Пристрій контролю інтенсивності руху через міст

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР)
Кафедра промислової електроніки (ПРЕ)
УСТРОЙСТВО_КОНТРОЛЯ_ИНТЕНСИВНОСТИ
РУХУ
Пояснювальна записка до курсового проекту з дисципліни «Мікропроцесорні пристрої та системи»
ФЕТ КП.ХХХХХХ.001 ПЗ
Студент групи 367-3
________ Д.А. Сахно
Керівник проекту
аспірант кафедри ПРЕ
_______М.Ю. Шевельов

АНОТАЦІЯ
Дисципліна «Цифрова та мікропроцесорна техніка» (ЦіМПТ) є однією з центральних фундаментальних дисциплін, що вивчаються майбутніми інженерами спеціальності «Промислова електроніка». Будь-яка інженерна діяльність без знання основ даної дисципліни є неспроможною. ЦіМПТ є дисципліною жорстко прив'язаною до прикладних схемотехническим завданням.
Схемотехнічна діяльність багатогранна і передбачає вміння вирішувати різні види схемотехнічних завдань, у тому числі завдань синтезу електронних схем, тобто проектування електронних пристроїв заданого функціонального призначення.
Мікропроцесори є основою абсолютно нового покоління інтелектуальних машин. Сучасні фахівці в галузі електронної техніки повинні мати знання про мікропроцесори і мікропроцесорних систем.
Даний курсовий проект дозволить зробити перші серйозні кроки в застосуванні цих та інших знань для оптимального проектування електронних систем, так як процес проектування завжди пов'язаний з вибором оптимального варіанта з безлічі можливих.
Розроблений пристрій контролю інтенсивності руху машин через міст дозволяє наочно на практиці розглянути можливості застосування мікропроцесорних систем в побуті. Цей пристрій відтворює таймер і лічильник зовнішніх подій у загальному корпусі. Воно просто у використанні і може застосовуватися як у ДАІ, так і дорожніми службами.

Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
(ТУСУР)
Кафедра промислової електроніки (ПРЕ)
ЗАТВЕРДЖУЮ
Зав. кафедрою ПРЕ
_______А. В. Кобзєв

ЗАВДАННЯ
по курсовому проектуванню
студенту Сахно Дмитру Анатолійовичу
група № 367-3 факультет електронної техніки.
1. Тема проектування: Розробка пристрою контролю інтенсивності руху через міст.
2. Термін здачі студентом закінченого проекту:
3. Вихідні дані до проекту: Пристрій веде підрахунок кількості автомобілів, що проїхали через міст, і за запитом зовнішнього пристрою видає годину-пік і кількість автомобілів, що проїхали в цю годину.
4. Зміст пояснювальної записки (перелік які підлягають розробці питань): вибір мікроконтролера, обгрунтування функціональної схеми, розподіл функцій між апаратними та програмними засобами, розробка повної принципової схеми пристрою з переліком елементів, алгоритм роботи програми, лістинг керуючої програми.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов'язкових креслень): функціональна схема пристрою, схема алгоритму прикладної програми, схема електрична принципова.
6. Дата видачі завдання:
КЕРІВНИК
аспірант кафедри ПРЕ Шевельов Михайло Юревич
______________

Завдання прийняв до виконання

Сахно Дмитро Анатолійович

ЗМІСТ
1. Введення. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2. Конкретизація технічного завдання. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
3. Розробка функціональної схеми пристрою. . . . . . . . . . . . 9
4. Алгоритм роботи пристрою. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5. Розробка керуючої програми. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6. Висновок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
7. Список використаної літератури. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Додаток А. Лістинг програми, що управляє. . . . . . . . . . 16
Додаток Б. Карта прошивки пам'яті програм. . . . . . . . . . 21

1. ВСТУП.

