Комплекс удаленного компьютерного управления устройствами по радиоканалу Аннотация icon

Комплекс удаленного компьютерного управления устройствами по радиоканалу Аннотация



Смотрите также:
Организация компьютерного тестирования с использованием Internet-технологий...
Дипломная работа студента 5 курса...
Разработка подсистемы контроля доступа для программы удаленного управления файловой системой...
«Система удаленного администрирования»...
Комплекс лабораторных работ по анализу и проектированию систем управления М. В. Сотникова...
24. Хосты безопасности...
Устойчивость на курсе и поворотливость. Устойчивость на курсе...
Положение о проведении VI фестиваля видео и компьютерного искусства «Золотая мышь» Девиз: Нет...
Совокупность оконечных устройств (терминалов) связи...
Интерфейс программы целесообразно рассматривать с позиции управления; отсюда вытекает...
Концепция межкафедрального учебно-научного инновационного комплекса с возможностью удалённого...
Как оформить ссылку на интернет-источник?...



скачать
WEB - статьи
2004`04



Михаил Заец,

Андрей Власов

к.т.н., доцент

(научный руководитель )

ФМЛ 1580,

МГТУ им. Баумана


Комплекс удаленного компьютерного управления устройствами по радиоканалу


Аннотация

В работе представлены результаты разработки аппаратно-программного комплекса, реализующего интеллектуальное удаленное управление технологическими и бытовыми объектами на расстоянии не менее 150 метров по радиоканалу.


Abstract

In work results of development of the hardware-software complex realizing intellectual removed control by technological and household objects on distance not less of 150 meters on a radio channel are submitted.


Введение

Идея создания системы удаленного управления и контроля устройств появилась при решении задач по реализации управления подвижной моделью технического объекта с помощью ЭВМ, используя для передачи данных параллельный порт ЭВМ. Но ведь не обязательно подключать устройство к вычислительной машине посредством кабеля, можно использовать радио канал, необходимо лишь снабдить управляющее устройство передатчиком, а управляемую модель приемником.

Конечно, не обязательно в качестве управляемого устройства использовать модель “виртуального объекта” , можно управлять реальным устройством, будь то станок или комбайн, необходимо лишь довести комплект устройств управления до необходимого уровня (обеспечить безопасность, хорошее качество связи, высокую дальность связи), так чтобы, например, обеспечить достаточную точность позиционирования детали.

Использовать такой законченный комплекс можно везде, где необходимо обеспечить связь устройств какой угодно сложности, не используя при этом дорогостоящий кабель, который к тому же не всегда можно проложить или можно повредить. Очень удобно с помощью данного комплекса связывать охранные датчики и исполнительные устройства с управляющим вычислительным устройством. Возможно использование на заводах и фабриках при автоматизации производства, а также для создания российского аналога системы типа “Интеллектуальный дом” .

Целью разработки является создание универсального комплекса, который бы позволял управлять устройствами, удаленных от пункта управления, по радиоканалу, как с помощью ЭВМ, так и без нее. Комплекс должен управлять более чем одним устройством, должен обладать автономной системой питания. Комплекс должен иметь универсальную продуманную структуру, такую, чтобы совершенствовать устройство в определенных пределах можно было бы на программном уровне (“перепрошить” контроллер, например).


1.1. Постановка задачи удаленного управления техническими объектами

Перед нами стоят следующие задачи:

1. Определить наиболее подходящий интерфейс связи устройства с ЭВМ.

2. Выбрать наиболее подходящее вычислительное устройство (контроллер), или принять решение о его ненадобности.

3. Разработать интерфейс связи передатчика с приемником, такой, чтобы в эфире могло находиться более двух устройств (например, пакетный режим связи).

4. Выбрать наиболее подходящий диапазон работы приемника и передатчика.

5. Основываясь на полученных данных, разработать передающий и приемный модули.

6. Разработать модули обработки данных, имеющие органы управления, и связи с надлежащими устройствами.

7. Изготовить упрощенную демонстрационную модель комплекса.


Исходя из поставленных перед нами задач, получаем структурную формулу демонстрационного модели комплекса, изображенную на рис.1. Комплекс состоит из базовой станции, подключаемой к ЭВМ. Базовая станция имеет органы управления, устройства связи, разъемы для подключения ЭВМ, программатора и других внешних устройств. Одно из удаленных устройств (далее ПП) управляет двигателями (шаговым и коллекторным), получая команды через базовую станцию от ЭВМ. Другой ПП - от подключенных к нему датчиков передает данные на ЭВМ через базовую станцию. Третий ПП управляет подключенным к нему роботом-рукой.



