Курсовая работа (т): Микропроцессорная система контроля частоты вращения вала забойного двигателя при бурении скважины турбинным способом

·   Передача сообщения, что данные еще не готовы.

·   Конец подпрограммы обработки прерывания от последовательного порта.

7. Конструкторский расчет

.1 Расчет необходимого размера оперативной памяти

Аналоговые сигналы преобразуются в цифровой восьмиразрядный код. Следовательно, для хранения информации об одном аналоговом сигнале необходим один байт. Для одного цикла считывания потребуется 16 байт ОЗУ для аналоговых датчиков. Цифровые одноразрядные сигналы будут разделены на группы - по 8 в каждой. Здесь для одного цикла считывания потребуется 4 байта (32/8=4 байта). Для хранения одного цикла опроса цифровых восьмиразрядных датчиков потребуется 20 байт ОЗУ. Таким образом, для хранения результатов считывания за один цикл потребуется 40 байт ОЗУ.

За время опроса будет совершено 12*60=720 циклов опроса датчиков. Таким образом, для хранения информации о состоянии датчиков в течение времени опроса нам потребуется 720*40=28800 байт ОЗУ. Для хранения такого объема информации выберем микросхему ОЗУ 62256.

7.2 Расчет потребляемой мощности

Потребляемая мощность схемы складывается из потребляемой мощности всех элементов схемы: цифровых, аналоговых микросхем и дискретных элементов. Расчет может быть проведен по формуле 1.

(1)

Рассчитаем потребляемую мощность цифровых микросхем. Для некоторых микросхем в справочниках указан потребляемый ток:

 (2)

Тогда потребляемая ими мощность будет равна:

 (3)

Но реальная мощность потребления ниже, т.к. в справочниках указана наибольшая потребляемая мощность и у большинства микросхем выходы будут находиться в состоянии высокого импеданса. Потребляемая мощность аналоговых микросхем и дискретных элементов мала, поэтому пренебрежем ими с учетом указанного выше условия.

Таким образом, потребляемая схемой мощность составляет 6Вт.

Заключение

Разработанная система представляет собой систему сбора информации, а также, если требуется, может быть запрограммирована на управление механизмами. Задача управления, как таковая, не ставилась при разработке данной системы из-за сложности рассматриваемого процесса. Но предусмотрена возможность управления при наличии внешнего интерфейса между механизмами и системой контроля. Управление может осуществляться как оператором, с верхнего уровня, так и самой системой контроля.

Программа для микроконтроллера записывается во внутреннее ПЗУ размером 4К. Если этого объема недостаточно, или требуется изменить программу, то может быть установлено внешнее ПЗУ объемом 32К.

В данной системе предусмотрена реакция на пропадание или снижение напряжения питания. При этом система сигнализирует ведущему устройству (на верхний уровень) об этой ситуации специальным сообщением, передаваемым по последовательному интерфейсу.

Разработанная система работоспособна и может быть применена на практике, где требуется сбор большого количества цифровой информации с датчиков.

Список используемых источников

1 Аванесян Г. В., Лившин В. П. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ: Справочник; М.: Машиностроение, 1993. - 256с.

2 Батушев В. А.. Микросхемы и их применение: Справ. пособие.-2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1983.- 272 с.

3 Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник; под ред. А.Ю. Гордонова и Ю.Н. Дьякова. - М.: Радио и связь, 1990. - 288с.

4 В. Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отд., 1989. - 352 с.

5 Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа: Справочник; под ред. А. В. Перебаскина. - М.: Додека, 1996г. - 384с.

6 Н.Н.Щелкунов. Микропроцессорные средства и системы. - М.: Радио и связь, 1989. - 288с.

7 Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: Справочник. 2 том; под ред. В.А.Шахнова. - М.: Радио и связь, 1988. - 368с.

8 Г.В.Зеленко, В.В.Панов, С.Н.Попов. Домашний компьютер. - М.: Радио и связь, 1989. - 144с.

9 Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320с.

10  С.Т.Хвощ, Н.Н.Варлинский, Е.А.Попов. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник; под ред. С.Т.Хвоща - Л.: Машиностроение, 1987. - 640с.

11  Шевкопляс Б.П. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: справочник. - 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990.-512с.

Приложения

Приложение 1

Структурная схема системы контроля

Приложение 2

Блок-схема алгоритма работы системы контроля

Приложение 3

Спецификация элементов