Разработка устройства логического управления (контроллера) промышленного назначения
    
    Введение.
    В данном курсовом проекте поставлена задача разработать некий промышленный контроллер для работы в условиях производства. Задача может быть выполнена на микропроцессоре с гибкой программируемой логикой, а также на дискретных элементах с жесткой логикой.
    Реализация на микропроцессоре обладает весомыми преимуществами. Гибкая логика, возможность легкой модернизации контроллера, перспективность.
    Программируемая логика реализована на микропроцессоре типа МК-51 фирмы ATMEL - AT89C51, который благодаря встроенной FLASH памяти, обладает возможностью электрического перепрограммирования, а значит быстрой модернизации управляющей программы.
    Наличие микропроцессора в современных контроллерах позволяет создавать сложные, гибкие, компактные и надежные системы управления с централизованным управлением и диагностикой.
    
    Структурный синтез цифрового автомата
    Обозначим структуру проектируемого микроконтроллера.
    Управляющий логический блок на основе микропроцессора.
    Блок сбора информации и преобразования ее в вид, требуемый для обработки микропроцессором.
    Блок гальванической развязки входных сигналов и сигналов, поступающих на микропроцессор.
    Блок связи с исполнительными устройствами (включающий гальваническую развязку) для преобразования выходных сигналов микропроцессора в мощные сигналы управления.
    Блок начального сброса микропроцессора.
    Блок индикации входных и выходных сигналов.
    Блок электропитания контроллера.
    
    2. Разработка принципиальной схемы.
    1. Управляющий логический блок.
    В качестве основы для контроллера выбран популярный микропроцессор типа MK-51 от фирмы Atmel - AT89C51.
    Его основные преимущества перед подобными процессорами иных фирм:
    Полностью совместим с семейством МК-51.
    4 кб встроенной перепрограммируемой Flash памяти (включая перепрограммирование непосредственно на плате по протоколу SPI) при не менее 103 циклов перезаписи.
    Работа на частотах от 0 до 40 МГц.
    128х8 бит ОЗУ.
    32 программируемых линии портов ввода/вывода.
    Два 16-битных таймера счетчика
    Шесть источников прерываний
    Программируемый последовательный канал совместимый с RS-232-S.
    
    2. Блок сбора информации и преобразования ее в вид, пригодный для обработки микропроцессором.
    Входная информация и выходная информация проходит через внешний разъем типа РШ2Н-2-16.
    В таблице 1 приведен список и условное обозначение входных и выходных сигналов из задания. Табл. 1. Наименование сигнала по заданию Присвоенное название Входные сигналы S1 - контактный датчик S1 S2 - контактный датчик S2 S3 - контактный датчик S3 Ua - Аналоговый сигнал напряжения в диапазоне 0..10В UA Ev - датчик освещенности 0..200лк EV Выходные сигналы Электромагнит Y1 Y1 Электромагнит Y2 Y2 Тр. Модуль - VT1 Y3 Тр. Модуль - VT2 Y4 Условия переходов автомата S1 ? U < 7 B X1 EV < 40 лк X2 (S1 ? S2) ? U > 1 B X3 S3 ^ EV < 50 лк X4 S2 ^ U < 3 B X5 EV > 100 лк X6
    Сигнал с датчика освещенности (фоторезистора СФ2-1) снимаем по такой схеме:
    
    
    Далее сигнал поступает на делительный мост из резисторов, формирующий нужный уровень сигнала, подаваемый на схему из двух компараторов. ............