Автоматизированное рабочее место аппаратчика-промывальщика промывочно-рециркуляционной станции

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

Содержание