1 Задание на курсовую работу
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
| «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) |
ФАКУЛЬТЕТ ________________________________________________________
КАФЕДРА ___________________________________________________________
______________________________________________________________________
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе на тему:
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Студент ___________________________ __________________ ___________________
(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)
Руководитель курсовой работы ________ __________________ __________________
(Подпись, дата) (И.О.Фамилия)
Москва, 20___
Оглавление
Введение. 2
1 Задание на курсовую работу. 3
2 Техническое задание. 4
2.1 Общие сведения. 4
2.2 Назначение и цели создания системы.. 4
2.3 Характеристика объектов автоматизации. 4
2.4 Требования к системе. 4
2.5 Состав и содержание работ по созданию системы.. 4
2.6 Порядок контроля и приемки системы.. 4
2.7 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие. 5
2.8 Требования к документированию.. 5
2.9 Источники разработки. 5
3 Исследовательская часть. 6
3.1 Информационный элемент. 6
3.2 Схема подключения. 6
3.3 Моделирование работы электронного замка. 8
3.3.1 Моделируемая схема. 8
3.3.2 Моделирование. 10
4. Конструкторская часть. 12
4.1 Расчет принципиальной схемы.. 12
4.2 Схема электрическая принципиальная. 13
4.3 Схема соединений и таблица соединений. 14
4.4 Алгоритм наладочной программы.. 17
4.4.1 Наладочная программа в начале работы.. 17
4.5 Результат работы наладочной программы.. 17
5 Технологическая часть. 19
5.1 схема взаимодействия программ. 19
5.2 Описание алгоритмов обработки данных. 20
5.2.1 Функция инициализации PI 20
5.2.2 Процедура обработки прерываний ISR1. 21
5.2.3 Процедура обработки прерываний ISR2. 21
5.3 Результат работы программы.. 21
Заключение. 23
Список литературы.. 24
Приложение А.. 25
Приложение B.. 26
Введение
Главной целью данной работы является разработка устройства приема и передачи данных на основе приемопередатчика L9637D013TR и микроконтроллера MSP430FG4618.
L9637D013TR является устройством способным организовать передачу между источником сигнала и его приемником с помощью интерфейса K-L line.
Данный приемопередатчик с одной стороны подключается к экспериментальной плате EXP430FG4618, а с другой к устройству, работающему через интерфейс K-L line.
1 Задание на курсовую работу
Разработать устройство приема и передачи данных на основе приемопередатчика L9637D013TR.
2 Техническое задание
2.1 Общие сведения
В данной работе разрабатывается устройство приема и передачи данных на основе приемопередатчика L9637D013TR и экспериментальной платы EXP430FG4618.
Срок выполнения работы – 14 недель, с 1 сентября 2015 года.
2.2 Назначение и цели создания системы
Система предназначена для организации передачи данных между MSP430FG4618 и другим устройством, работающим через K-L line интерфейс. В результате создания устройства должна быть достигнута цель связи двух не сопряжимых, в своей первоначальной конфигурации, между собой устройств.
2.3 Характеристика объектов автоматизации
Устройство приема и передачи данных в данной конфигурации применяется в следующих системах:
- автомобильные блоки управления двигателем;
- бытовые приборы;
- телекоммуникационные системы.
2.4 Требования к системе
В данной системе требуется осуществить прием и передачу данных при помощи – линейного приемопередатчика L9637D013TR и экспериментальной платы EXP430FG4618.
2.5 Состав и содержание работ по созданию системы
При создании системы должны быть проведены работы в три этапа. В первом этапе необходимо создать модель устройства в системе OrCad PSpice [2], во втором этапе собрать устройство на макетной плате, и протестировать работоспособность устройства на простой программе, в третьем этапе протестировать работоспособность устройства в условиях, приближенных к реальным (запись и чтение большого массива данных).
2.6 Порядок контроля и приемки системы
Для контроля работоспособности должен быть проведен экспериментальный запуск системы, подтверждающий работу системы.
2.7 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие.
Не предъявляются.
2.8 Требования к документированию
Расчетно-пояснительная записка и графические материалы в составе:
- схема структурная (функциональная);
- электрическая принципиальная схема;
- схема соединений и таблица соединений;
- схемы программ;
- схема взаимодействия программ.
-
2.9 Источники разработки
Задание на курсовую работу.
3 Исследовательская часть
3.1 Информационный элемент
Приемопередатчик L9637D013TR представляет собой электронный компонент, имеющий три вывода предназначенных для передачи данных. В одну сторону передача и прием идут по выводам TX и RX, в то время как в другую сторону для этого используется лишь одна K- линия (рисунок 1).
Рисунок 3.1 – Линейный приемопередатчик L9637D013TR
Линейный приемопередатчик L9637D013TR имеет следующие характеристики:
- Напряжение питания Vs от -24 до +36 В
- Стабилизированное напряжение Vcc от -0,3 до +7 В
- Напряжение на выводах Vli, Vk от -24 до Vs
- Напряжение на выводах Vlo, Vrx ,Vtx от -24 до Vcc
- Входной интерфейс K- I/O
- Выходной интерфейс TTL
3.2 Схема подключения
Для подключения приемопередатчика L9637D013TR к микроконтроллеру MSP430FG4618 по интерфейсу UART воспользуемся стандартной схемой (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Стандартная схема подключения
Для того, чтобы организовать передачу данных между диагностическим тестером и микропроцессором необходимо подключить выводы приемо-передатчика.
Поскольку данная курсовая работа не предполагает проектирование отдельного диагностического устройства, реализуем, как и диагностическое, так и диагностируемое устройство на базе микропроцессора MSP430FG4618. В связи, с чем представленная выше схема будет выглядеть иначе (рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 – Схема подключения устройства
Передаточным звеном в системе – «электронный блок управления – система диагностики», является интерфейс ISO 9141 или «K–line». Данный интерфейс поддерживает две шины: двунаправленную шину «K–line», обеспечивающую последовательный двунаправленный обмен данными между микроконтроллером и диагностической системой, а также шину «L–line», обеспечивающую последовательную однонаправленную передачу данных от диагностической системы к микроконтроллеру. При этом во всех случаях, в которых по шине «L–line» не передается информация, её состояние должно соответствовать логической единице. [1]
Как видно из схемы разъёмы TX и RX для передачи данных от и к микропроцессору. В то время как для приема и передачи данных от диагностического тестера используется лишь одна линия K. Что свидетельствует об асинхронности данного приемо-передатчика.
Выводы TX и RX необходимо подключать через периферийный интерфейс USART (выводы URXD и UTXD), который будет работать в режиме UART. [2]
На вывод Vcc с микропроцессора MSP430 будет подаваться напряжение в 3 В. Что соответствует спецификации приемо-передатчика.
Так же поскольку минимальное напряжение питания приемопередатчика должно быть не меньше 4.5 В, о чем говорит спецификация устройства, необходимо использовать внешний источник напряжения на 4.5В.