ГЛАВНАЯ   |   МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ   |   ОПИСАНИЕ КУРСА   |   ЛИТЕРАТУРА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Цель работы

1.1    Закрепить полученные теоретические знания по разделу «Микропроцессорная техника».

1.2.  Приобрести необходимые навыки выбора аппаратного обеспечения про­стейших микропроцессорных систем (МП - систем) управления различны­ми процессами; а также закрепить практические навыки составления структурных блок - схем и листингов программ на языке «Ассемблер».

2. Содержание работы

Курсовая работа содержит графическую часть и пояснительную записку.

2.1.  Графическая часть, представляющая архитектурную схему МП-системы с интерфейсными связями между отдельными блоками, выполненная на листе формата А2 или АЗ.

2.2.  Пояснительная записка в объеме 20-30 страниц формата А4, содержащая:

1. функциональную схему разрабатываемой системы управления процессом,
2. описание архитектуры МП-системы;
3. обоснование подбора БИС аппаратного обеспечения разрабатываемой МП системы;

1. описание отдельных БИС архитектурной схемы, назначение их выводов;
2. блок-схему алгоритмов и листинги разработанных программ;
3. перечень использованной литературы.

3. Содержание индивидуальных заданий

З.1.   Для специальности 200101

3.1.1 В измерительной лаборатории необходимо поддерживать температуру в заданных пределах Tmin <Ti <Tmax . Измерение температуры осуществ­ляется датчиком температуры. Если температура в лаборатории превышает заданное максимальное значение (Tmax), то в системе регулирования необходимо включить кондиционер, а если температура в помещении становится ниже заданного минимального значения (Tmin ), то необходимо включить отопление. Если температура находится в заданных пределах
Tmin <Ti <Tmax  ,то и отопление, и кондиционер должны быть выклю­чены. Адрес (номер) порта ввода значений температуры (N+1); значение
Tmax ,поместить в ячейку ОЗУ 81 N; а Tmin - в ячейку ОЗУ 82 N. Адрес
порта вывода сигнала включения/выключения кондиционера (N+2), ад­рес порта вывода сигнала включения/выключения отопления (N+3).
Включение устройств, измеряющих температуру помещения, - сигналом
логической 1,выключение – сигналом логического 0.

3.1.2 Разработайте микропроцессорную систему обработки размерных параметров, поступающих от измерительного прибора через порт ввода информации (N+1) в ежедневном количестве 100 N. Для совокупности поступивших размеров система должна определять максимальное Аmax значение, которое запомнить в ячейке ОЗУ с адресом 81 N. Значение Аmax вывести после окончания процесса измерения на измерительный прибор через порт (N+2).

3.1.3 Измерительная система предназначена для автоматического селективного подбора втулок и валиков по величине зазора в их соединении. Размеры втулок поступают с измерительной позиции «А» контролирующего при­бора через порт ввода (N+1), размерs валиков - с измерительной позиции «В» через порт ввода (N+2). Если величина зазора S между втулкой и ва­ликом находиться в заданных пределах Smin<S<S­max , то проконтролированная пара «втулка-валик» сталкивается в накопительный  бункер. Сигналом включения толкателей, сталкивающих детали, являются логи­ческие 1, поданные в порты вывода МП-системы (N+3) и (N+4).

3.1.4 В МП-систему управления сортировкой изделий на две группы «Годные» и «Бракованные» размерные параметры деталей поступают через порт ввода (N+1). Если размера деталей больше наибольшего предельного Amax или меньше наименьшего предельного Amin, то в порт вывода (N+2) записывается логическая единица, что служит сигналом для поворота сортировочного лотка в сторону бункера бракованных изделий. Если размер   контролируемой    детали    находится    в   пределах   допуска Amin<A<Amax , то в порт вывода записывается логический нуль, и сортировочный лоток остается направленным . в бункер годных изделий. Размеры Amin и Amax поместить в ячейки ОЗУ с номерами 81 N и 82 N.