Широке впровадження в усі сфери людської діяльності отримала мікропроцесорна техніка. Цей процес нерозривно пов'язаний як з розвитком численних складних технічних розробок, так і з рівнем підготовки в цій області фахівців самого різного профілю.
Мікропроцесори, як основа абсолютно нового покоління інтелектуальних машин, зустрічаються всюди. В даний час мікропроцесорні системи широко впроваджуються в усі сфери навчальної, наукової та виробничої діяльності. Внаслідок створення програмованого елемента, званого мікропроцесором, можна розраховувати на прискорення розробок штучного інтелекту.
Електронні обчислювальні машини широко використовуються з 50-х років. Спочатку це були лампові і дорогі машини, призначені для адміністративно-управлінських цілей, доступні тільки великим підприємствам. Через появу нового елемента - мікропроцесора структура і форми обчислювальних машин змінилися. Мікропроцесор - це інтегральна схема (ІС), що володіє такою ж продуктивністю при переробці інформації, що й велика ЕОМ. Більш точно - це дуже складне програмований пристрій малих розмірів, що представляє собою велику інтегральну схему (ВІС). Електронні обчислювальні машини працюють відповідно до завантажується в них програмою, мікро-ЕОМ діють за таким же принципом, вона містить мікропроцесор і, щонайменше, один будь-якої або тип напівпровідникової пам'яті.
Виконання курсового проекту вимагає від майбутнього фахівця промислової електроніки обов'язкових знань не тільки про мікропроцесори і мікропроцесорних системах загалом, тобто відомостями про її апаратної і програмної частинах, а й про різні аспекти архітектури, функціонування і застосування мікропроцесорів і мікропроцесорних систем. Курсовий проект дозволить студентам зміцнити знання в області цифрової і мікропроцесорної техніки, відчути себе фахівцями в області розробки цієї апаратури і її програмного забезпечення.
Крім того, проектування мікропроцесорних систем поряд з організацією центрального процесора, підключенням пам'яті та пристроїв введення / виведення інформації пов'язане з розробкою прикладних програм на мові асемблера використовуваного мікропроцесора. Для успішного та ефективного побудови мікропроцесорних систем необхідно досконало знати їх програмні можливості і надані ними кошти. На етапі розробки прикладної програми використовуються різні комп'ютерні засоби підтримки проектування: крос-транслятори, емулятори, редактори текстів, програматори.
При виконанні курсового проекту прямі інтереси проектувальника електронного пристрою замикаються на вирішенні спеціальних технічних проблем: моделювання технічного об'єкта, його експлуатація та управління, розробки різних видів технології і устаткування і т. д. У проекті розкриваються складні питання структури, функціонування, принципів побудови апаратних і програмних коштів мікропроцесорів і мікропроцесорних систем.
У курсовому проекті з ЦіМПТ мікропроцесор є основою для побудови електронного пристрою з заданими у технічному - завданні функціональними властивостями. Застосування однокристальних мікроконтролерів в цифрових електронних пристроях забезпечує досягнення винятково високих показників ефективності при низькій вартості.

2. Конкретизація ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ
Конструктивні особливості цього пристрою: діапазон робочих температур, конструктивне виконання, характеристики аналогових вузлів і т. д.
Пристрій орієнтований на установку на чотирьох смугах проїжджої частини моста, воно працює в режимі таймера і одночасно лічильника зовнішніх імпульсів з входу INТ0, які створюють автомобілі, що проїжджали по дорожніх пластин (конструктивно вони схожі на великі кнопки). За рівнем логічної "1" входу INТ1 програма видає на зовнішній пристрій кількість автомобілів на годину-пік і годину, в яке ця кількість автомобілів було досягнуто. Контрольована кількість автомобілів не має перевищувати 9999 за годину, інакше переповнення регістрів може викликати некоректну роботу пристрою.
Застосування мікроконтролера в цьому пристрої викликано завданнями підрахунку зовнішніх імпульсів при паралельній роботі годинника і виведення потрібної інформації на цифрові індикатори та зовнішній пристрій.
Розроблений прилад за заданими характеристиками і виконуваних їм функцій повинен випускатися в спеціальному корпусі, що забезпечує температурний режим, що не порушує працездатність мікропроцесорної системи.

