 |
Разработка функциональной схемы МПС
|
|
|
|
Разработка функциональной схемы МПС основана на её представлении в виде блоков и описания каждого из них проектируемого устройства (Рис. 1.1).
Модуль ввода информации
программный обеспечение устройство микропроцессор
Разрабатываемая микропроцессорная система имеет несколько модулей ввода, различающихся по функциям и назначению. Первый из них осуществляет основную функцию МПС - подсчёт числа перевезенных пассажиров.
Данный модуль ввода состоит из двух кнопок-переключателей, вмонтированных в первую и вторую входные ступеньки транспортного средства. Устройство данного модуля представляет собой два контактных провода на каждой кнопки, которые замыкаются между собой при нажатии на кнопку, во время входа пассажиров в ТС. При этом контактные провода производят заземление текущего порта МК, что приводит к появлению низкого уровня напряжения на данном. Далее в соответствии с программным обеспечением адекватно реагирует на входной импульс.
Второй модуль, аналогично предыдущему, состоит из кнопки-переключателя, непосредственно связанной с портом микроконтроллера. Данное устройство расположено вблизи от водителя ТС и служит для сброса информации, которая выводится на статический индикатор. При нажатии на данную кнопку на одном из портов МК, соединённого с кнопкой-переключателем, происходит заземление тока, что приводит к появлению низкого уровня напряжения на текущем выводе. При наличии данного уровня напряжения микроконтроллер производит сброс результатов подсчёта числа пассажиров, которое отображается на статическом индикаторе.
Третий модуль представляет собой кнопку-переключатель с фиксацией, предназначенную для перевода МПС в режим ожидания (включение / выключение). Данная функция является неотъемлемой для разрабатываемого устройства, так как микропроцессор имеет ограниченное число рабочих циклов и подержание его рабочего состояния в момент времени, когда транспортное средство не выполняет полезной работы. Данное устройство монтируется в панель приборов транспортного средства в непосредственной близости от водителя. При нажатии на данную кнопку происходит размыкание цепи питания микроконтроллера и статического индикатора.
|
|
|
Модуль вывода информации
Данный модуль представлен статическим семисегментным четырёх разрядным индикатором, расположенным на панельной доске ТС, и имеющим связь с МК при помощи шины данных. Данный индикатор отображает информацию о количестве перевезенных пассажиров. Входной величиной для формирования изображения на индикаторе является импульсная последовательность сигналов, поступающая от микроконтроллера через шину данных на дешифраторы. Данная последовательность формируется согласно программному коду, который является составной частью ПО. Исходя из импульсной последовательности, дешифраторы посылают электрический ток на сегменты индикатора, представляющие собой светодиодные элементы. Данные импульсы засвечивают светодиоды, необходимые для формирования символа на индикаторе.
Модуль обработки информации
Модуль обработки информации представляет собой непосредственно ядро МПС, которое представлено непосредственно микроконтроллером с программным обеспечением. Входными сигналами данного участка МПС являются электрический разряд напряжением +5В, поступающие из модуля ввода информации на отдельные порты МК. Согласно адресу порта, на который поступает электрический импульс, программное обеспечение модуля обработки формирует двоичный код, поступающий в виде электрических импульсов на шину данных и далее на модуль вывода (статический индикатор) или же микроконтроллер реагирует путём перехода в режим ожидания или осуществляет сброс информации в модуле вывода.
|
|
|
Функциональная схема МПС
Функциональная схема микропроцессорной системы представлена в приложении Б.
Начальным этапом функционирования МПС является нажатие на одну из кнопок-переключателей (кнопка ступени, сброса), при этом происходит замыкание контактов и на входе одного из соответствующих портов микроконтроллера остаётся низкий уровень сигнала. Согласно программному обеспечению разрабатываемой МПС и, анализируя состояние рабочих портов, МК формирует выходной сигнал. Данный сигнал представлен в двоичном коде символа и передаётся в соответствующий порт вывода МК для отображения на статическом индикаторе, переходит в режим ожидания или производит сброс счётчика пассажиров.
Для подсчёта числа пассажиров, которое перевозит данное ТС, используется одна пара кнопок-переключателей. Данные устройства расположены по одному - на первой и второй ступени ТС. В случае входа пассажиров, происходит поочерёдное нажатие на одну, а после и на другую кнопку. При этом с использованием разрабатываемого программного обеспечения происходит формирование двоичного кода в микроконтроллере. Данный код поступает на статический индикатор, проходя через шину данных. На последнем, с использованием ПО, формируется числовое значение, которое высвечивается светодиодами четырёхразрядного статического индикатора.
В случае нажатия на кнопку-переключатель сброса данных статического индикатора, через порт МК поступает импульс тока +5В, который с использованием программного обеспечения преобразуется в двоичный код и через шину данных поступает на статический индикатор. На последнем согласно полученному коду происходит сброс всего информационного табло (т.е. преобразование всех значений на индикаторе в нулевое значение).
При нажатии на кнопку-переключатель с целью прекращения работы МПС, формируется электрический импульс, который, проходя через один из портов подаётся на МК, который в свою очередь с использованием ПО формирует двоичный код, позволяющий перейти в режим остановки (ожидания) с целью энергосбережения или выключения.
Принципиальная схема МПС
|
|
|
