СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2014

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2014 но, оптотиристоры VS5 и VS6 второго и третьего разрядных контуров. Кон- денсаторы С6 и С7 разряжаются через соленоиды L2 и L3 индуктора№2. Через 100 мс с момента включения оптотиристора VS6 микроконтрол- лер устанавливает на выводах 7, 8 и 9 логическую «1». Оптотиристоры VS4– VS6 закрываются. За это время колеба- тельные процессы в контурах заканчи- ваются – рабочий цикл завершён. Следующий рабочий цикл начнётся в момент прохождения сетевого напря- жения через ноль. Такие циклы заряда и разряда накопительных конденсато- ров продолжаются сноваи снова, покане заканчивается время сеанса (процедуры). Во время рабочего цикла точка h инди- катора HG2.2 мигает с частотой 1 Гц. По окончании заданного временипроцеду- рына десять секунд включается звуковая сигнализация ВА1, световая полоса HL3 периодическимигает с частотой1 Гц. По истечениидесяти секунд световая поло- саHL3 выключается, точка hиндикатора HG2.2 гаснет. Чтобыначатьновуюпроце- дуру с темиже параметрами, достаточно нажать на кнопку S4 («Старт/стоп»). Для остановки процедуры нужно нажать на туже кнопку, световая полосаHL3погас- нет. Цифровая часть схемы гальваниче- ски развязана от силовой части. П РОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА Программное обеспечение микро- контроллера DD1 обеспечивает управ- ление временем заряда накопитель- ных конденсаторов и работу таймера с обратным отсчётом и динамической индикацией заданных параметров. Тай- мер TF0 микроконтроллера формиру- ет запрос на прерывание через каждые 310 мкс. Этот таймер играет роль базо- вого счётчика времени, который фор- мирует временны ′ е интервалы, необ- ходимые для отображения разрядов в системе динамической индикации установки и задания временны ′ х интер- валов работы схемы в рабочем цикле. Сразу после подачи питания на выво- де 1 микроконтроллера DD1 через RC-цепь (резистор R15, конденса- тор С1 – см. рис. 1) формируется сигнал системного аппаратного сброса микро- контроллера DD1. Далее инициализи- руется программа, в которой задаются параметры динамической индикации и счётчиков для временны ′ х интервалов 3,3, 100 и 900 мс. Затем запускается тай- мер TF0 и разрешается работа устрой- ства по описанному выше алгоритму. Для работы динамической индикации в ОЗУ микроконтроллера DD1 органи- зован буфер отображения. В подпрограмме обработки прерыва- ния таймера TF0 задан опрос микрокон- троллером состояния вывода 3 (Р3.1) через каждые 310 мкс. В ячейке Z25MS организован счётчик, реализующий задержку 25 мс. В ячейке ZADER реали- зован счётчик, реализующий задержку от 50 до 400 мс с шагом 50 мс. Задерж- ка определяется индукцией, задаваемой на дисплее интерфейса. В ячейке Z3MS организован счётчик, реализующий задержку 3,3 мс. В ячейке Z01S – счётчик, реализующий задержку 100 мс. В ячейке Z09S – счётчик, реализующий задержку 900 мс. Байты, которые микроконтрол- лер периодически записывает в порт P1 для индикаторов HG1 иHG2 и в регистр DD3, условно назовём байтом динами- ческой индикации и байтом световой сигнализации соответственно. Младшая тетрада байта динамической индикации поступает на вход дешифратора DD2 и определяет значение разряда. Биты старшей тетрады через транзисторы VT5–VT8 управляют индикаторамиHG1 и HG2 в процессе динамической инди- кации. Младшая тетрада байта динами- ческой индикации представляет собой двоично-кодированное десятичное чис- ло и через дешифратор DD3 управляет сегментами индикаторов HG1 и HG2. Как отмечалось выше, каждый новый рабочий цикл начинается в момент про- хождения сетевого напряжения через ноль. После установки параметров и нажатия кнопки S4 («Старт/cтоп») устанавливается бит, разрешающий работу программы управления заря- дом. При наличии логического «0» на выводе 3 (Р3.1) микроконтроллер уста- навливает логический «0» на выводе 6, тем самым открывая через транзистор VT1 оптотиристоры VS2 и VS3. Значе- ние индукции в индукторе при разря- де накопительных конденсаторов зави- сит от величинынапряжения заряжен- ных накопительных конденсаторов или от длительности временно ′ го интервала, в течение которого оптотиристорыVS2 и VS3 открыты. Длительность данного интервала привязана к значениюиндук- ции, отражаемому на дисплее интер- фейса. Магнитная индукция может при- нимать восемь значений – от 0 до 4 мТл с шагом 0,5 мТл. Соответственно, дли- тельность интервала должна составлять от 50 до 400 мс с шагом 50 мс. Как уже было сказано, подобную задержку реа- лизует счётчик, организованный в ячей- ке ZADER. По окончании этого интер- вала микроконтроллер устанавливает логическую «1» на выводе 6, тем самым закрывая транзистор VT1 и оптотири- сторы VS8 и VS9. Заряд накопительных конденсаторов заканчивается. В памяти данных микроконтролле- ра в адресах с 22Н по 25Н организован буфер отображения для динамической индикации. Младшая тетрада каждого байта в буфере отображения представ- ляет собой двоично-кодированное десятичное число, которое определя- ет значение разряда, а старшая тетра- да определяет номер разряда в дина- мической индикации. Таким образом, в каждом байте буфера определено зна- чение числа и его место при выводе на индикатор. Каждый байт из функцио- нальной группы в цикле в подпрограм- ме обработки прерывания таймера TF0 выводится в порт P1 микроконтролле- ра DD1. Старшая тетрада байта инди- кации представляет собой код «бегу- щий ноль». Таким образом, записывая в цикле поочередно байтыиз функцио- нальной группы буфера в порт P1, полу- чаем режим динамической индикации. В подпрограмме обработки прерывания вначале происходит опрос датчика сети, затем реализуются задержки, происхо- дит опрос клавиатуры и лишь потом выводится в регистр DD3 байт световой индикации, а в порт Р1 – байт динами- ческой индикации. То есть на выводах порта Р1 почти всегда присутствует байт динамической индикации. В регистр R0 записывается адрес ячейки из буфера отображения. При каждом обращении к подпрограмме обработки прерывания регистр R0 инкрементируется. Рис. 4. Временны ′ е диаграммы, поясняющие алгоритм работы установки