3. Розробка функціональної схеми ПРИСТРОЇ
Пристрій можна спроектувати із застосуванням однокристального мікроконтролера сімейства МК51. Мікросхеми сімейств МК48 та МК51 набули найбільшого поширення серед мікросхем такого класу. Використання мікросхеми К1830ВЕ51 в даному випадку - найбільш економічний варіант реалізації пристрою з задовольняють вимог швидкодії. Функціональна схема пристрою зображена на малюнку 3.1. Для підрахунку кількості автомобілів до лінії поту Р3 (INT0) мікроконтролера підключаємо датчики з комутатором імпульсів, c якого знімаємо сигнал на вхід INТ0 при проїзді автомобіля. Датчик формує імпульс з одиничним рівнем в той момент, коли автомобіль проїжджає по ньому. Принципова схема датчика наведена на малюнку 3.2.
Датчик являє собою гігантські кнопки шириною в половину смуги і довгою 3м. При проїзді автомобіля по двох частинах смуги дорожнього покриття формується одиничний імпульс, який перемикає лічильний тригер з "1" в "0" і навпаки. У результаті на тригері сформується одиничний імпульс, відповідний по тривалості часу проїзду автомобіля.
Потім, після формування сигналів з датчиків, інформація надходить на комутатор.
Виведення інформації про поточний час здійснюється через порти Р1 і Р2 і світлодіодні семи-сегментні цифрові індикатори HG1 .. HG4, в якості яких можна використовувати індикатори типу АЛС324А. Індикатори підключаються до ліній портів мікроконтролера через дешифратори DD2 .. DD5, в якості яких використовуються мікросхеми 514ІД1, перетворюють двійково-десяткове вміст портів в коди управління цифровими індикаторами. Початкові установки таймера реального часу задаються кнопками підключеними до ліній Т0 і T1 порту Р3, які позначаються на функціональній схемі «годину» і «хв». Одразу при включенні пристрій переходить в режим рахунку.


Програмно реалізується лічильник зовнішніх подій на регістрах R4 і R6, а таймер реального часу на таймері-лічильнику Т/З1. Імпульс, який надходить з комутатора викликає збільшення вмісту лічильника, причому інформація про максимальному значенні автомобілів і годину-піку оновлюється щогодини. Час береться з таймера реального часу.

4. АЛГОРИТМ РОБОТИ ПРИСТРОЇ

При включенні пристрою відбувається обнулення інформації і скидання лічильника комутатора одиничним імпульсом Urd. Майже одночасно з цим проводиться скидання тригерів. Епюри напруг на основних елементах пристрою наведено на рисунку 4.1.
Малюнок 4.1. Епюри напруг на основних елементах схеми.
Розглянемо найгірший випадок для проектованої системи: нехай по чотирьом смугах через датчики одночасно проїхали автомобілі. Тоді комутатор буде розподіляти імпульси таким чином: на лічильник надходять тактові імпульси Uwr, формується код номера датчика, лінію якого треба опитати. Цей код поступає на мультиплексор, який здійснює підключення відповідного датчика до мікропроцесора. На виході комутатора будуть інформаційні імпульси Uвих. При одиничному стані датчика тригер скидається в "0" імпульсом Urst для запобігання повторного обліку "старої" інформації.
При кожній парафії імпульсу по лінії INТ0 порту Р3 вміст регістрів R4 і R6 буде збільшуватися, при цьому паралельно працюватиме таймер реального часу. Щогодини інформація буде оновлюватися, буде відбуватися порівняння кількості автомобілів, що проїхали за минулий годину через міст з максимальною кількістю автомобілів, які у пам'яті МК.
При надходженні на вхід INT1 позитивного одиничного імпульсу, через послідовний порт, через регістр зсуву, дешифратори на семи-сегментні цифрові індикатори зовнішнього пристрою виводиться кількість автомобілів, що проїхали через міст на годину-пік і сам годину-пік.

5. Розробки керуючих програм.
Схема алгоритму роботи керуючої програми зображена на рисунку 5.1.
Після включення пристрою проводиться операція обнулення і установки початкових параметрів. Дозволяються переривання від таймера-лічильника і запускається таймер реального часу, причому.
Лічильник зовнішніх подій, реалізований на регістрах R4 і R6, буде рахувати кількість проїхали автомобілів, обнулити кожну годину, а інформація буде порівнюватися з збереженої в пам'яті й оновлюватися. Також інформація буде оновлюватися кожні добу.


6. ВИСНОВОК

Мікропроцесори і мікропроцесорні системи є основою побудови електронних пристроїв із заданими функціональними властивостями. Вирішальними факторами при проектуванні таких пристроїв є зручність практичної експлуатації і новий набір якісних характеристик (більш високу швидкодію, точність, нові функціональні можливості) в порівнянні з домікропроцессорним варіантом реалізації подібного пристрою. У такому варіанті виріб функціонує автономно і не вимагає постійного втручання людини.
Даний курсовий проект дозволив зробити серйозні вправи в застосуванні знань, отриманих в процесі вивчення дисципліни "Мікропроцесорні пристрої та системи".