Посмотреть рисунок

Рисунок 1. Упрощенная структурная схема комплекса


1.1.1. Анализ интерфейсов связи базовой станции с ЭВМ

Для связи компьютера с передающим устройством можно использовать множество различных интерфейсов. Можно использовать существующие интерфейсы и порты, можно разработать собственный интерфейс, разработать плату-контроллер, реализующую данный интерфейс, вставляемую в свободный слот материнской платы ЭВМ. Соответственно возникает три варианта решения проблемы выбора интерфейса:

Использовать для связи последовательный СОМ-порт или параллельный LPT-порт.

Использовать универсальные последовательные шины USB или FireWire

Разработать собственный интерфейс (устройство сопряжения с ЭВМ, и программный комплекс, состоящий из драйвера и пользовательского интерфейса)

На первый взгляд кажется, что лучше воспользоваться USB или FireWire, это распространенные шины, они имеются практически на каждом современном компьютере, и практически все периферийные устройства в скором времени будут использовать только эти интерфейсы. По сравнению с традиционными портами ввода вывода компьютера (LPT, COM) универсальная последовательная шина обеспечивает более высокую скорость обмена данными. Максимальная пропускная способность USB версии 1.1 – 12 Мбит/с, более современной версии 2.0 – 480 Мбит/с. Однако протокол обмена данными по USB сложен, и реализовать до недавнего времени было не под силу не только радиолюбителям, но и многим специалистам. Для создания аппаратной, а тем более программной поддержки данных интерфейсов требуются большие затраты, даже многие современные мощные микроконтроллеры не в состоянии реализовать USB или FireWire.

Конечно, подать на передатчик USB сигнал от компьютера очень просто, так как обмен данными идет по двум проводам, к тому же USB интерфейс обеспечивает питание экономичных устройств (5 В, 500 mA). Но в любом случае придется использовать дорогостоящие специализированные микросхемы или громоздкие и мощные микроконтроллеры. Так же дело обстоит и с интерфейсом FireWire.

Рассмотрим последовательный COM-порт. Обмен данными через этот порт осуществить гораздо проще, с этим справится даже микроконтроллер среднего уровня (PIC12xxx, PIC16xxx), а в контроллерах помощнее (PIC17xxx, PIC18xxx, ATmega) имеется аппаратная поддержка данного интерфейса. К СОМ-порту гораздо проще получить доступ из-под операционных систем MS DOS, Windows 95, 98, ME. При использовании специальных программ (PortTalk22, и др.) можно пользоваться СОМ-портом и из-под систем Windows NT, 2000, XP. Использовать “сырой” сигнал с выхода СОМ-порта для радиопередачи сложно, но можно. Проще использовать микроконтроллер для преобразования данных в формат, удобный для передачи в эфир. Ведь мы не полностью реализуем возможности порта, первоначально предназначавшегося для связи с модемом, нам необходимо передавать цепочку байтов микроконтроллеру, находящемуся на приемном устройстве.


Таблица 1. Сигналы RS232 и распайка коннектора COM-порта







^ D-Type-25 Pin

D-Type-9 Pin

Аббревиатура

Направление данных

Название

Pin 2

Pin 3

TD

Вывод

Transmit Data

Pin 3

Pin 2

RD

Ввод

Receive Data

Pin 4

Pin 7

RTS

Вывод

Request To Send

Pin 5

Pin 8

CTS

Ввод

Clear To Send

Pin 6

Pin 6

DSR

Ввод

Data Set Ready

Pin 7

Pin 5

SG

Земля

Signal Ground

Pin 8

Pin 1

CD

Ввод

Carrier Detect

Pin 20

Pin 4

DTR

Вывод

Data Terminal Ready

Pin 22

Pin 9

RI

Ввод

Ring Indicator

На вышеприведенной таблице, описывающей разъем СОМ-порта, красным цветом выделены контакты необходимые для осуществления простейшей связи по интерфейсу RS232C. Однако данный интерфейс относительно сложен, в нем не предусмотрена синхронизация, и от связываемых устройств требуется формирование точных временных интервалов, не настолько точных и многочисленных, как в USB, но и не таких простых, как в параллельных интерфейсах.

Рассмотрим LPT-порт. К данному порту проще всего получить доступ из-под операционной системы, состоянием линий вывода можно управлять непосредственно, а уровень напряжения на входных линиях порта можно также в реальном времени считывать из определенных регистров. Очень важным является тот факт, что уровни сигналов на входах и выводах совместимы с ТТЛ. Для данного интерфейса не требуется формирование точных временных интервалов, как в USB или RS232, данные синхронизируются, посредством изменения сигнала на одном из многочисленных выводов LPT-разъема.