3.1.5 Микропроцессорная система, предназначенная для непрерывного кон­троля деформации изделия, получает информацию от датчика через порт (N+1) в виде слов длиною в 1 байт; Если старший бит слова деформации равен 1, то необходимо сравнить поступившую информацию с макси­мальным допустимым значением Дmax, которые хранятся в ОЗУ по адре­су 81 N. Если по результатам сравнения окажется, что полученные данные превышают ДMAX , то прирастать на единицу содержимое счетчика (в ячейке ОЗУ с адресом 82 N), который считает изделия с опасной деформацией. При значении счетчика равном (N+1), выдать в порт вывода (N+2) сигнал логической единицы, который информирует о том, что во избежание разрушения деформируемое изделие необходимо заменить.

3.1.6 В МП-систему, предназначенную для автоматического регулирования температуры печи, значения измеряемой температуря поступают от дат­чика через порт (N+10) в виде слов, длиною 1 байт. Если в младшем по­лубайте все нули, то необходимо сравнить поступившие данные с мини­мальными допустимым значениям температуры ТMIN, которое находится в ячейке ОЗУ с адресом 82 N и, если поступившее значение температуры окажется меньше, чем ТMIN, то необходимо выдать его в порт вывода (N+5) для воздействия на устройство повышения температурив печи.

3.1.7  МП - система предназначена дли подсчета и управления рассортировкой деталей, прошедших упрочнение поверхностного слоя наклепом, на три группы: «годные», «брак+» (толщина упрочненного слоя  h  превышает допустимую hmax - перенапряжение) и «брак-» (h меньше hmin- недоупрочнение). Результаты измерения поступают от прибора неразрушающего контроля через порт (N+1). В зависимости от результатов контроля выполняются следующие подпрограммы Если hmin<h<hmax (годное изделие), то необходимо прирастать на единицу содержимое счетчика годных деталей в ячейке ОЗУ с адресом 81 N и в порт вывода (N+2) вы­дать сигнал логического нуля. В результате лоток для скатывания деталей с измерительной позиции останется направленным в бункер годных изделий. Если h > hmax («брак+»). то прирастить на единицу содержимое счетчика «брак+» в ячейке ОЗУ с адресом 81 (N+1) и в порт (N+2) выдать сигнал логической единицы. В результате сортировочный лоток повернется в сторону бункера с деталями «брак+».  Если h < hmin («брак-»), то увеличить на единицу содержимое счетчика «брак-» в ячейке ОЗУ 81 (N+2) и в порт (N+3) выдать сигнал логической единицы. В результате сортировочный лоток направит изделие в бункер с деталями «брак-».

3.1.8  Микропроцессорная система служит для автоматической компенсации взноса шлифовального круга и тепловой деформации шлифовальной баб­ки прецизионного станка. Данные результатов измерения величины изно­са поступают от датчика через порт (N+1); данные о величине тепловой деформации - через порт (N+2). Если величина тепловой деформации не равна величине суммарного износа (из 10 значений), то необходимо по­дать сигнал подналадки на исполнительное устройство перемещения шлифовальной бабки, выдав суммарную величину износа в порт (N+3).

3.1.9  МП-система предназначена для защиты дорогостоящего электронного устройства от отклонений напряжения питающейся сети. Значение пи­тающего напряжения Vпит , поступающее через порт (N+1), сравнивается с допустимыми предельными значениями Vmax и Vmin. Если Vпит > Vmax или Vпит < Vmin , то система должна отключить потребителя от сети в течение 1 секунды. Сигналом выключения питания является ло­гический нуль, поданный в порт (N+2). Значение Vmах записать в ячейке ОЗУ с адресом 810 N, Vmin - в ячейке 810 (N+1).

З.1.10  МП-система для включения химического процесса осуществляет автома­тический контроль уровня жидких реагентов в закрытых резервуарах химического производства. Уровень первого реагента Н1 поступает в МП-систему от датчика уровня «А» через порт (N+1) и сравнивается с пре­дельно допустимыми значениями уровня Нмах1 и Нmin1.  Уровень второго реагента Н2 поступает через порт (N+2) и также сравнивается со своими допустимыми значениями Нмах2 и Нmin2. Если уровни соответствуют за­данным величинам, т.е Hmin1<H1<Hmax1 и Hmin2<H2<Hmax2, то выдаются сигналы логических единиц в порты вывода (N+3) и (N+4) МП-системы для вступления реагентов в химическую реакцию.

