Проектирование микропроцессорных систем

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Ноября 2013 в 22:45, курсовая работа

Краткое описание

Эффективность проектирования микропроцессорных систем определяется в первую очередь квалификацией разработчика и арсеналом инструментальных средств. При изучении курса «Микропроцессорные системы» используются различные средства, выполняющие ввод/вывод аналоговых и цифровых сигналов, хранение и обработки данных, хранение и выполнения командных кодов, а также консольная индикация выполняемых операций и управление. По своей функциональной законченности различают следующие устройства: контроллеры-конструкторы; учебные микропроцессорные стенды.
В данных методических указаниях представлена характеристика современных методов проектирования микропроцессорных систем, дано описание этапов проектирования, рассмотрены инструментальные средства разработки приложений на основе микроконтроллеров, даны варианты заданий для курсового проекта по дисциплине «Микропроцессорные системы».

Содержание

Введение…………………………………………………………………
1 Характеристика современных методов проектирования
микропроцессорных систем……………………………………………
3 Формализация задачи проектирования микропроцессорной системы
4Критерии оценки качества микропроцессорной системы…………
5 Основной математический аппарат, используемый при
Проектировании микропроцессорных систем………
6 Основные сведения о микроконтроллера
6.1Встраиваемые МК……
6.2Микроконтроллеры с внешней памятью…
6.3 Цифровые сигнальные процессоры………………………
6.4 Модульная организация микроконтроллеров………………………
7 Порядок проектирования микропроцессорной системы………………
7.1Функциональная спецификация……………………………………
7.2 Системно-алгоритмическое проектирование. Разбиение МПС
на аппаратную и программную части………………………
7.3 Проектирование аппаратных средств МПС………………………
7.4 Проектирование программного обеспечения МПС……………
8 Средства отладки микропроцессорных систем………………
9 Работа с литературой……………………………………
10 Варианты заданий для разработки курсового проекта…………………
Список использованных источников…………………………………

Вложенные файлы: 1 файл

ПРОЕКТИРОВАНИЕ микропроцессорных систем.docx

— 143.00 Кб (Скачать файл)

Разработка микропроцессорной системы управления холодильником

 

Требования  к микропроцессорной системе:

  1. задание температурных режимов производить переключателем;
  2. предусмотреть 3 режима основной камеры: -30 С, 00 С, +10 С;
  3. предусмотреть 2 режима морозильной камеры: -50 С, -70 С;
  4. измерение температуры;
  5. оповещение о превышении и снижении температуры более чем на 5%.
  6. фиксирование и оповещение наличия льда в основной и морозильной камерах.

Разработка микропроцессорной  системы управления лифтом

Алгоритм работы контроллера управления лифта.

 

Лифт  обслуживает 16-ти этажный дом. Код  первого этажа 00h, код последнего 0Fh. Начальное состояние лифта – стоит на любом этаже без пассажиров, двери закрыты. При поступлении вызова с какого-либо этажа включается свет в лифте и запускается вращение двигателя в нужном направлении. Если этаж, с которого поступил вызов и этаж на котором находится лифт совпадают, то сразу происходит открывание дверей. После остановки лифта включается привод открывания дверей. После срабатывания датчика «Двери открыты» осуществляется выдержка 20 секунд, в течение которых пассажиры могут войти в лифт. Если этого не произошло (отсутствует давление на пол), то включается привод закрывания дверей. При срабатывании датчика «Двери закрыты» привод закрывания дверей выключается, свет гасится, лифт готов принять следующий вызов. Если при закрывании дверей на их пути встречается препятствие, то снова включается привод открывания дверей и после срабатывания датчика «Двери открыты» снова осуществляется выдержка 20 секунд.

При наличии  давления на пол, лифт с открытыми  дверями ожидает нажатия кнопки какого-либо этажа внутри кабины. При нажатии кнопки и отсутствии перегрузки лифта включается привод закрывания дверей. При срабатывании датчика «Двери закрыты» включается двигатель, перемещающий лифт в нужном направлении. Если при закрывании дверей встречается препятствие, то выключается привод закрывания дверей, включается привод открывания дверей и после срабатывания  датчика «Двери открыты» выключается привод открывания дверей и снова осуществляется выдержка 20 секунд.

