Структурная схема разрабатываемого устройства

На рисунке 2.1 представлена структурная схема СЦКТ, работающего на основе МК семейства 51.

Рис. 2.1 Схема электрическая структурная СЦКТ

Пояснение к рисунку 2.1:

Х1 - разъем,

MCS-51 - микроконтроллер 51-го семейства,

АD1 АD5 - датчики температуры,

Q - кварцевый резонатор(генератор опорной частоты),

D - жидкокристаллический индикаторный модуль(ЖКИМ),

F - клавиатура 4х4.

Рассмотрим принцип работы устройства. Начало измерения определяется генерацией старт-импульса на выводе Р0.2 МК. Спустя некоторый промежуток времени на вход Р0.1 МК от группы датчиков поступает последовательность импульсов, которая содержит информацию о температуре на каждом из датчиков. Очередность импульсов, которые поступают на вход Р0.1 МК, согласно ТО датчика TMP06, соответствует последовательности подключения самих датчиков (см. рис. 1.1.1 и 1.1.2). Далее вся полученная информация обрабатывается микроконтроллером: вычисляется температура (Тх) на каждом из датчиков, значения температуры сверяются с заранее введенными оператором уставками (если значение температуры на любом из датчиков выходит за границы уставок, то генерируется сигнал оповещения, на дисплей выводится сообщение об ошибке и номер датчика на котором обнаружена аномалия).

В любой момент времени, в течение работы устройства, оператор может запросить вывод на дисплей информацию о температуре на любом из датчиков. Для этого необходимо воспользоваться клавиатурой (F). На рисунке 2.2 представлена схема размещения кнопок на клавиатуре.

Рис. 2.2 Схема размещения кнопок на клавиатуре

Как показано на рисунке 2.2, в работе СЦКИ используется клавиатура размером 4х4 кнопок. Для вывода на дисплей температуры Tx N-го датчика необходимо нажать кнопку "TEMP", ввести номер датчика N (от 1 до 5) и нажать кнопку ENT. В результате на дисплее появится значение температуры на датчике под номером N.

Для ввода уставок (верхней и нижней) необходимо нажать кнопку "UST", ввести значение первой (нижней) уставки, нажать кнопку "ENT". Затем повторно нажать кнопку "UST", ввести значение певторой(верхней) уставки, нажать кнопку "ENT". Данное действие необходимо производить последовательно для каждого из 5 датчиков. Если вследствие ошибки оператора последовательность выполнения команд была нарушена, то необходимо перезапустить устройство дважды нажав на кнопку "on/off".

Кнопка "CLR" очищает введенное значение уставки. После нажатия на эту кнопку необходимо ввести новое значение уставки и далее следовать прежней последовательности выполнения операций.

Замечание:ввод уставок программно реализован так, что первое введенное значение воспринимается МК как нижняя уставка, а второе введенное значение воспринимается как верхняя уставка. Данный аспект будет описан более подробно в следующих разделах.

Нажатие кнопки RST осуществляется перезагрузка микроконтроллера. Использовать перезагрузку МК целесообразно при непредвиденном сбое системы или если СЦКТ работает не верно по не понятным причинам.

Вывод данных осуществляется при помощи ЖКИ модуля. ЖКИ индицирует значение вводимых уставок в реальном времени, отображает значение температуры по запросу оператора, выводит сообщение об ошибке на любом из датчиков, если она обнаружена в процессе измерения.

Рассмотрим подробнее процесс вычисления значения температуры Tx на примере одного из датчиков. Согласно формуле 1 из раздела 1.1, значение температуры Tx вычисляется по формуле:

Tx=421-(751*(Th/Tl)),

где Th - длительность информационного сигнала высокого уровня,

Tl - длительность сигнала низкого уровня.

Статья в тему

Энергетические соотношения в радиолокации. Дальность действия беззапросной РЛС
Пусть передатчик мощностью Рпрд с коэффициентом усиления его антенны GПРД облучает приемник с эффективной площадью антенны SэфПРМ, удаленный тот него на расстояние R. Плотность мощности излучения у приемника ПR [Вт/м2] определяется отношением мощности PПРД к площади ...