Реализация в пакете AVRStudio

 

66. ;настройка ацп
67. ldi tp,0b00100000      
68. out admux,tp           
69. ldi tp,0b10001011
70. out adcsra,tp

 

71. ;компаратор
72. ldi tp,0b01101111
73. out acsr,tp
74. ldi tp,0b00000000
75. out sfior,tp

 

76. ;настройка таймера 2
77. ldi tp,0b00000000
78. out assr,tp
79. ldi tp,0b00000000
80. out tccr2,tp
81. ldi tp,0b00000000
82. out tcnt2,tp
83. ldi tp,0b10000000
84. out timsk,tp
85. ldi tp,0b11111111
86. out ocr2,tp

 

87. ; настройка таймера 0
88. sbi toie0,0            ; прерывание по переполнению таймера
89. ldi tp,0                 ;
90. out tccr0,tp           ; таймер выключен

 

91. sei                        ; разрешение глобальных прерываний
92. clr tp
93. clr ygl
94. clr imp

 

95. ldi prom,65         ; установка номинального значения угла регулирования
96. sbi ADCSRA, 6 ; разрешение единичного преобразования ацп

 

97. wa:
98. cpi imp,9           ; смотрим сколько прошло импульсов
99. breq v3             ; если прошло 5 импульсов переходим на метку
100. cp temp,ygl       ; сравниваем текущего угла с углом включения
101. breq v2             ; если ровны перейти на метку
102. rjmp wa             ; переход на метку w
103. v2:                    ;
104. sbi PortD,0                 ; подать импульс управления
105. ldi tp,0b00000010      ; пред делитель на 8
106. out tccr2,tp                 ; запуск импульсов
107. cbi acsr,7                    ; запускаем компаратор
108. sbi ADCSRA, 6         
109. clr imp
110. rjmp wa                      ; переход на метку w
111. v3:
112. clr imp
113. ldi tp,0b00000000      ; останавливаем импульсы
114. rjmp wa

 

115. ;значение ацп
116. ADC_CC:                  ;

117. mov ygl,prom            ; угол=65
118. in uvx,adch                ; считываем значение старшего байта ацп
119. ror uvx                       ; делим на 2 получаем значение в вольтах
120. cpi uvx,70                ; сравниваем с номинальным
121. breq v1                      ; если равно переходим на метку
122. subi uvx,70               ; вычитаем номинальное значение
123. sub ygl,uvx               ; прибавляем разность к углу регулирования
124. v1:                            ;
125. reti                            ; выход из прерывания

 

126. ;компаратор
127. ANA_COMP:
128. sbi acsr,7                  ;выключаем компаратор
129. clr temp                    ;обнуляем значение счетчика
130. ldi tp,0b00000010   ;
131. out tccr0,tp               ;запускаем таймер 0
132. ldi tp,227                  ;
133. out tcnt0,tp
134. reti                            ;выход из прерывания

 

135. ;таймер 2 генерация импульсов высокой частоты
136. TIMER2_COMP:
137. sbic portd,0           ;если бит в порту установлен пропускаем следующую строчку
138. sbi portd,0            ;устанавливаем нулевой бит порта D в 1
139. sbis portd,0           ;если бит в порту сброшен пропускаем следующую строчку
140. cbi portd,0            ;устанавливаем нулевой бит порта D в 0
141. inc imp                ;увеличиваем счетчик на 1
142. reti                       ;

 

143. ;таймер0
144. TIMER0_OVF:   ;
145. inc temp               ;увеличиваем счетчик на 1
146. out tcnt0,tp           ;устанавливаем начальный момент счета частота прерываний 18кГц
147. reti                   ;выход из прерывания
148. .exit

4.3. Принцип работы программы.

После окончания настройки  контроллера разрешается единичное  преобразование ацп и программа  входит в главный цикл. В главном цикле (строки 97-114) происходит включение и выключение импульсов управления.

При срабатывании аналогов компаратора (компаратор настроен на прерывание по фронту, и работы от внутреннего источника опорного напряжения 1.23В) происходит переход в подпрограмму обработки прерывания (строки 127-134). В подпрограмме сразу запрещается прерывание компаратора для того, чтобы избавиться от дребезга при переходе через ноль. Обнуляется значение регистра temp, который отвечает за отсчет градусов. Запускается таймер0 с пред делителем тактовой частоты микроконтроллера на 8, и установлено начальное значение счета 227.

Частота прерывания таймера 0 примерно 18кГц, что достигается за счет установки начального значения регистра tcnt0=227. При переполнении таймера вызывается подпрограмма прерывания (строки 143-147). В подпрограмме увеличивается на одно значение регистра temp.

При окончании преобразования ацп, вызывается прерывание. В подпрограмме (строки 116-125) считывается значение выходного напряжения выпрямителя равное половины величины старшего байта ацп (adch/2) и высчитывается угол регулирования по формуле ygl=65+(70- adch/2)

При достижении значения регистра temp=ygl в главном цикле включается импульсы управления, за которые отвечает таймер2: частота импульсов равна f=4МГц/256/8/2=976Гц настройка прерывания таймера по совпадению регистров tcnt2 и ocr2 позволяют увеличить частоту; для уменьшения частоты надо изменить значение пред делителя на 32. Число импульсов равно (9+1)/2=5 строка 98, меняя значение числа, можно менять количество подаваемых импульсов (число обязательно должно быть не четным). После прохождения заданного числа импульсов в главном цикле программы включается аналоговый компаратор и ацп.

 

4.4 Схема включения контроллера:

 

5. Заключение.

Графический интерфейс  языка программирования LabVIEW позволяет относительно быстро писать приложения под Windows и управлять устройством с компьютера. Недостатком является высокая стоимость аппаратуры фирмы National Instruments.

Недостатком 8ми битных контроллеров AVR является скудный математический аппарат и как следствие на них практически невозможно вести сложный пересчет данных. Но при этом у контроллеров широкие технические возможности.

Наличие одинаковых интерфейсов  передачи у AVR  и у LabVIEW позволяет объединить контроллер с компьютером. ПК в таком случаи будет является управляющим устройством на котором выполняется расчет параметров и индикации, а контроллер в свою очередь является устройством измерения и управления схемой.