Огляд і аналіз існуючих технічних рішень.
Аркуш 1 Відповідальна організація ЖТК Власник документа Група К-49 Технічне узгодження Розробник документа Документ затверджено . Вид документа Назва, додаткова назва Інд. змін Дата видання Мова Статус документа Пристрій керування цифровим автомобільним тахометром на базі мікроконтроллера PIC16F84A. ЗМІСТ Анотація 1. Вступ……………………………………………………………………………4 2. Технічне завдання……………………………………………………………...5 3. Огляд предметної області та застосування пристрою………………………6 4. Огляд і аналіз існуючих технічних рішень…………………………………..7 5. Розробка структурної схеми пристрою і її опис…………………………….10 6. Розробка алгоритму роботипристроюпоясненнями призначення кожного блоку…………………………………………………………………………….15 7. Обгрунтування власного технічного рішення………………………………16 8. Опис вибору елементної бази та розробка принципової схеми……………18 9. Висновки………………………………………………………………………22 10. Список використаної літератури……………………………………………23 11. Програма……………………………………………………………………...24 12. Додатки……………………………………………………………………….29 Власникдокумента Назва, додаткова назва Аркуш 3 Анотація Розробка індикатора автомобіля відображення в режимі реального часу, кодів несправностей системи управління двигуном на базі мікроконтролера. Завдання режиму роботи пристрою здійснюється за допомогою спеціальних кнопок. Показання роботи двигуна відображаються на світлодіодному індикаторі. В роботівиконано: побудова структурної схеми, побудова функціональної схеми, сформований алгоритм роботи системи, вибір елементної бази, оптимальною для реалізації поставлених завдань. Development of car indicator display real-time, fault codes engine management system based on microcontroller. Target mode device by using special buttons. Indications of the engine are displayed on the LED display. The work performed: construction block diagram, the construction of functional circuit formed by the algorithm of the system, the choice of components, optimal for achieving the objectives. 1. Власникдокумента Назва, додаткова назва Аркуш 4 Вступ Сучасну мікроелектроніку важко уявити без такої важливої складової, як мікроконтролери. Мікроконтролери непомітно завоювали весь світ. Мікроконтроллерні технології дуже ефективні. Один і тей ж пристрій, який раніше збиралося на традиційних елементах, будучи зібрано з використанням мікроконтролерів, стає простіше, не вимагає регулювання і менше за розмірами. Із застосуванням мікроконтролерів з'являються практично безмежні можливості по додаванню нових споживчих функцій і можливостей до вже існуючих пристроїв. Для цього достатньо просто змінити програму. Однокристальні (однокорпусні) мікроконтролери є прилади, конструктивно виконані у вигляді ВІС і включають в себе такі складові частини: мікропроцесор, пам'ять програм і пам'ять даних, а також програмовані інтерфейсні схеми для зв'язку із зовнішнім середовищем. Світова промисловість випускає величезну номенклатуру мікроконтролерів. По області застосування їх можна розділити на два класи: спеціалізовані, призначені для застосування в якій-небудь одній конкретній області (контролер для телефону, контролер для модему, контролер автомобіля) і універсальні , які не мають конкретної спеціалізації і можуть застосовуватися в самих різних областях мікроелектроніки , за допомогою яких можна створити як будь-яке з перерахованих вище пристроїв , так і принципово новий пристрій . Мета курсового проекту - розробити індикатор автомобіля в режимі реального часу кодів несправностей системи управління двигуном на базі мікроконтролера. . Власникдокумента Назва, додаткова назва Аркуш 6 3. Огляд предметної області та застосування пристрою Цей пристрій призначений для використання при регулюванні холостого ходу карбюраторів двигунів внутрішнього згоряння. Його можна застосовувати і для контролю частоти обертання вала автомобільних або човнових двигунів під час руху. Пристрій має три розряди індикації з межею вимірювання від 60 хв -1 до 7800 хв-1. Похибка вимірювання на межі 1 секунда дорівнює 30 хв -1, а на межі 3 секунди - 10 хв -1. Нижня межа обмежений похибкою вимірювання , а верхній - кількістю переривань між індикацією . Через що індикація розрядів стає переривчастою. Даний пристрій нагадує роботу тахометра автомобіля, тому для простоти введемо назву «тахометр» (тобто далі в нашому тексті буде посилання дана на назву «тахометр»). Оскільки за один оборот колінчастого вала двигуна відбувається два іскроутворення, то ми підраховуємо за одну секунду 2N імпульсів. Тобто в два рази більша кількість, ніж сталося оборотів (N). Щоб отримати значення оборотів в хвилину, необхідно помножити значення оборотів за секунду на 60 (Ns х 60 = Nm) . Так як ми підраховуємо число імпульсів трохи N, a 2N, то множити потрібно вже не на 60, а на 30. А оскільки апаратно ми відкидаємо розряд одиниць, то фактично ділимо значення оборотів на 10. З цього випливає розрахункова формула: Nm = 2NS х 3 хв-1. Де Nm - значення оборотів в хвилину, 2NS - число імпульсів з переривника за одну секунду. Якщо підраховувати число імпульсів за 3 секунди, то Nm = 2NS хв-1. Таким чином, підрахована кількість імпульсів за секунду досить помножити на 3 та перекодувати в двійковій- десяткове, щоб отримати значення оборотів в хвилину без одиниць. А на межі 3- х секунд просто перекодувати отримане значення. Показання індикатора, рівні 100, будуть відповідати значенню 1000 хв -1. Власник документа Назва, додаткова назва Аркуш 7 Функціональна специфікація 1. входи a. З контактів переривника або з виходу комутатора b. Перемикач діапазонів вимірювання 2. виходи a. Семисегментні світлодіодний індикатор 3. функції a. Запис частоти обертання двигуна в пам'ять b. Видача показань частоти обертання двигуна на семисегментні світлодіоди Хоча даний пристрій і виконує незначне число функцій, але є незамінним помічником при діагностиці двигунів внутрішнього згоряння.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Огляд і аналіз існуючих технічних рішень.
