Мікропроцесорна система вимірювання тиску втрубопроводі

 

1.Вступ

2.Формалізація поставленої задачі

2.1. Постановка задачі

2.2. Алгоритм роботи вимірювача тиску

3.Апаратнізасоби мікропроцесорної системи:

3.1. Структурна схема мікропроцесорної системи управління

3.2. Технічні характеристики стенда «EV8031»

3.3. Мікроконтролер АТ89С51

3.4. Послідовний інтерфейс (порт RS2S)

3.5. Статична індикація

3.6. Виведення цифрової інформації

3.7. Знакосинтезуючий індикатор

3.8. Система переривань ОЕОМ AT89C51

4.Опис використаних команд при розробці програми

5.Програмне забезпечення системи

5.1. Блок схема алгоритму

5.2. Алгоритм підпрограми обробки переривань

5.3. Програма реалізації часових затримок

5.4. Програма та опис її основних команд

6.Висновки

 

 

Виконання курсової роботи з дисципліни "Мікропроцесорна техніка" надає навики у розробці мікропроцесорних пристроїв для систем автоматичного регулювання та їх програмного забезпечення мовою асемблера.

Мова асемблера забезпечує їх максимальну ефективність і є однією з найбільш розповсюджених мов програмування. Кожна з мов асемблера є машинно-орієнтованою і тому для успішного програмування треба знати архітектуру конкретного мікропроцесорного керуючого пристрою – мікроконтролера. При роботі з різними системами ця мова зберігає свої загальні риси, але може змінювати коди операцій (КОП) та способи адресації операндів і вимагає врахування специфічних особливостей архітектури конкретних типів мікроконтролерів. 

Асемблер – це програмний засіб, призначений для перетворення вихідного тексту програми, що містить мнемонічні імена команд і операндів, у послідовність двійкових кодів, що являють собою команди, які виконує процесор.

Таким чином, вхідна інформація для Асемблера представляється у вигляді текстового файлу, а вихідна інформація генерується у вигляді так званого файлу ОБ'ЄКТНИХ кодів (об'єктного файлу). Крім того, Асемблер виконує перевірку коректного опису команд. Іноді його називають компілятором (транслятором) з мови Асемблер.

У результаті роботи Асемблера є можливість крім об’єктного файлу одержати також файл ЛІСТИНГУ, що містить текстову інформацію про розміщення кодів команд і даних по конкретних адресах пам'яті мікроконтролера або мікропроцесорної системи.

Програма мовою Асемблера складається з логічних сегментів – блоків з елементів одного типу (команди, дані). Для МК51 ці логічні сегменти безпосередньо відповідають фізичним областям пам'яті (РПП, ЗПП, РПД, ЗПД, бітова область).

Для вказівки адрес команд і даних або значень даних зручно використати символічні імена (далі – просто імена), які відповідають фізичному або математичному змісту завдання. Використання імен робить програму більш зрозумілою для програміста  і  його колег, полегшує процес модифікації  програми і її налагодження. Ім'я може починатися з літери і містити не більше 32 символів.

Для сегментної побудови програми й визначення символічних імен адрес і значень даних використовують Директиви Асемблера. Директиви Асемблера не є виконуваними командами, а являють собою інструкції для компілятора по розміщенню команд і даних у пам'яті МК або МПС.

СТРУКТУРА ПРОГРАМИ:

• ДЕКЛАРАТИВНИЙ блок – опис  символічних імен даних та адрес, які використовуються у програмі, а також директиви виділення пам'яті для змінних і вказівки значень констант (за допомогою директив Асемблера);
• блок ІНІЦІАЛІЗАЦІЇ – настроювання портів і блоків периферійних функцій на необхідні режими роботи, ініціалізація стека (за допомогою команд);
• блок РЕАЛІЗАЦІЇ алгоритмів і функцій керування (за допомогою команд).

Курсова робота виконується у програмному середовищі EV8031 IDE  на учбово-відлагоджувальному стенді “EV8031/AVR”.“EV8031/AVR” – це програмно-апаратний комплекс, орієнтований на застосування у навчальних цілях, а також як засіб розробки програмного забезпечення для контролерів на базі однокристальної ЕОМ серії MSC-51 а також на базі контролерів архітектури AVR. Стенд містить мікропроцесорний контролер, пам'ять програм, пам'ять даних і різноманітні периферійні пристрої. Він дозволяє відлагоджувати програми, написані мовами Сі та асемблер.

Програмне середовище EV8031 IDE включає в себе наступні основні компоненти: 

• текстовий редактор для створення та редагування асемблерного коду програми;
• асемблерний транслятор ASM51.EXE для транслювання асемблерної програми в шістнадцяткові коди;
• завантажувач EVAL32.EXE, який завантажує трансльовану програму в пам’ять програм стенда.

Створення та редагування асемблерної програми відбувається у звичайному текстовому режимі. Середовище EV8031 IDE дозволяє відкривати і працювати з кількома вікнами різних асемблерних програм. Крім того, після транслювання програми автоматично відкривається нове вікно, в якому відображається вміст файлу лістингу програми (файл з розширенням .lst). По інформації з файлу лістингу можна судити про наявність або відсутність помилок в коді програми.

 

 

Мікропроцесорна система повинна вимірювати, регулювати та контролювати тиск в трубопроводі. Запуск роботи вимірювача тиску здійснюєтьсяавтоматично, а збільшення тиску у трубопроводі від кнопки SW15. Зменшення тиску повинно відбуватися з певною затримкою згідно варіанту. При цьому тиск у трубопроводі повинен постійно відображатися на статичному індикаторі стенда.

За заданими значеннями тиску потрібно реалізувати сигналізацію, при переході максимального чи мінімального значення, у вигляді засвічення відповідного індикатора чи звуку динаміка. Згідно з моїм варіантом, при знижені тиску до 123кПа і нижче засвічується світлодіодний індикатор і звучить динамік.При підвищенні тиску за 150кПа спрацьовує сигналізація у вигляді засвічення знакосинтезуючого індикатора.

 

 

При запуску програми тиск починає спадати автоматично.Тиск спадає з відповідною затримкою – 5%/хв. Спадання відбувається від значення 143кПа, яке задається відповідним регістром в коді програми.