7. Список використаної літератури.
ОС ТАСУР 6.1-97. Роботи студентські навчальні та випускні кваліфікаційні. Загальні вимоги та правила оформлення.
Шарапов О. В. Мікропроцесорні пристрої та системи. Методичні вказівки до виконання курсового проекту. - Томськ: ТУСУР, 1998. - 39 с.
Шарапов О. В. Приклади рішення схемотехнічних завдань. Навчальний посібник. - Томськ: ТІАСУР, 1994. - 141 с.
Шарапов О. В. Цифрова та мікропроцесорна техніка: Навчальний посібник. 2-е вид., Перер. і доп. - Томськ: Вид-во Том. Ун-ту, 1997. - 108 с.
Токхайм Р. Мікропроцесори: Курс і вправи / Пер. З англ., Під ред. В. Н. Грасевіча. - М.: Вища школа, 1988. - 336 с.

Додаток А
Лістинг програми, що управляє
Основна програма:
ORG 00H; початковий адресу програми
CLR A; очищення акумулятора
; Початкова завантаження лічильника годин
MOV R5, A; початкова завантаження
MOV R7, A; лічильника хвилин
MOV P2, A; початкова завантаження лічильника секунд
MOV R2, # 1; завантаження
MOV R1, # 1; лічильників генератора
MOV TH1, # 156; секундних імпульсів
MOV TMOD, # 20H; T/C1 в режимі 2
MOV IE, # 8DH; дозвіл переривань від T/C1
SETB TR1; старт таймера T/C1
SJMP MAIN; Перехід до основної програми
;-----====== П / п обслуговування переривання від T/C1 =====--------
ORG 1BH; вектор переривання
PUSH PSW; затримка
DJNZ R2, EXIT; в одну
MOV R2, # 1; секунду
DJNZ R1, EXIT;
MOV R1, # 1;
PUSH ACC;
JNB T0, M1, корекція хвилин
JNB T1, M2, корекція годин
MOV A, R7; лічильник секунд
ADD A, # 1;
DA A;
MOV R7, A;
CJNE R7, # 60H, M3;
MOV R7, # 0;
M1: MOV A, R5; лічильник хвилин
ADD A, # 1;
DA A;
MOV R5, A;
CJNE R5, # 60H, M3;
MOV R5, # 0;
M2: CALL COMP; Запуск п / п виявлення мах кол-ва а / м.
MOV R4, # 0; Обнулення кількості а / м,
MOV R6, # 0; проїхали через міст за годину.
MOV A, R3; Лічильник годин.
ADD A, # 1;
DA A;
MOV R3, A;
CJNE R3, # 24H, M3;
MOV R3, # 0; Установка 0 (24) годин.
MOV R4, # 0; Обнулення кількості а / м, що проїхали
MOV R6, # 0; через міст, з початком нової доби.
M3: MOV P1, R3; Виведення інформації.
MOV P2, R5; індикатори.
POP ACC; Відновлення акумулятора.
EXIT: POP PSW; Відновлення регістру PSW.
RETI; Повернення з п / п.
;-----======== Основна програма. ========----------
MAIN: MOV R4, # 0; Обнулення
MOV R6, # 0; кількості а / м.
MOV P0, # 0FFH; Скидання тригерів
SETB RD; Скидання лічильника.
NOP; Затримка в 1мкс (для спрацьовування CT)
CLR RD;
MOV P0, # 0; Відновлення роботи тригерів.
SETB WR; Імпульс перемикання ліній з датчиків.
MOV SP, # 100; Установлення покажчика стека.
BEGIN: MOV B, # 4; Кількість датчиків.
MOV R0, # 1; R0 = 1.
CYCLE: CLR WR; Імпульс перемикання ліній з датчиків.
NOP; Затримка в 1мкс (для спрацьовування CT і MS).
JNB INT0, J11; Опитування лінії порту (перевірка стану датчиків).
MOV P0, R0; Скидання відповідного тригера датчика
CALL SUM; Виклик п / п сумміпрванія.
MOV P0, # 0; Відновлення счетнго режиму тригера
J11: MOV A, R0; A = R0.
RL A; Пестановка скидає біта тригерів.
MOV R0, A; R0 = A.
SETB WR; Імпульс перемикання ліній з датчиків.
DJNZ B, CYCLE; B = B-1. If B <> 0, то перехід на новий цикл
; Опитування датчиків.
JB INT1, J2; Якщо INT1 = 1, то J2,
CALL DSPLY; інакше виклик п / п виведення інф-ції на
; Зовнішній пристрій.
J2: SJMP BEGIN; Перехід на початок опитування датчиків.
; П / п підсумовування кількості минулого транспорту.
SUM: MOV A, R6; Підсумовування десятків.
ADD A, # 1; A = A +1.
DA A; Десяткова корекція.
MOV R6, A; R6 = A.
JNC S1; Якщо С <> 1, то S1,
MOV A, R4; інакше додати 1 до сотень.
ADD A, # 1; A = A +1.
DA A; Десяткова корекція.
MOV R4, A; R4 = A.
S1: RET; Повернення з п / п.
;-------===== П / п порівняння колічесва а / м, що пройшли раніше, ======-----
; З минулими в цю годину.
COMP: MOV A, R0; Збереження R0
PUSH ACC; в стеку.
MOV R0, # 20H; Адреса зберігання молодшого байта максимального
; Кількостей а / м.
MOV A, R6; A = R6.
SUBB A, @ R0; A = A-@ R0.
JC C1; Якщо вміст @ R0> A, то перехід до C1,
MOV A, R6; інакше записати
MOV @ R0, A; в пам'ять мах. кол-во а / м.
C1: INC R0; Збільшення покажчика пам'яті.
MOV A, R4; A = R4.
SUBB A, @ R0;
JC C2;
MOV A, R4;
MOV @ R0, A;
INC R0;
MOV A, R3;
MOV @ R0, A;
POP ACC; Відновлення
MOV R0, A; R0 з стека.
C2: RET; Повернення з п / п
;---------======= П / П ВИВЕДЕННЯ ДАНИХ НА ВНЕШ. Дод ========--------
DSPLY: MOV R0, # 20H; Початковий адресу даних.
MOV SBUF, @ R0; Висновок даних ч / з послідовний порт
INC R0; Збільшення покажчика пам'яті.
MOV SBUF, @ R0;
INC R0;
MOV SBUF, @ R0;
INC R0;
RET; Повернення з п / п.
END

