Организация ЭВМ (стр. 6 )

Существующий модельный ряд с основными характеристиками микроконтроллеров представлен в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2. Модельный ряд и основные характеристики контроллеров α серии

Модель	Напряжение	Входы	Выходы	Размеры [мм]	Вес [кг]
Тип	Кол-во	Тип	Кол-во
AL-6MR-A	~100-240 В	~100-240 В	4	Реле	2	71,2X90X55	0,2
AL-10MR-A	6	Реле	4
AL-10MR-D	=24 В	=24 В	6	Реле	4
AL-10MT-D	6	Транзистор	4
AL-20MR-A	~100-240 В	~100-240 В	12	Реле	8	124,6X90X55	0,3
AL-20MR-D	=24 В	=24 В	12	Транзистор	8
AL-20MT-D	12	Транзистор	8

 

Подключение микроконтроллера к напряжению питания, подключение входных датчиков, подключение к релейным выходам микроконтроллера осуществляется аналогично LOGO!.

 

3. Программирование микроконтроллера

 

Под программированием мы подразумеваем ввод схемы. Программа является коммутационной схемой, представленной другим способом.

Программирование микроконтроллеров осуществляется с помощью программного пакета программирования AL-PCS/WIN-E.

 

3.1. Описание функциональных блоков и занимаемого объема памяти.

 

Логические элементы (табл.3.1):

Таблица 3.1. Базовые логические элементы

 

Специальные функции представлены в табл. 3.2.

 

Таблица 3.2. Специальные функции

 

Каждый вход обозначается буквой I и номером. Каждый выход обозначается буквой Q и номером.

В микроконтроллере схема создается соединением друг с другом блоков и соединительных элементов:

 

3.2. Список логических функций

 

В микроконтроллере существуют для использования в следующие логические элементы булевой алгебры: И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Действие указанных элементов аналогично описанному в лабораторной работе №1 для LOGO!.

 

3.2.1. Функция И

 

Выход И принимает состояние 1 только тогда, когда все входы имеют состояние 1 (т.е. они замкнуты). Если какой-либо вход этого блока не подключен (x), то к этому входу прикладывается: x = 1.

 

3.2.2. Функция ИЛИ

 

Выход функции ИЛИ принимает состояние 1, если хотя бы один вход имеет состояние 1 (т.е. замкнут). Если какой-либо вход этого блока не подключен (x), то к этому входу прикладывается: x = 0.

 

3.2.3. Исключающее ИЛИ

 

Выход исключающего ИЛИ принимает состояние 1, если входы имеют разные состояния. Если какой-либо вход этого блока не подключен (x), то к этому входу прикладывается: x = 0.

 

3.2.4. НЕ (отрицание, инверсия)

 

Выход принимает состояние 1, если вход имеет состояние 0. Иными словами, функция НЕ инвертирует состояние входа.

 

3.2.5. Функция И-НЕ

 

Выход функции И-НЕ принимает состояние 0 только тогда, когда все входы имеют состояние 1 (т.е. они замкнуты). Если какой-либо вход этого блока не подключен (x), то к этому входу прикладывается: x = 1.

 

3.2.6. Функция ИЛИ-НЕ

 

Выход функции ИЛИ-НЕ принимает состояние 1 только тогда, когда все входы имеют состояние 0 (т.е. они выключены). Как только любой из входов включается (состояние 1), выход ИЛИ-НЕ устанавливается в 0. Если какой-либо вход этого блока не подключен (x), то к этому входу прикладывается: x = 0.

 

 3.3. Специальные функции

 

Специальные функции включают в свой состав функции, обладающие различными возможностями параметризации, чтобы приспособить программу к вашим индивидуальным требованиям.

Действия элементов аналогичны соответствующим элементам, описанным в лабораторной работе №1 для LOGO!.

 

4. Программный пакет программирования AL-PCS/WIN-E.

 

Программный пакет AL-PCS/WIN-E имеет интуитивно понятный интерфейс. После запуска пакета основной экран представлен в следующем виде (рис.4.1):

 

 

 

Рис.4.1. Основной экран программного пакета AL-PCS/WIN-E

 

Раскрытие соответствующего списка элементов позволяет пользователю осуществить выбор необходимой базовой или специальной функции, а также нужный вход или выход (рис.4.2).