3.2. Для специальности 200204

3.2.1  МП-система предназначена для контроля наличия пульса больного (информация вводится через порт (N+1)) и для автоматического задания интервалов времени (delta) t контроля с дополнительной звуковой (в дневное время) и световой (при недостаточной освещенности) сигнализацией. Выбор типа сигнализации осуществляется по результатам сравнения освещенности ОСi (показания фотодатчика вводятся через порт (N+2) с пороговым значением OCпор). При ОСi > ОСпор - звуковая сигнализация (звуковая программа «ВЕЕР» выводится через порт (N+3)), при ОСi < ОСпор - световая сигнализация (выводится через порт FВ). Автоматическое включение измерителя пульса через интервал (delta) t осуществляется сигналом логической 1 через порт вывода (N+4).

3.2.2 Для автоматического контроля температуры Т0 тела используется датчик на полупроводниковых диодах, преобразующий измеренное значение температуры в двоичный код с помощью аналого-цифрового преобразо­вателя. Разработайте архитектуру МП-системы и составьте программу, позволяющую считать эту информацию из порта (N+1), помещать ее в ячейку ОЗУ 81N, сравнивать с минимальным ТMIN и максимальным ТMAX значениями температуры, записанными в ячейках ОЗУ с адресами 81(N+1) и 81 (N+2). В случае аномалии выдавать сигналы логической единицы на включение двух светодиодов:
на желтый, если Т0<TMIN на красный, если T0 >TMAX - через порты (N+2) и (N+3), соответственно, текущую информацию о температуре выдавать пользователю через порт вывода (N+4).

3.2.3 Для определения количества гемоглобина в крови красные кровяные тельца разрушаются с помощью специального раствора, который принимает цвет от бледно-розового до светло-красного. Используя оптический датчик и преобразователь «аналог-код», вводите текущую информацию о количестве гемоглобина Г1 через порт ввода (N+1) в МП-систему. Сравните введенную информацию с максимальным Гmax (хранится в ячейке ОЗУ 81 N) и минимальным Гmin (хранится в ячейке ОЗУ 81 (N+1)) допустимыми значениями количества гемоглобина и выводите ее через порт вывода (N+2) на показывающее табло жидкокристаллического дисплея. В случае аномальных значений результатов анализа: Г1 > Гmax или Г1 < Гmin выдается в порт вывода (N+3) и (N+4) соответственно двоичный код FF с целью тревожной сигнализации. Например, если  Г1 > Гmax , включается желтый светодиод, а если Г1 < Гmin , то включается красный светодиод.

3.2.4 Для определения скорости движения крови в кровеносных сосудах ис­пользуется магнитоэлектрический датчик, закрепляемый на руке пациен­та. Проходящий поток крови индуцирует в обмотке датчика Э.Д.С., про­порционально скорости крови. После усиления и преобразования в циф­ровой код эта Э.Д.С, поступает через порт ввода (N+1) вМП-систему. Записывайте значения скорости крови VT в ячейку ОЗУ 81 N сравните эти значения с допустимыми VMIN и VMAX значениями. Если окажется, что VT > VMAX, то разницу запишите в ячейку ОЗУ 81(N+1), а если VT < VMIN, то разницу (delta) VMIN  заполните в ячейке ОЗУ 81 (N+2). Кроме того, (delta) VMIN выводите в порт вывода (N+2).

3.2.5 Инфракрасный датчик пульса подсоединен к двоичному счетчику импульсов, который в свою очередь соединен с портом ввода (N+1) МП-системы. Разработайте архитектуру МП-системы и составьте программу, производящую опрос счетчика каждые 10 секунд, вводящую значение пульса П1 в систему и записывающую его в ячейку ОЗУ 81 N. После вво­да значения пульса в МП-систему счетчик должен быть установлен в нуль (сброшен). Сигналом на сброс счетчика является логический нуль, поданный в порт вывода (N+2). В случае, если количество ударов пульса превышает 100 (ПMAX) или меньше 45 (ПMIN), необходимо включить минисирену, вызывающую медперсонал, для чего в порт вывода (N+3) не­обходимо вывести логическую единицу.