У курсовому проекті був обраний однокристальний 8- розрядний Flash CMOS мікроконтроллер PIC16F84А.
PIC16F84А - це 8 - pазpядность мікpоконтpоллеpи з RISC архітектурою, що виробляється фиpм Microchip Technology. Це сімейство мікpоконтpоллеpов відрізняється низькою ціною, низьким енеpгопотpебленіем і високою швидкістю. Мікpоконтpоллеpи мають встpоенного ЕППЗУ пpогpамму, ОЗУ даних і випускаються в 18 і 28 вивідних коpпусом.
Мікpоконтpоллеpи сімейства PIC мають дуже ефективну систему команд, що складається всього з 35 Інструкція.
Всі інструкцій виконуються за один цикл, за винятком умовних пеpеходов і команд, що змінюють програмний лічильник, якому виконуються за 2 циклу.
| Власник документа |
| Назва, додаткова назва |
| Аркуш 8 |
Висока швидкість швидкість виконання команд у PIC досягається за рахунок використання двохшинної Гаpваpдской аpхитектуpа замість тpадіціонной одношинної Фон - Hеймановской. Гаpваpдская аpхитектуpа грунтується на набоpе pегистpов з Pазделение шинами і адpесним пpостpанство для команд і для даних. Hабоp pегистpов означає, що всі програмно об'єкти , такі як поpт введення / виведення , комірки пам'яті і таймеp , пpедставляют собою фізично pеалізоваенние аппаpатно регістри .
Використання Гаpваpдской аpхитектуpа дозволяє досягти високої швидкості виконання бітових, байтових і pегістpових опеpаций . Кpоме того, Гаpвадская аpхитектуpа допускає конвейєрні виконання інструкцій, коли одновpеменно виконується поточна Інструкція і зчитується наступна.
У традиційній ж Фон - Hеймановській аpхитектуpі команди і дані пеpедаются чеpез одну роздільну або мультіплексіpуемую шину, тим самим обмежуючи можливості конвейеpізаціі, внутpішні фізичні та логічні компоненти, з який складається PIC16FXX аналогічні будь-якому дpугому мікpоконтpоллеpу Гаpваpдскої аpхитектуpи і велика pозpядність команди дозволяють зробити код для PIC значно компактнішим , ніж для дpугих мікpоконтpоллеpов і суттєво підвищити швидкість виконання пpогpамм .
PIC16F84A мають вбудовані пристрої, властиві більшості прикладних систем, що дозволяє знизити вартість, споживану потужність і збільшити надійність кінцевого пристрою. Наприклад, вбудована схема скидання і запуску генератора дозволяють позбутися від зовнішніх RC схем.
| Власник документа |
| Назва, додаткова назва |
| Аркуш 9 |
Мікросхеми з ультрафіолетовим стиранням ідеальні для процесу відпрацювання програми. Одночасно існують одноразово програмовані (OTP) кристали. Тут розробник може витягти повну перевагу з поєднання низької ціни і гнучкості OTP версій.
Розробка на базі контролерів PIC16C5X підтримується асемблером, програмним сімуляторомемулятором (тільки фірми Microchip) і програматором. Існують всі ці кошти для IBM, внутрісхемних PC і сумісних комп'ютерів.
Серія PIC16F84A підходить для широкого спектру додатків від схем високошвидкісного керування автомобільними і електричними двигунами до економічних віддалених приймачів, показують приладів і зв'язкових процесорів. Наявність ПЗУ дозволяє підлаштовувати параметри в прикладних програмах (коди передавача, швидкості двигуна, частоти приймача і т.д.). Малі розміри корпусів, як для звичайного, так і для поверхневого монтажу, робить цю серію мікроконтролерів придатної для портативних додатків. Низька ціна, економічність, швидкодія, простота використання і гнучкість введення/виведення робить серію PIC16F84A привабливою навіть в тих областях, де раніше не застосовувалися мікроконтролери. Наприклад, таймери, заміна жорсткої логіки у великих системах, співпроцесори.
Пристрої серії PIC16F84A мають великий вибір ПЗУ і ОЗУ різних розмірів, різна кількість ліній введення / виведення, різні види збудження генераторів, різну швидкість, климатика і типи корпусів.
З чотирьох кристалів PIC16F84A можна вибрати пристрій з підходящими ПЗУ / ОЗУ і конфігурацією введення/виведення.
| Власник документа |
| Назва, додаткова назва |
| Аркуш 10 |
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!