическим способом. Дорожки на плате травление по “позитиву”. Размеры печатной платы определяются в соответствии с ГОСТ 2.109-73.

Для увеличения жесткости печатной платы монтировать на специальную рамку, отлитую с лицевой панелью из легкого алюминиевого сплава АЛ9. Толщина рамки и панели - 3 мм. Плата крепить к рамке при помощи стяжных винтов М3.

 На лицевой панели расположены отверстия под светодиоды, кнопка сброса.

Крепление кнопки сброса производится “под гайку” на передней панели.

Внешний разъем типа РШ2Н-2-16. Разъем - электрический соединитель для печатного монтажа, расположение штырьков линейное. Предназначен для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока с частотами до 3 МГц и цепях импульсного тока.

Рекомендуемый тип припоя – ПОС 60 ГОСТ 21930-76.

 Конструкция блока представляет из себя алюминиевое шасси, на котором закреплена печатная плата. Шасси блока одновременно является и направляющей при установке блока в основное (либо управляемое) устройство. На передней панели закреплены кнопка сброса и индикаторы. Плата соединена с кнопкой сброса гибкими проводами.

Разработка программного обеспечения

 

При выборе микропроцессорной системы управления существенно уменьшается количество дискретных элементов. Что упрощает систему, и, следовательно, повышает ее надежность. С другой стороны отказ самого микропроцессора (само по себе это явление редкое, чаще сказываются ошибки проектирования) ведет к выходу абсолютно всей системы. В то же время появляется необходимость в управляющей программе. Каждый тип микропроцессора обладает рядом только ему присущих особенностей: архитектурой, набором команд, функциональными возможностями и так далее. Все это было принято к сведению при написании программы для спроектированной системы управления.

Программа была написана на языке ассемблера для МК-51 с использованием системы отладки AVSIM51. Далее приводится алгоритм работы программы, листинг программы и hex файл, представляющий собой образ ПЗУ предназначенный непосредственно для прошивки в микросхему.

Алгоритм работы программы.

Используя особенность микропроцессора МК-51 работать с отдельными битами (булев процессор) данное задание можно выполнить напрямую запрограммировав все состояния и условия переходов.

Листинг программы:

 2500 A.D. 8051 Macro Assembler - Version 4.02a

 ------------------------------------------------

 Input Filename : kurs.asm

 Output Filename : kurs.obj

 1 ;

 2 ;

 3 ;

 4 ;

 5 ;

 6

 7 ;Для удобства именуем переменные состояния

 8 0020 X0: EQU 20h

 9 0021 X2: EQU 21h

 10 0022 X3: EQU 22h

 11 0023 X4: EQU 23h

 12 0024 X5: EQU 24h

 13

 14 0040 R_N: EQU 55h ;задержка для антидребезговой подпрограммы

 15 0001 R_C: REG R1 ;именуем регистр для антидребезговой подпрограммы

 16 0000

 17 0025 PER: EQU 25h ;временная переменная для сравнения

 18 0000

 19 0000 BSECT ;переход к битовой секции

 20

 21 ;Задаем имена переменных для обозначения входных параметров

 22 0090 S1:REG P1.0 ;

 23 0091 S2:REG P1.1 ;

 24 0092 S3:REG P1.2 ;

 25 0093 U1:REG P1.3 ;

 26 0094 U3:REG P1.4 ;

 27 0095 U7:REG P1.5 ;

 28 0096 L40:REG P1.6 ;

 29 0097 L100:REG P1.7 ;

 30 00B1 L50:REG P3.1 ;

 31 00B2 INDL50:REG P3.2 ;

 32 0000

 33 ;Задание имен переменных для индикации выходных величин

 34 0000

 35 0080 IND:REG P0.0 ;имя переменной для обозначения порта индикации

 36 0000

 37 ;Начало программы располагаем по адресу 30h

 38 0000 02 00 30 JMP x0

 39 0030 ORG 30H

 40

 41 ;Обработка состояния X0

 42 0030 C3 x0: CLR C ;сбрасываем флаг переноса C

 43 0031 75 A0 FF MOV P2, #11111111b ;обнуляем выходы порта P2 (Q2,Q1,Q0)

 44 0034 12 00 91 CALL drbzg ;вызов подпрограммы обработки дребезга

 45 0037 12 00 AA CALL xx0 ;вызов подпрограммы обработки условия X0

 46 003A A2 20 MOV C,X0 ;записываем в C 1, если X0=1

 47 003C 40 43 JC x5 ;переход на метку x5, если перенос C=1

 48 003E 02 00 41 JMP x1 ;иначе переход на метку x1

 49

 50

 51 ;Обработка состояния X1

 52 0041 C3 x1: CLR C

 53 0042 75 A0 F6 MOV P2, #11110110b ;записываем в P2 значения выходов и индикации