3.2.6 Для контроля физического усилия спортсмена используется тензодатчик, включенный в плечо моста Уинстона. Напряжение разбаланса моста после преобразования в цифровой код поступает через порт ввода (N+1) в МП-систему. Если усилие Fх недостаточно по сравнению с эталонным значением Fэт  , записанным в ячейку ОЗУ 81N, то через порт вывода (N+2) выводится сигнал логической единицы, управляющий зажиганием сигнальной лампочки. Текущее значение измеренного усилия также выводится через порт (N+3) на жидкокристаллический дисплей.

3.2.7 Биостимулятор на базе МП-комплекта КР 580 должен обеспечить определенную циклическую последовательность импульсов на своих выходах с периодом в 1 секунду в зависимости от заданного значения кода на входном пульте, который вводится через порт (N+1). Составить программу, обеспечивающую последовательность импульсов ЗВ, если входной код - АF, и последовательность 4С. если входной код АА. Выходные последовательности выводятся через порт вывода (N+2) и (N+3) соответственно.

3.2.8 Для поддержания температуры в хранилище препаратов в заданных пре­делах TMIN < Т0<TMAXиспользуется система регулирования, содержа­щая кондиционер и отопление. Измерение температуры осуществляется термодатчиком, включенным по мостовой схеме. После усиления напря­жения разбаланса моста и преобразования его в цифровой код, сигнал по­ступает через порт (N+1) в МП-систему; сравнивается с максимальным Тмах и минимальным ТMIN допустимыми значениями температуры, кото­рые хранятся в ячейках ОЗУ 81 N и 81 (N+1). Если температура в храни­лище - в заданных пределах, то и отопление, и кондиционер должны быть выключены,  и тогда в порты (N+2), (N+3) выводятся сигналы логиче­ского нуля. Если температура в хранилище превышает заданное ТMAX, то в системе регулирования необходимо включить кондиционер, выдав в порт (N+2) сигнал логической единицы. А если температура становится ниже ТMIN, то необходимо включить отопление, выдав сигнал логической единицы в порт (N+3)

 3.2.9 Разработайте МП-систему электронного сторожа для контроля уровня радиации в изотопной медицинской лаборатории. Система должна включать тревожную сигнализацию при повышении уровня радиации выше установленной нормы. Радиоактивный датчик вырабатывает сигнал об уровне радиации, который после преобразования в цифровой код поступает в МП-систему через порт (N+1). В МП-системе поступивший сигнал сравнивается с максимально допустимым уровнем радиации VMAX В случае превышения значения VMAX следует временная задержка «Т», и, если за это время с клавиатуры не будет введен код блокировки «25», через выходной порт. (N+2) начинает периодически выдаваться логическая единица, которая активизирует звукоизлучатель тревожной сигнализации.

3.2.10 Консервированная кровь, хранившаяся на леднике, перед переливанием должна быть согрета до температуры тела (37 градусов). Температура должна по­вышаться постепенно с интервалом в 5 минут до 30, 33, 35, 37, Наруше­ние режима согревания недопустимо, т.к. может привести к свертыванию отдельных компонентов крови. Измеренное термометром значение температуры крови после преобразования в цифровой код вво­дится в МП-систему через порт (N+1). Сигналом достижения заданных промежуточных значений температуры и продолжения нагрева является вывод логической единицы в порт (N+2). Окончание процесса нагрева и разрешение переливания знаменуется выводом логической единицы в порт (N+3).

4.  Выбор индивидуальных заданий

Индивидуальное задание на курсовую работу выдается в виде числа, соответствующего последним двум цифрам зачетной книжки студента MN, причем N – это и есть номер задания.

В содержании задания вместо букв MN необходимо подставить номер варианта, переводя его десятичное значение в шестнадцатеричный код. Например, если MN = 10, то в шестнадцатеричном коде это будет OA, если MN = 05, то - 05 и т.д.

ГЛАВНАЯ   |   МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ   |   ОПИСАНИЕ КУРСА   |   ЛИТЕРАТУРА