 

 

 

Рис.4.2. Выбор входов (а) и выходов (б) в AL-PCS/WIN-E

 

Выбор базовых логических и специальных функций представлен на рис. 4.3

 

 

 

Рис.4.3. Выбор базовых логических и специальных функций

 

Логическая схема функционирования объекта управления составляется из нужных элементов путем их соединения в нужной последовательности (рис.4.4) и имеет вид как на рис.4.5.

 

 

Рис.4.4. Составление логической схемы функционирования системы

 

 

Рис.4.5. Внешний вид логической схемы

 

Двойной щелчок на выделенном элементе позволяет запараметрировать его и написать комментарий (рис.4.6).

 

 

Рис.4.6. Параметрирование элемента

 

Проверка работоспособности схемы управления осуществляется запуском Симулятора (кнопка S верхнего меню) и установкой соответствующих входов в состояние, отвечающее поставленной задаче (рис.4.7).

 

 

 

Рис.4.7. Запуск симулятора и отладка схемы

 

5. Содержание работы

 

1.Формализовать содержательное описание объекта управления.

2. Представить логическую схему функционирования объекта управления.

3. Представить монтажную схему объекта управления.

4. Запрограммировать логический модуль.

5. Представить результаты работы преподавателю в виде функционирующего автомата на логическом модуле.

 

6. Варианты заданий.

(включают макет объекта)

 

1. Двигатель включается с помощью 2-х кнопок, причем одна из них является главной ( нажимается первой), а вторая должна быть нажата не позднее, чем через 3 сек. после нажатия первой. При неправильных действиях схема блокируется, пока не будет нажата третья кнопка – Сброс.

2. Реализовать устройство голосования мажоритарного типа для 4-х участников. Один из участников – главный, его голос считается за два голоса обычного участника.

3. Реализовать схему пожарной сигнализации объекта, контролируемого 4-я датчиками. При срабатывании любых 2-х датчиков через 5 с. срабатывает сигнализация. Сигнал в виде прерывистого зуммера поступает диспетчеру, при этом автоматически включается подача воды на объект. Диспетчер имеет возможность выключить зуммер.

4. Реализовать схему охранной сигнализации объекта, контролируемого 4-я датчиками. При срабатывании любого датчика срабатывает сигнализация. Сигнал в виде прерывистого зуммера поступает диспетчеру, при этом автоматически блокируются двери. Диспетчер имеет возможность выключить зуммер нажатием кнопки.

5. Реализовать схему управления промышленными воротами. Открытие и закрытие ворот осуществляется нажатием соответствующих кнопок. При движении ворот мигает лампочка Опасность. Частота мигания лампочки различная при открывании и закрывании ворот. Если в течение 2-х минут ворота не открылись (закрылись), то включается лампочка Авария.

6. Реализовать схему управления промышленными воротами. Открытие и закрытие ворот осуществляется нажатием соответствующих кнопок. При движении ворот 5 с. мигает лампочка Опасность. Частота мигания лампочки различная при открывании и закрывании ворот. Если в течение 2-х минут ворота не открылись (закрылись), то включается лампочка Авария.

7. Реализовать схему по экономии электроэнергии. Инфракрасный датчик срабатывает при наличие людей в помещении, при этом размыкается нормально замкнутый контакт датчика и свет в помещении включается. Существует возможность отключения схемы кнопкой, при этом, если свет не горел, то он не включится, если свет горел, то он не выключится. Свет при этом не горит в дневное время.

8. Реализовать схему аварийного отключения электропечи сауны после 8 час. общего времени работы. Включение и выключение печи осуществляется 2-я кнопками. В конце суток печь выключается автоматически.

9. Реализовать схему подачи звонков в учебном заведении согласно расписания занятий для 6 уроков. Звонок с урока и на урок – 3 с.

 

7. Порядок выполнения работы.

 

1. Ознакомиться с работой логического модуля.

2. По содержательному описанию объекта управления полученного варианта задания составить схему логики функционирования системы управления.

3. Реализовать схему управления используя программный пакет AL-PCS/WIN-E.

4. Проверить правильность функционирования схемы управления.

5. Показать функционирование схемы преподавателю.

 

8. Содержание отчета.

 

1. Цель работы и содержательное описание функционирования объекта управления.

2. Логическая схема функционирования объекта управления.

3. Монтажная схема системы управления.

4. Выводы.

5. Ответы на контрольные вопросы.

 

9. Литература

 

Техническая документация фирмы MITSUBISHI. Микроконтроллеры α Серии фирмы MITSUBISHI.