 54 0045 12 00 91 CALL drbzg

 55 0048 A2 96 MOV C,L40

 56 004A 40 E4 JC x0

 57 004C 02 00 71 JMP x4

 58

 59

 60 ;Обработка состояния X2

 61 004F C3 x2: CLR C

 62 0050 75 A0 DB MOV P2, #11011011b

 63 0053 12 00 91 CALL drbzg

 64 0056 12 00 B1 CALL xx2

 65 0059 A2 21 MOV C,X2

 66 005B 40 03 JC x3

 67 005D 02 00 71 JMP x4

 68

 69 ;Обработка состояния X3

 70 0060 C3 x3: CLR C

 71 0061 75 A0 ED MOV P2, #11101101b

 72 0064 12 00 91 CALL drbzg

 73 0067 12 00 C1 CALL xx3

 74 006A A2 22 MOV C,X3

 75 006C 40 D3 JC x1

 76 006E 02 00 71 JMP x4

 77

 78

 79 ;Обработка состояния X4

 80 0071 C3 x4: CLR C

 81 0072 75 A0 E4 MOV P2, #11100100b

 82 0075 12 00 91 CALL drbzg

 83 0078 12 00 C8 CALL xx4

 84 007B A2 23 MOV C,X4

 85 007D 40 02 JC x5

 86 007F 01 4F JMP x2

 87

 88

 89 ;Обработка состояния X5

 90 0081 C3 x5: CLR C

 91 0082 75 A0 D2 MOV P2, #11010010b

 92 0085 12 00 91 CALL drbzg

 93 0088 12 00 CF CALL xx5

 94 008B A2 24 MOV C,X5

 95 008D 40 C0 JC x2

 96 008F 01 71 JMP x4

 97

 98

 99 ;Подпрограмма обработки дребезга, индикации

100 0091 drbzg:

101 0091 79 40 MOV R_C, #R_N ;загрузка в регистр константы для антидребезга

102 0093 E5 90 st: MOV A, P1 ;загрузка в аккум. значение порта P1

103 0095 7B 0A MOV R3, #10 ;задержка для опред. дребезга

104 0097 DB FE DJNZ R3, $ ;

105 0099 B5 90 F5 CJNE A, P1, drbzg ;сравнение аккум. с портом и переход

106 009C D9 F5 DJNZ R_C, st ;отсчет времени для распознавания дребезга

107 009E E5 90 MOV A,S1 ;секция индикации входных сигналов

108 00A0 F4 CPL A ;инверсия значений, т.к. управление идет по 0

109 00A1 F5 80 MOV IND,A ;запись в порт для индикации

110 00A3 C3 CLR C

111 00A4 A2 B1 MOV C,L50

112 00A6 B3 CPL C

113 00A7 92 B2 MOV INDL50,C ;

114 00A9 22 RET ;возврат из подпрограммы

115

116 ;Подпрограмма обработки условия X0

117 00AA A2 90 xx0: MOV C,S1 ;

118 00AC B0 95 ANL C,/U7 ;логическое И бита и переноса

119 00AE 92 20 MOV X0,C

120 00B0 22 RET

121

122

123 ;Подпрограмма обработки условия X2

124 00B1 A2 90 xx2: MOV C,S1 ;

125 00B3 B0 91 ANL C,/S2

126 00B5 92 25 MOV PER,C

127 00B7 A2 91 MOV C,S2

128 00B9 B0 90 ANL C,/S1

129 00BB 72 25 ORL C,PER

130 00BD 82 93 ANL C,U1

131 00BF 92 21 MOV X2,C

132

133

134 ;Подпрограмма обработки условия X3

135 00C1 A2 92 xx3: MOV C,S3 ;

136 00C3 B0 B1 ANL C,/L50

137 00C5 92 22 MOV X3,C

138 00C7 22 RET

139

140

141 ;Подпрограмма обработки условия X4

142 00C8 A2 91 xx4: MOV C,S2 ;

143 00CA B0 94 ANL C,/U3

144 00CC 92 23 MOV X4,C

145 00CE 22 RET

146

147

148 ;Подпрограмма обработки условия X5

149 00CF A2 97 xx5: MOV C,L100 ;

150 00D1 92 24 MOV X5,C

151 00D3 22 RET

152 00D4

153 00D4 END

 Lines Assembled : 153 Assembly Errors : 0

Образ ПЗУ для прошивки

:03000000020030CB

:10003000C375A0FF1200911200AAA2204043020043

:1000400041C375A0F6120091A29640E4020071C36C

:1000500075A0DB1200911200B1A2214003020071D1

:10006000C375A0ED1200911200C1A22240D302007C

:1000700071C375A0E41200911200C8A223400201CE

:100080004FC375A0D21200911200CFA22440C0012C

:10009000717940E5907B0ADBFEB590F5D9F5E590E6

:1000A000F4F580C3A2B1B392B222A290B09592208F

:1000B00022A290B0919225A291B090722582939243

:1000C00021A292B0B1922222A291B094922322A2B4

:0400D00097922422BD

:00000001FF