Додаток Б
Карта прошивки пам'яті програм
0: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: A: B: C: D: E: F:
0000: 99 00 9A 0FD5 0E 03 F0 A9 0D 47 A8 0C 68 A8 C5
0010: 26 жовтня 1927 A8 A9 AA AB AC AE BD05 36 1B 14 42 14
0020:53 FD 47 53 0F AD FE 1947 1953 F0 6DAD39 FE 53 F0
0030: 3A47 AED5 69 C5 F6 3E FD D5 68 C5 E6 40 14 6F
0040: 04 10 28 03 01 57 28 29 13 00 57 29 BF 2F EF4E
0050: 26 42 83 2A 68 57 2A 2B 79 57 2B 2C 13 00 57 B2
0060: 6E2C2D 1 березня 1957 2D 2E 13 00 57 2E квітня 1953 83 56
0070: 6F 23 FE 9F 46 74 23 січня 8F 83 FF FF FF FF FF FF
0080: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
0090: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
00A0: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
00B0: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
00C0: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
00D0: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
00E0: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
00F0: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
39.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Пристрій контролю за рівнем аналогових сигналів
Правила митного контролю та оформлення транспортних засобів переміщення їх через митний
Програма контролю наявності звязку компютера з пристроєм через паралельний порт протягом 15
Програма контролю наявності зв язку комп ютера з пристроєм через паралельний порт протягом 15 секунд
Облік і система внутрішнього контролю руху грошових коштів в організації
Біологічні основи адаптації людини до змін інтенсивності
Аналіз ефективності і інтенсивності використання капіталу підприємства
Наукове об рунтування резервів підвищення інтенсивності виробництв
Розподіл інтенсивності світла при дифракції на круглому отворі
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru