вторник, 15 ноября 2016 г.

Синтез функциональной схемы УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2651

Функциональная схема строится на основании анализа ТЗ, проведенного в разделе 1, приложение В.

Схема должна включать все описанные функциональные узлы и показывать информационные связи между основными элементами УБП.

На Рис. 4.1 изображена разработанная функциональная схема системы.

Вся система имеет в своём составе 3 блока, из них один «мастер», который распологается на панели – он является блоком световой и звуковой сигнализации (Блок 1). Первый и второй блоки распологаются в переднем и заднем бамперах соответственно. Все соединяются между собой общей шиной.

Синтез структурной схемы УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2650

В связи с ростом производства микроконтроллеров и микропроцессоров, а также с их дешевизной, стало актуальным создавать устройства на их основе. Их размеры настолько малы, а функциональные возможности столь огромны, что сегодня микропроцессорная техника используется везде.

Выбор структуры построения шины УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2649

Для удобства установки и повышения надёжности устройства будет более целесообразным подключить пассивные датчики непосредственно к самому блоку, тем самым минимизируя количество проводников. А в блоках 1 и 2 установить коммутирующие и усиляющие сигнал устройства. Таким образом, из рис. 3.1 мы видим, что данная система имеет два типа сетей: глобальную (между блоками), которая по структуре представляет собой общую шину и локальную, относительно блока 1 или блока 2, которые по своей структуре представляют звезду.

Агоритм работы микроконтроллера

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2648

Следует также особо выделить алгоритм работы микроконтроллера, так как он является ключевым звеном всего УБП и от правильно составленного алгоритма его работы зависит качество и надёжность выполняемых функций всего устройства. Блок-схема алгоритм работы микроконтроллера блока 1 представлена на рис. 2.3.

Разработка алгоритма работы УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2647

При подаче напряжения питания на УБП, в первоначальный момент времени происходит инициализация микроконтроллера (портов ввода-вывода). Затем происходит диагностика всей системы. Если есть какие-либо отклонения от нормального режима работы, результаты заносятся в энергонезависимую память EEPROM и при этом идётся звуковая и световая сигнализация, уведомляющая водителя о нарушении режима работы системы. Через пять секунд УБП отключается.

Протокол обмена УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2646

Для реализации данного устройства выбраны микроконтроллеры фирмы ATMEL, которые в своём составе имеют TWI интерфейс, поэтому в качестве протокола обмена данными между блоками выбран TWI протокол. Достоинства которого составляет то, что он имеет всего две линии для передачи данных, и имеет возможность подключения 128 устройств одновременно.

Мероприятия для реализации задач УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2645

Для реализации задачи работы УБП необходимо рассмотреть:

1 – измерение расстояния от автомобиля до объектов

1.1 – посылка блоками 1 и 2 импульсов на пассивные УЗД датчики;

1.2 – регистрация блоками 1 и 2 эхо-сигнала:

1.3 – блок 1 или блок 2 на основании количества тактов вычисляет время между отправленным и принятым импульсами;

Актуальность УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2644

По прогнозам аналитиков к 2010 году общее число автомобилей в мире составит 1,6 миллиардов шт. Концентрация основной части их на достаточно малых площадях больших городов развитых стран превращает автомобиль, как указано в ПДД, в транспортное средство повышенной опасности . Статистика показывает, что 60-70 % – дорожно-транспортных происшествий вызвано ошибками водителя, 20-30 % – состоянием дороги и 5-10 % – техническим состоянием автомобиля (рисунок 3). Таким образом, наиболее ненадежным элементом является водитель [1].

Cистема безопасной парковки Steel Mate

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2643

В настоящее время данные системы выпускаются достаточно большим колличеством производителей с разными техническими характеристиками и комплектациями. Среди наиболее распространённых производителей следует выделить такие как:
- Golden Eye с комплектацией поставки – 4 сзади или по 4 сзади и спереди, дальность обнаружения препятствий – 1,8 м, жидкокристаллический дисплей, звук, от 180 $ – 4 датчика;
- ParkMaster – от 2 до 4 датчиков сзади, дальность обнаружения препятствий – 1,2 м, от 70 $– 2 датчика;
- Steel Mate – 2 спереди и 4 сзади или только сзади от 2 до 4 датчиков, дальность обнаружения препятствий – 1,2 м, светодиодный индикатор, от 90 $– 2 датчика.

Функциональное назначение УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2642

По функциональному назначению устройство предназначено для повышения безопасности парковки, то есть сведение к минимуму аварийных ситуаций. Для более полного понимания назначения УБП рассмотрим его работу.

Принцип работы УБП

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2641

В основу всего устройства положено использование ультразвуковых датчиков (УЗД). Почти не существует материалов, которые не могут быть обнаружены ультразвуковыми датчиками. Поэтому ультразвуковые измерители – идеальное решение для определения положения и удаленности объекта в тяжелых условиях эксплуатации с точностью до миллиметра. Ультразвуковые датчики, в отличие от фотоэлектрических, не подвержены воздействиям окружающей среды и позволяют проводить измерения в запыленных, задымленных помещениях, а также в помещениях с высоким уровнем шума. Более того, датчики позволяют измерять расстояние до объектов любой формы, цвета и размера, а также выполненных из различных материалов. Диапазон срабатывания датчиков очень широк: от 100 мм до 6 м.

Кросс-редактор связей Link

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2640

Кросс-редактор связей Link работает в среде операционной системы MSDOS (версия не ниже 3.30) и дает пользователю возможность объединять до 20 сформированных кросс-ассемблером X8051 объектных модулей, настраивая их на выполнение с определенного адреса. При этом создается загрузочный модуль МК-программы.

Кросс-ассемблер X8051

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2639

Кросс-ассемблер X8051 работает в среде операционной системы MSDOS (версия не ниже 3.30) и дает пользователю возможность преобразовывать исходные модули МК-программ, написанные на языке АСМ51 и содержащие не более 30000 строк, в эквивалентные объектные модули, которые впоследствии могут быть скомпонованы с другими объектными модулями и настроены на определенное адресное пространство памяти программ МК кросс-редактором связей Link.

Ассемблерный язык микроконтроллера 8051

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2638

Для эффективной разработки прикладного программного обеспечения микропроцессоров и микроконтроллеров необходимо выбрать подходящий язык программирования. Если требуется не очень сложная и при этом быстрая и компактная программа, которая не содержит сложных вычислительных операций, то для ее написания лучше выбрать язык низкого уровня (язык ассемблера). Язык высокого уровня (ЯВУ) следует выбрать в том случае, если необходимо производить сложные вычисления: операции над 16-, 32-разрядными числами, числами с плавающей точкой и др. Очень часто наиболее подходящей является смешанная модель, где критичные к быстродействию части программы написаны на ассемблере, а вычислительные процедуры реализованы на ЯВУ, например, на Си.

Программная модель микроконтроллера 8051

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2637

В предыдущей главе было отмечено, что ядром семейства MCS-51 является микроконтроллер 8051 (отечественный аналог КР1816ВЕ51). В связи с этим представляется целесообразным рассмотрение особенностей программирования указанного семейства на примере именно этого микроконтроллера.
Программная модель МК 8051 содержит резидентную память данных, регистры специальных функций, резидентную память программ и программный счетчик PC.

Микроконтроллеры фирм Siemens, Atmel и Dallas Semiconductor

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2636

Фирма Siemens внесла несомненное своеобразие в развитие семейства MCS-51, выпустив микроконтроллеры серии C500 (табл.1.4), которые являются по существу самыми сложными МК 51-го семейства в мире. Эти микроконтроллеры построены на основе архитектуры МК 8051, дополненной разнообразной и весьма сложной периферией, среди которой можно отметить:

- 10-разрядные АЦП;

- 6-канальный 10-разрядный ШИМ для управления электродвигателями постоянного тока;

- 29-канальный ШИМ;

- 8 DPTR;

Микроконтроллеры фирмы Philips

http://www.ce-studbaza.ru/schriebe.php?id=2635

Фирму Philips можно по праву назвать чемпионом по количеству выпускаемых модификаций семейства MCS-51 - их более 100. В состав MCS-51 от Philips входят микроконтроллеры в корпусах от 24 до 80 выводов, работающие при тактовой частоте до 40 МГц и напряжении питания от 1,8 В. Во всех этих микроконтроллерах используется стандартное ядро MCS-51 (архитектура микроконтроллера 8051), дополненное широчайшим набором периферии, среди которой следует отметить:

- 10-разрядные АЦП;

- 8-разрядный ЦАП;

- широтно-импульсные модуляторы;

- массивы программируемых таймеров/счетчиков;

- интерфейсы I2C, CAN;

- интерфейсы с процессорными шинами (Processor Bus Interface);

- специализированную периферию для телевизионной, видео и аудио техники.