Расчет производственного освещения

Некоммерческое  акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра электроники

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

на тему: Расчет производственного освещения

 

по дисциплине «Компьютерные сети и системы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальность 5B0719 «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

Выполнил Сумекенова А. К.       № зач. кн.- 103129         Группа ЭСТ-10-01

Руководитель доц. Байкенов Б.С.

____________________________________«__»_________________2013 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2013

Задание

Разработать схему стабилизации температуры  в заданном диапазоне: верхний предел не превышает 256, а нижний равен 0. Датчик температуры аналоговый. При превышении допусковой величины включается двигатель  с вращением по часовой стрелке, а при уменьшении температуры  против часовой. При равенстве с допуском на экране LCD высвечивается “NORMAL”, при превышении “HIGHER” и при уменьшении “LOWER”. Процесс непрерывный.

В списке группы занесена под N=6. Выполняю второе задание (четный номер), 3 вариант.

 

Таблица 1 – Значения допусковой температуры

№ варианта	Допуск	№ варианта	Допуск
1	18	6	38
2	22	7	42
3	26	8	46
4	30	9	50
5	34	10	50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...4                                                                                                                 

1 Основные  модули симулятора системы……………………………………5

1.1 Жидкокристаллический индикатор………………………………………5

1.2 АЦП………………………………………………………………………….7

1.3 Шаговый двигатель ……………………………………………………….7                                           

2 Система регулирования………………………………………………………9

2.1 Алгоритм  работы системы…………………………………………………9

3 Программное  обеспечение системы………………………………………11

3.1 Программа  стабилизации температуры…………..……………………11

Заключение………………………………………………………………………22                                                                                          

Список литературы……...……………………………………………………….23                                                                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

  Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно,  но  почти  любой человек  может  с   твердой  уверенностью  сказать,  что   будущее   -   за компьютерными технологиями.

   На  заре  своего  появления  компьютеры  представляли  собой   громоздкие устройства, работающие на лампах и занимающие  настолько много места,  что для  их  размещения   требовалась   не   одна   комната.   При   всем   этом производительность  таких  машин,  по   сравнению   с   современными,   была невероятно мала.

   Время шло.  Постепенно  научная  мысль  и  возможности ученых  развились настолько, что производство меньших по размеру,  но  более  производительных компьютеров стало реальностью.

   Процесс  развития   персонального   компьютера   движется   с   постоянно увеличивающимся ускорением, в связи с чем в ближайшем будущем компьютеры станут обязательным и незаменимым  атрибутом любого  предприятия,  офиса и большинства квартир.

   Причиной столь  интенсивного развития информационных  технологий  является все возрастающая потребность в быстрой и качественной обработки  информации, потоки которой с развитием общества растут как снежный ком.

   Одной из наиболее  перспективных на данный  момент  областей  исследования является  разработка  так   называемых   нейрокомпьютеров,   основанных   на молекулах ДНК  определенного вида водорослей, и способных хранить  громадные объёмы информации относительно современного  ПК  при  минимальных   размерах самих носителей информации.

   Большой успех  в  последнее  время  получили  так  называемые  виртуальные технологии, которые позволяют с большой  точностью  моделировать  физические явления, процессы, предметы, а так  же  их  взаимодействие  в  совокупности. Такие технологии используются в различных областях деятельности человека.

   Компьютеры уже  прочно вошли в современный  мир, во все сферы  человеческой деятельности  и науки, тем самым  создавая необходимость  в  обеспечении  их различным программным обеспечением. Конечно, в первую очередь это связано  с развитием   электронной   вычислительной   техники   и    с    её    быстрым совершенствованием   и   внедрением   в   различные    сферы    человеческой деятельности.

   Объединение  компьютеров   в  сети  позволило  значительно   повысить производительность труда. Компьютеры используются как  для  производственных (или офисных) нужд, так и для обучения.

 

 

1 Основные элементы системы

1.1 Жидкокристаллический индикатор

 

Жидкокристаллические  индикаторы (ЖКИ) или LCD-индикаторы (liquid crystal display) практически полностью заменили светодиодные индикаторы во многих устройствах. Единственным недостатком ЖКИ является то, что им трудно пользоваться при малой освещенности.

 

Рисунок 1.1 - Типовая схема ЖКИ и его выводов

 

В общем  случае требуется  4 или 8 линий ввода/вывода для шины данных. Пользователь может  выбрать, ЖКИ будет работать с 4-разрядной (4-bit) или 8-разрядной (8-bit) шиной данных. Если используется 4-битная шина данных , то ЖКИ потребует в общей сложности 7 линий передачи данных (3 линии управления, плюс 4 линии для шины данных). Если используется 8-битная шина данных, то ЖКИ потребует в общей сложности 11 линий данных (3 линии управления, плюс 8 линий для шины данных).

Три линии управления (контроля), называются EN, RS, и R/W.

Линия EN называется "Включить" (Enable). Линия управления используется, чтобы сообщить ЖКИ, что вы отправляете данные. Для передачи данных на LCD, ваша программа должна убедиться, что эта линия является низкой (установлен 0), а затем установить другие две линии контроля и /или поместить данные на шину данных. Когда другие линии полностью готовы, сделать EN высокой (установлена 1) и подождать, пока минимальное количество времени, необходимого на данные LCD (это зависит от типа LCD), и наконец, приведите ее на 0 еще раз.

Линия RS является линией "Выбора Регистра" (Register Select). Когда RS низкая (0), данные следует рассматривать в качестве команды или специальных инструкции (например, очистка экрана, позиция курсора и т.д.). Когда RS высокая (1), передаваемые данные - это текстовые данные, которые могут быть отображены на экране. Например, для отображения буквы "Т" на экране вы должны установить RS высокой (установить 1).