Если  внутри кабины лифта нажимается кнопка того этажа, на котором находится  лифт, то начинается процедура открывания дверей. Движение лифта с пассажирами аналогично движению пустого лифта. По достижению места назначения двери лифта открываются и остаются открытыми 20 секунд. Затем  включается привод закрывания дверей. При срабатывании датчика «Двери закрыты» привод закрывания дверей выключается, свет гасится, лифт готов принять следующий вызов. Если при закрывании дверей встречается препятствие, то привод закрывания дверей отключается, начинается процедура открывания дверей, после выдержки 20 секунд двери закрываются.

Разработка микропроцессоной системы управления проявкой фотопленки

 

Таблица - Алгоритм работы

 

Тип

Название

Управление

Комментарий

Вых

Вентиль воды

При подаче лог. „0” вентиль открывается  и остается открытым пока на выходе лог. „0”

При открытом вентиле в бачок поступает  вода

Вых

Вентиль проявителя

При подаче лог. „0” вентиль открывается  и остается открытым пока на выходе лог. „0”

При открытом вентиле в бачок поступает  проявитель

Вых

Вентиль закрепителя

При подаче лог. „0” вентиль открывается  и остается открытым пока на выходе лог. „0”

При открытом вентиле в бачок поступает  закрепитель

Вых

Вентиль слива

При подаче лог. „0” вентиль открывается  и остается открытым пока на выходе лог. „0”

При открытом вентиле осуществляется слив жидкости из бачка

Вход

кнопка Пуск

При нажатии на вход микропроцессорного контроллера поступает лог. „1”

 

Вход

датчик Поплавок 1

При активизации на вход микропроцессорного контроллера поступает лог. „1”

Активизация происходит  при наполнении бачка

Вход

датчик  
Поплавок 2

При активизации на вход микропроцессорного контроллера поступает лог. „1”

Активизация происходит  при полном сливе жидкости из бачка

Вход

датчик  
Поплавок 3

При активизации на вход микропроцессорного контроллера поступает лог. „1”

Активизация происходит при наполнении бачка выше нормы

Вых

Звук

При подаче лог. „0” возникает звуковой сигнал

Используется для сигнализации неисправности

Вых

лампочка Проявление закончено

При подаче лог. „0” загорается лампочка

 

Вых

электродвигатель

При подаче лог. „0” включается электродвигатель

Электродвигатель вращает катушку  с пленкой 


 

Разработка микропроцессорной системы управления инкубатора

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

    1. включить систему обогрева камеры и систему поддержания влажности в течение 5 часов поддерживать температуру 380с, затем 30 минут поддерживать температуру 280с, так повторять;
    2. влажность 50% поддерживается постоянной;
    3. обеспечить измерение значений температуры и влажности с периодичностью 5 минут;
    4. вывод на дисплей значений температуры и влажности;
    5. вывод текущего времени;
    6. в случае отклонения температуры /влажности от заданной на 5% зажечь светодиоды, отвечающие за температуру и влажность;
    7. в случае отклонения температуры до 200с подать короткий звуковой сигнал;
    8. в случае появления сигнала с датчика движения (вылупление цыплёнка) подать звуковой сигнал в течение 1 минуты частотой 1 кГц.

Разработка микропроцессорного устройства измерения и анализа веса человека

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

    1. максимальный вес пользователя: 150 кг;
    2. точность измерения: 100 г;
    3. сохранение измеренного веса в энергонезависимой памяти (память на 4 человека);
    4. ввод имени пользователя;
    5. ввод и сохранение величины роста (в метрах) пользователя;
    6. вывод по запросу пользователя предыдущего взвешивания;
    7. вывод на дисплей динамики веса за период, вводимый с клавиатуры;
    8. вывод текущего значения индекса массы тела ИМТ, рассчитанный по формуле    ИМТ = вес в кг/ (рост в м)2;
    9. при ИМТ>22 расчет количества лишних кг;
    10. при ИМТ>25, зажечь красный светодиод – опасно!

 

Примечание:

ИМТ =19-21 соответствует  норме;

ИМТ>22 соответствует наличию лишнего веса;

ИМТ>25 сигнал опасности ожирения.