Таблица 2. Сигналы и распайка коннектора LPT-порта







Pin No (D- Type 25)

Pin No (Centronics)

^ Название сигнала

Направление ввода-вывода

Регистр

Аппаратное инвертирование

1

1

 nStrobe

In/Out

Control

Yes

2

2

 Data 0

Out

Data

 

3

3

 Data 1

Out

Data

 

4

4

 Data 2

Out

Data

 

5

5

 Data 3

Out

Data

 

6

6

 Data 4

Out

Data

 

7

7

 Data 5

Out

Data

 

8

8

 Data 6

Out

Data

 

9

9

 Data 7

Out

Data

 

10

10

 nAck

In

Status

 

11

11

 Busy

In

Status

Yes

12

12

 Paper-Out

In

Status

 

 

 

 PaperEnd

 

 

 

13

13

 Select

In

Status

 

14

14

 nAuto-Linefeed

In/Out

Control

Yes

15

32

 nError / nFault

In

Status

 

16

31

 nInitialize

In/Out

Control

 

17

36

 nSelect-Printer

In/Out

Control

Yes

 

 

 nSelect-In

 

 

 

18 – 25

19-30

 Ground

Gnd

 

 

Но явным недостатком, именно в задаче отыскания наиболее подходящего интерфейса для осуществления радиосвязи, является “громоздкость” LPT-порта, присущая всем параллельным интерфейсам. На таблице, приведенной выше, красным цветом выделены сигналы необходимые для реализации простейшего интерфейса – SPP (Standard Parallel Port), это очень много, против трех в RS232C. Мы при всем желании не сможем использовать все “ресурсы” LPT-порта. В режиме, когда производительность порта максимальна (ECP или EPP), работать с ним почти так же сложно, как и с USB. Этот порт (в режиме SPP) идеально подходит для отладки и проектировки простейших устройств, подключающихся к компьютеру, или для устройств требующих повышенной скорости передачи (в режиме ECP – принтер, например). Ни того, ни другого нам не нужно. Кроме того, если посмотреть на таблицу 2, то видно, что некоторые линии данных аппаратно инвертируются, что может вызвать некоторые проблемы.

И, наконец, третий вариант – создание собственной интерфейсной платы, написание драйвера и интерфейса пользователя, требует множество ресурсов, усложняет и увеличивает стоимость устройства. Хотя, в результате применения собственной интерфейсной платы, за счет усложнения интерфейсной части внутри ЭВМ, упрощается внешняя часть, но приводит к неоправданному увеличению стоимости, так как в очень редких случаях требуется уменьшение и упрощение внешнего модуля устройства.

И все-таки, из многочисленных вариантов, наиболее подходящим является COM-порт: главное его преимущество в том, что стандартный программный интерфейс Windows (API) позволяет непосредственно управлять некоторыми выходными линиями и контролировать входные. Кроме того, почти всегда в компьютере имеется свободный COM-порт. Но мы будем использовать не интерфейс RS232, а воспользуемся возможностью непосредственно изменять и считывать состояние входов и выходов COM-порта, разработаем довольно простой интерфейс связи с микроконтроллером.




Рисунок 2. Общий вид периферийных разъемов ПЭВМ


^ 1.2. Анализ микроконтроллерных устройств

МК в комплексе выполняет очень важную роль. Во-первых, так как для связи с ЭВМ был выбран COM-порт, то необходимо некое вычислительное устройство, которое будет преобразовывать данные, принимаемые от ЭВМ в особой форме, в данные, подготовленные для передачи в эфир. Во-вторых, предполагается, что в эфире находится более двух устройств, поэтому нужно предусмотреть адресацию устройств – добавлять пересылаемым данным адрес устройства, к которому происходит обращение. В-третьих, в приемном модуле шифрованный сигнал, передающийся через радиоэфир, необходимо дешифровать и “развернуть”, и МК выполняет функцию дешифратора. И, наконец, МК обеспечивает возможность вручную управлять устройствами, в отсутствие или во время неработоспособности ЭВМ.

