Принципиальная схема системы накопления данных

При физической реализации система накопления данных выполняется из нескольких автономных частей, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга. Основная часть системы, включающая микроЭВМ МК51, через разъем Х1 связана с датчиком (D1), через разъем Х2 - с персональным компьютером и через разъем Х3 - с источниками питания.

Принципиальная
схема системы

    Основная часть системы выполнена в едином конструктиве. Триггер D5 при нажатии кнопки TEST вырабатывает инверсный сигнал запроса прерывания #INT1. Собственно триггер используется для подавления дребезга контактов кнопки.
    В качестве микроЭВМ используется микросхема К1816ВЕ751 (D6), которая имеет перепрограммируемую память программ. Аналоговый сигнал, соответствующий измеряемому технологическому параметру, поступает через разъем Х1. Сигнал запуска АЦП (элемент D2) формируется на выходе Р3.2 микроЭВМ. Используемая схема АЦП - К1113ПВ1 имеет 10 выходных разрядов. Сигналы семи двоичных разрядов (9-3) с выхода АЦП подаются на входы 6-0 порта Р1 микроЭВМ. Для анализа сигнала готовности АЦП используется разряд Р1.7.
    Предельная частота тактовых сигналов микроЭВМ, задаваемых кварцевым резонатором, равна 12 МГц и, вообще говоря, может быть меньшей и произвольной. Но при передаче последовательных данных со стандартными частотами, определяемыми интерфейсом RS-232, частота кварцевого резонатора не может быть произвольной и не всегда равна 12 МГц. Частота резонатора определяется при настройке последовательного порта микроЭВМ.

    Для внешней памяти данных используются 4 микросхемы памяти КР537РУ17 (элементы D13-D16) общим объемом в 32768 байт. Это больше требуемого максимального объема памяти (28800 байт) и составляет половину всего возможного объема внешней памяти микроЭВМ. Восьмиразрядные двунаправленные входы-выходы данных этих микросхем подключены к порту Р0 микроЭВМ, через который осуществляется обмен данными с внешней памятью. Так как объем внешней памяти превышает 256 байт, то для вывода младших разрядов адреса используется также порт Р0, а для вывода старших разрядов - порт Р2. Вывод адреса и данных через порт Р0 разделен во времени, поэтому младшие 8 разрядов адреса сигналом ALE запоминаются (фиксируются) в регистре D9 и подаются на 8 младших адресных входов микросхем памяти. Для выбора любой ячейки памяти необходимо 15 разрядов адреса. С выходов Р2.0-Р2.4 сигналы подаются на оставшиеся входы адресов микросхем памяти.
    Два старших разряда адреса с выходов Р2.5 и Р2.6 используются для выбора конкретного кристалла БИС памяти - формирования сигналов на входах #CS1, CS2. Так, микросхема D13 выбирается при значении старших разрядов адреса, равных 00.
    Запись информации в память управляется сигналом #WR с выхода Р3.6 микроЭВМ и разрешается только при нулевом значении самого старшего разряда адреса, соответствующего нижней половине адресного пространства внешней памяти данных (элемент D12).

Свободных разрядов портов микроЭВМ для вывода на индикацию параллельным кодом контрольного значения технологического параметра (7 двоичных разрядов) не остается. Единственная возможность - разместить блок индикаторов в пространстве адресов внешней памяти. Для этого может быть использован любой из адресов верхней половины адресного пространства. При установке в «1» старшего 7-го разряда адреса порта Р2 сигналом с элемента D11 данные из порта Р0 записываются в регистра индикации (D17) для отображения на светодиодах VD1-VD7.

Схема связи с ПК в соответствии с интерфейсом «токовая петля» выполнена на элементах D3-D4 и транзисторе VT1. Распайка разъема Х2 для передачи данных по интерфейсу «токовая петля» не стандартизирована.
Для питания системы (кроме ПК) требуются номиналы напряжения постоянного тока +5 В и +12 В (для элементов интерфейса «токовая петля»). Для работы АЦП кроме +5 В необходимо питание -15 В. Для его получения используется DC/DC конвертер D25.

Схемная реализация
элементов интерфейса


- разработать алгоритм и программу работы микроЭВМ		Программа работы микроЭВМ
- оценить точность реализации периода опроса технологического параметра		Оценка точности
- отладить программу работы микроЭВМ		Отладка программы

\| На главную страницу \| На начало раздела \| Задание на разработку системы \| На предыдущий этап \| На начало страницы \|	© КСиТ МИФИ, 2002 г.