Автоматизированное рабочее место аппаратчика-промывальщика промывочно-рециркуляционной станции

дипломная работа

3.1 Локальный микроконтроллер

В качестве локального микроконтроллера (LocPIC) используем микроконтроллер PIC16F767.

Рисунок 8 - Локальный микроконтроллер(LocPIC)

Характеристика микроконтроллера:

- высокоскоростная RISС-архитектура;

- 35 инструкций;

- все команды выполняются за один цикл, кроме инструкций переходов,

выполняемых за два цикла;

- тактовая частота:

- DC- 20МГц, тактовый сигнал;

- DC-200нс,один машинный цикл;

- до 8К х14слов FLASH памяти программ;

- до 368х8 байт памяти данных(ОЗУ);

- до 256х8 байт EEPROM памяти данных;

- совместимость по выводам с PIC16C73B/74B/76/77;

- система прерываний (до 14 источников);

- 8-уровневый аппаратный стек;

- прямой, косвенный, и относительный режим адресации;

- сброс по включению питания(POR);

- таймер сброса(PWRT) и таймер ожидания запуска генератора(OST)после включения питания;

- сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором;

- программируемая защита памяти программ;

- режим энергосбережения SLEEP;

- выбор параметров тактового генератора;

- высокоскоростная, энергосберегающая CMOS FLASH/EEPROM технология;

- полностью статическая архитектура;

- программирование в готовом устройстве(используется два вывода микроконтроллера);

- широкий диапазон напряжений питания от 2В до 5.5В;

- повышенная нагрузочная способность портов ввода/вывода(25мА);

- малое энергопотребление:

- <0.6мА,3.0В,4.0МГц;

- 20мкА,3.0В,32кГц;

- <мкА в режиме энергосбережения;

Характеристики периферийных модулей:

- таймер 0: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем;

- таймер 1: 16-разрядный таймер/счетчик с возможностью подключения внешнего резонатора;

- таймер 2: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем и выходным делителем;

- два модуля сравнение/захват/ШИМ (ССР):

- 16-разрядный захват (максимальная разрешающая способность 12.5нс);

- 16-разрядное сравнение (максимальная разрешающая способность 200нс);

- 10-разрядный ШИМ;

- многоканальное 10-разрядное АЦП;

- последовательный синхронный порт MSSP;

- ведущий/ведомый режим SPI;

- ведущий/ведомый режим I2C;

- последовательный синхронно-асинхронный приемопередатчик USART с поддержкой детектирования адреса;

- ведомый 8-разрядный параллельный порт PSP с поддержкой внешних сигналов -RD,-WR,-CS(только в 40/44-выводных микроконтроллерах);

- детектор пониженного напряжения(BOD) для сброса по снижению напряжения питания(BOR).

Рисунок 9 - Параметры LocPIC

Рисунок 10 - Цоколевка PIC16F767

Рисунок 11 - Сравнение характеристик микроконтроллеров

Рисунок 12 - Структурная схема PIC16F767

Локальный микроконтроллер занимается обслуживанием одного из трех рабочих мест. В таблице 5 приведено описание выводов микроконтроллера.

Таблица 5 - Описание выводов микроконтроллера

Наименование

Назначение

Интерфейс

Направление

Вывод микроконтроллера

1

Управление напорным насосом

У

Контакт управления мощным реле

out

RC0-11

2

Управление откачивающим насосом

У

Контакт управления мощным реле

out

RA1-3 RC1-12

3

Управление затвором слива

У

Контакт управления мощным реле

out

RA2- RC2-13

4

Подключение УСН-150Р

К

Контакт

in

RB3-24

5

Контроль переходного мостика

К

Контакт

in

RB4-25

6

Подключение TZ 68

К

Контакт

in

RB5-26

7

Датчик потока напорного насоса

К

Контакт

in

RB1-22

8

Датчик потока откачивающего насоса

К

Контакт

in

RB2-23

9

«УСН подключено»

Н

Светодиод

out

RA0-2

10

«Мостик установлен»

Н

Светодиод

out

RA1-3

11

«Машинка установлена»

Н

Светодиод

out

RA2-4

12

«Останов»

Н

Светодиод

out

RA3-5

13

«Простой»

Н

Светодиод

out

RA4-6

14

«Чисто»