Линия RW – это линия управления "чтением / записью" (Read/Write). Когда RW низкая (0), информация шины данных записывается на ЖК-дисплее. Когда RW высокая (1), программа эффективно запрашивает (или читает) LCD. Таблица 1.1 – Набор символов знакогенератора

 

Программа выводит в 1 строку ЖК-модуля – «TEMPERATURA», где после него выводится число, поступающее с входа AN0/RA0 АЦП.

 

 

Рисунок 1.2 – Вид экрана LCD

 

Для отображения  АЦП – необходимо выбрать пункт  Microcontroller View в меню Tools. Для установки значения нужно нажать на кнопку А напротив AN0/RA0 и перемещая полосу прокрутки задать значение, например, 555 либо задать его непосредственно с клавиатуры, нажав на окошко со значением под окошком AN0.

LCD управляется через выводы pin 1,2.3 PORTD микроконтроллера, а данные и команды передаются через PORTB. Поэтому с помощью регистров TRISB и TRISD необходимо соответствующие выводы портов  сконфигурировать на выход.

 

1.2 АЦП

 

Аналоговый  сигнал датчика контролируемого  параметра подается на вход RA0/AN0, поэтому этот вывод pin0 порта А необходимо сконфигурировать как аналоговый вход с помощью регистров управления TRISA и ADCON1.

 

 

Рисунок 1.3 - Вид АЦП

 

 

 

1.3 Шаговый двигатель

 

В результате шаговый двигатель запускается  в случае неравенства допуска  и измеренной величины контролируемого  параметра.

Шаговый электродвигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток подаваемый в одну из обмоток статора вызывает перемещение ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

 

Рисунок 1.4 - Шаговый двигатель в PIC Simulator IDE

 

 

Рисунок 1.5 – Возможные состояния панели светодиодов

 

2 Система регулировання

2.1 Алгоритм работы системы

 

Согласно  заданным условиям допуск равен 26 ⁰С. Алгоритм программы управляющего микроконтроллера, реализующий контроль параметра путем сравнения с допуском и его стабилизации при помощи исполнительного устройства в виде пошагового двигателя, показан на рисунке 2.1.

 

 

Рисунок 2.1 - Блок-схема алгоритма программы

 

После получения  значения с АЦП, программа сравнивает число, полученное с АЦП с допуском, равным 26⁰С. Программа сравнивает число с АЦП до10⁰С  и до 30 ⁰С в зависимости от того в каком диапазоне находится это число – двигатель совершает  повороты в определенную сторону. Например, если число, поступаемое на аналоговый вход равно или меньше 10⁰С, двигатель совершает  обороты по часовой стрелке и горят 4 нижних диода на панели навигации.

В результате шаговый двигатель запускается  в случае неравенства допуска  и измеренной величины контролируемого  параметра.

 

 

Рисунок 2.2 –  Общая схема с индикацией температуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Программное обеспечение системы

3.1 Программа стабилизации температуры

 

; конфигурация модуля LCD

; RD1 - RS

; RD3 - E

; RD2 - R/W

; PORTB - data

; interface - 8 bit

; конфигурация шагового двигателя

; PORTD,4 - A

; PORTD,5 - B

; PORTD,6 - C

; PORTD,7 - D

; PORTC - светодиоды 8xLED

R0L EQU 0x22

R0H EQU 0x23

R1L EQU 0x24

R1H EQU 0x25

R2L EQU 0x26

R2H EQU 0x27

R3L EQU 0x28

R3H EQU 0x29

R4L EQU 0x2A

R4H EQU 0x2B

R5L EQU 0x2C

R5H EQU 0x2D

DOPUSKH EQU 0x32

DOPUSKL EQU 0x33

TEMPERATURA EQU 0x34

SEC EQU 0x35

SRH EQU 0x36

SRL EQU 0x37

ACPH EQU 0x2e

ACPL EQU 0x2f

DVP EQU 0x38

ORG 0x0000

BCF PCLATH,3

BCF PCLATH,4

GOTO START

ORG 0x0004

RETFIE

START 

BSF STATUS, RP0              ; банк 1

MOVLW 0xFF

MOVWF TRISA  ;  PORTA  as input

MOVLW 0x00

MOVWF TRISD  ; PORTD as output

MOVWF TRISC  ; PORTC as output

MOVWF TRISB                        ; PORTB as output

CLRF ADCON1            ; PORTA as analog input

BSF TRISE, 4   ; ведомый параллельный порт

BCF STATUS, RP0

; инициализация LCD

BCF PORTD,3  ;

BCF PORTD,1  ; RS-0

BCF PORTD,2  ; R/W-0 write to LCD     

BSF STATUS,RP0  ; bank 1

BCF TRISD,3   ; выход

BCF TRISD,1   ; выход

BCF TRISD,2   ; выход

CLRF TRISB   ; TRISB AS OUTPUT

BCF STATUS,RP0  ; банк 0

MOVLW 0x02   

MOVWF R0L           

MOVLW 0x00   

MOVWF R0H  ; R0H:R0L=0002

CALL W001   ;DELAY

MOVLW 0x33   

CALL LC02

MOVLW 0x33

CALL LC02

MOVLW 0x33

CALL LC02

MOVLW 0x38

CALL LC02

MOVLW 0x0D

CALL LC02

MOVLW 0x01

CALL LC02

L0001:

BSF STATUS,RP0

BSF ADCON1,ADFM ; ПРАВОЕ ВЫРАВНИВАНИЕ

MOVLW 0x00

BCF STATUS,RP0