Разработка микропроцессорной системы контроля и управления работой хладоцентра ледового поля

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

  1. количество точек температурного контроля главной арены – 12, в том числе: грунта 4; бетонной плиты 4; границы раздела плита-лёд 4;
  2. измерение температуры всех точек;
  3. отображение текущей температуры;
  4. включение/отключение систем охлаждения, обогрева грунта;
  5. индикация о работе систем охлаждения, обогрева грунта;
  6. оповещение аварийной ситуации (выхода из строя систем).

 

Разработка микропроцессорной системы противодымной защиты офиса

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

    1. датчики дыма расположены в служебном помещении, на лестничной площадке, в лифтовой шахте. Всего датчиков – 3;
    2. включение вытяжных систем;
    3. включение клапанов дымоудаления;
    4. переключающие устройства воздуховодов;
    5. индикация состояния датчиков дыма; 
    6. индикация состояния клапанов и вытяжных систем.

Предусмотреть временные  задержки.

Разработка микропроцессорного устройства поддержания необходимого уровня жидкости в резервуаре

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

    1. измерение уровня жидкости;
    2. задание частоты опроса датчика уровня;
    3. отображение текущего уровня;
    4. отображение интервала времени между двумя опросами;
    5. ввод с клавиатуры заданных значений уровня (max, min);
    6. индикация выхода уровня за рамки заданных пределов «Превышение выше максимального уровня», «Снижение ниже минимального уровня»;
    7. управление открытием/закрытием клапана подачи жидкости в резервуар.

 

Разработка микропроцессорной системы контроля температуры и влажности в теплице

 

Требования  к микропроцессорной системе:

    1. ввод с клавиатуры заданных значений температуры и влажности воздуха;
    2. измерение температуры воздуха;
    3. измерение влажности воздуха;
    4. отображение измеренных величин;
    5. индикация критических значений «Превышение выше максимального уровня», «Снижение ниже минимального уровня»;
    6. управление включением/отключением нагревателя;
    7. управление включением/отключением увлажнителя.

 

Разработка микропроцессорной системы противопожарной защиты помещения

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

  1. измерение задымленности воздуха помещения;
  2. измерение температуры воздуха помещения;
  3. отображение измеренных значений;
  4. индикация опасных значений задымленности и температуры воздуха;
  5. управление включением/отключением вытяжных систем;
  6. индикация состояния клапанов и вытяжных систем.

Предусмотреть временные  задержки.

 

Разработка микропроцессорной системы охраны нескольких помещений

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

Количество  помещений – 8.

  1. обнаружение разрыва цепи периметра;
  2. обнаружение движущегося объекта;
  3. индикация обнаруженных нарушений;
  4. управление включением/отключением сигнализации;
  5. обеспечение сигнала тревоги на пульте оператора.

 

Разработка микропроцессорной системы управления процессом смешивания жидкостей

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

    1. задание величин: уровня первой жидкости, результирующего уровня;
    2. задание времени перемешивания;
    3. измерение уровня первой жидкости;
    4. измерение результирующего уровня жидкости;
    5. индикация текущих значений уровня;
    6. индикация времени от начала процесса перемешивания;
    7. управление включением/отключением двигателя перемешивания жидкостей;
    8. сигнализация аварийного превышения уровня жидкости.

 

Разработка микропроцессорной системы контроля электрических параметров сети 220в, 50Гц

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

    1. измерение напряжения сети;
    2. измерение частоты напряжения;
    3. преобразование измеренных сигналов в цифровой сигнал;
    4. сравнение результатов с эталоном;
    5. индикация текущих значений параметров сети;
    6. индикация отклонений от эталона на 1%;
    7. аварийная сигнализация при отклонениях на 2%.

 

Разработка микропроцессорной системы слежения атмосферного давления

 

Требования  к микропроцессорной системе:

 

  1. задание требуемой величины атмосферного давления;
  2. измерение текущего времени;
  3. ввод значений атмосферного давления с барометра;
  4. сравнение результатов с заданным значением;
  5. индикация текущего времени и давления;
  6. индикация величины отклонения от заданного значения.

Информация о работе Проектирование микропроцессорных систем