Н

Светодиод

out

RA5-7

15

Сеть RS 485

Д

Микросхема RS-485

in/out

RC6/TX/CK-17 RC6-16

RC7/RX/DT-18

16

Задающий генератор

Д

Линия

in/out

RA6/OSC2/CLKO

RA7/OSC1/CLKI

17

Сброс

Д

Линия

in

MCLK/RE3-1

18

Цепи питания

Д

Линия

in

Vdd-20 vss-8,19

19

Кнопка «Останов»

У

Контакт

in

RB0/INT-21

Таблица 6 - Описание функций микроконтроллера

Обозначение

DIP

SOIC

Тип буфера

Описание

OSC1/CLK IN

9

9

ST/CMOS*

Вход генератора/ вход внешнего тактового сигнала

OSC2/CLKOUT

10

10

Выход генератора. Подключается кварцевый резонатор. В RC режиме тактового генератора на выходе OSC2 присутствует тактовый сигнал CLKOUT, равный Fosc/4.

MCLR/Vfp

1

1

ST

Вход сброса микроконтроллера или вход напряжения программирования. Сброс микроконтроллера происходит при низком готическом уровне сигнала на входе.

Двунаправленный порт ввода/вывода PORTA.

RAO/AN 0 RA1/AN1

2

3

2

3

TTL

RAO может быть настроен как аналоговый канал 0 RA1 может быть настроен как аналоговый канал 1.

RA2/AN2/VREF-

4

4

TTL

RA2 может быть настроен как аналоговый канал 2 или вход отрицательного опорного напряжения.

RA3/AN3/Vref.

5

5

TTL

RA3 может быть настроен как аналоговый канал 3 или вход положительного опорного напряжения.

RA4/0CKI RA5/-SS/AN4

6

7

6

7

ST TTL

RA4 может использоваться в качестве входа внешнего тактового сигнала для TMR0. Выход с открытым стоком. RA1 может быть настроен как аналоговый канал 1 или вход выбора микросхемы в режиме ведомого SPI.

RSO/INT RB1

21

22

21

22

TTUST:,, TTL

Двунаправленный порт ввода/вывода PORTB. PORTB имеет программно подключаемые подтягивающие резисторы на входах. RB0 может использоваться в качестве входа внешних прерываний

RB2

23

23

TTL

RB3/PGM

24

24

TTL

RB3 может использоваться в качестве входа для режима низковольтного программирования

RB4

25

25

TTL

Прерывания по изменению уровня входного сигнала

RB5

26

26

TTL

Прерывания по изменению уровня входного сигнала

RB6/PGC

27

27

TTL/ST12*

Прерывания по изменению уровня входного сигнала или вывод для режима внутрисхемной отладки ICO

RB7/PGD

28

28

TTUST12

Тактовый вход в режиме программирования. Прерывания по изменению уровня входного сигнала или вывод для режима внутрисхемной отладки ICD. Вывод данных в режиме программирования

RC0/T1OSO/T1CKI

11

11

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода PORTC . RC0 может использоваться в качестве выхода генератора TMR1 или входа внешнего тактового сигнала для TMR1

RC1/T10SI/CCP2

12

12

ST

RC1 может использоваться в качестве входа генератора для TMR1 или вывода модуля ССР2

RC2/CCP1

13

13

ST

RC2 может использоваться в качестве вывода модуля ССР1

RC3/SCK/SCL

14

14

ST

RC3 может использоваться в качестве входа/выхода тактового сигнала в режиме SPI и ГС

RC4/SDI/SDA

15

15

ST

RC4 может использоваться в качестве входа данных в режиме SPI или вход/выход данных в режиме гС

RC5/SD0

16

16

ST

RC5 может использоваться в качестве выхода данных в режиме SPI

RC6/TX/CK

17

17

ST

RC6 может использоваться в качестве вывода передатчика USART в асинхронном режиме или вывода синхронизации USART в синхронном режиме

RC7/RX/DT

18

18

ST

RC7 может использоваться в качестве вывода приемника USART в асинхронном режиме или вывода данных USART в синхронном режиме

Vss

8, 19

8,19

-

Общий вывод для внутренней логики и портов ввода вывода

Voo

20

20

-

Положительное напряжение питания для внутренней логики и портов ввода/вывода

Делись добром ;)