Сейчас многие фирмы как небольшие, так и гиганты, выпускают МК, играющие в современных системах автоматики, измерительной и электронной техники ведущую роль. Это обусловлено их малой стоимостью и простотой использования. Что же такое МК? Это устройство, содержащее тактовый генератор, препроцессор, АЛУ с архитектурой RISC, оперативную память, разделенную на регистры, ПЗУ- или Flash-память, содержащую коды исполняемой программы, и интерфейсные модули, позволяющие вводить данные в МК и выводить данные из МК. Микроконтроллеры различаются по разрядности АЛУ, объему ОЗУ, ПЗУ и Flash-памяти, по параметрам питания, максимальной тактовой частоте, количеству интерфейсных модулей и наличием дополнительных функций (ШИМ-контроллер, АЦП, ЦАП, поддержка RS232 и др.).

Что необходимо учитывать при выборе МК:

Тактовую частоту МК, а так же количество тактов, необходимых для выполнения одной команды

Разрядность АЛУ (хотя чем больше разрядность, тем производительнее МК, как правило, МК с большей разрядностью имеют стоимость большую, чем МК с меньшей разрядностью, поэтому выбирать контроллер необходимо из соображений “необходимой достаточности” )

1. Количество интерфейсных модулей, и наличие специализированных модулей (для управления аналоговыми устройствами потребуется ШИМ-контроллер, принцип работы которого будет изложен позднее, для получения аналоговой информации потребуется АЦП).

2. Электрические параметры (напряжение питания, потребляемые токи, уровни напряжений логических “0” и “1” ).

3. Объем оперативной памяти и памяти программ (код исполняемой программы должен умещаться в МК, необходимо предусмотреть дополнительное пространство памяти для модификации и доработки программы).

4. Стоимость МК (имеющие приблизительно равные параметры, но выпущенные различными фирмами, существенно различаются в цене).

Наиболее распространенными и доступными микроконтроллерами среднего класса, оптимальными в отношении “цена/качество” , являются МК фирмы Microchip Technology Inc. Cовременные МК среднего семейства PICmicro (PIC16/PIC17) характеризуются:

высокой производительностью; высокоскоростная 8-битная архитектура RISC позволяет выполнять до 5 млн. операций в секунду;

электрически перепрограммируемой памятью;

минимальным энергопотреблением;

минимальным размером корпуса;

комплектацией хорошо продуманными, дополнительными интерфейсными модулями


^ 1.3. Выбор приемо-передающего устройства

Базовая станция общается с удаленной посредством радиосвязи. Для этого, в случае односторонней связи, на одной стороне должен находиться передатчик – устройство, преобразующее электрический сигнал в радиоволны, и излучающее их в эфир, а на другой стороне должен находиться приемник – устройство, осуществляющее преобразование обратное преобразованию передатчика. Недостатком такого способа передачи является ненадежность связи, возникшие в эфире помехи могут прервать связь, а передающее устройство об этом не будет “знать” . Решением проблемы является использование двусторонней связи, при которой каждое из устройств комплектуется и приемником, и передатчиком. В этом режиме возможно использование интерфейса, с обратной связью, проверяющего доставку верных данных. При двусторонней связи возможно два режима. Первый режим – дуплексный, при котором одновременно работают и приемник, и передатчик. Дуплексный режим очень удобен, но его очень сложно реализовать, поэтому его редко используют в радиосвязи. Второй режим – симплексный, при котором передатчик и приемник работают по очереди. Большинство устройств радиосвязи работают в симплексном режиме, и создать такой ПП гораздо проще, поэтому его мы и будем использовать.

Для разработки приемо-передатчика необходимо знать, на какой частоте будет производиться связь, и какова допустимая мощность передатчика. Для обеспечения высокой дальности связи необходим мощный передатчик, но тогда его придется регистрировать в Госсвязьнадзоре. Для запуска комплекса в серийное производство, целесообразно зарегистрировать определенную длину волны для таких устройств, и комплектовать их мощными ПП, работающими на одной частоте, ведь интерфейс позволяет подключить неограниченное1) количество устройств. Заменить ПП в комплексе не составит труда, и на работе комплекса это никак не отразится (ПП всего лишь позволяет избавиться от кабелей и “навесить” на один канал неограниченное1) количество устройств). Поэтому в демонстрационной модели воспользуемся маломощным ПП, обеспечивающим радиус действия комплекса (на самом деле, если расположить удаленные станции цепочкой и воспользоваться функцией ретрансляции, то эту цепочку можно вытянуть на многие километры). Так же дело обстоит и с частотой несущей – для серьёзного использования комплекса можно установить ПП с уникальной частотой, а для демонстрационной модели можно использовать диапазоны частот, предоставленные радиолюбителям и охранным устройствам.


Примечание 1) необходимо учитывать уменьшение пропускной способности канала, а значит и его быстродействия, при увеличении включенных устройств в радиусе действия ПП базовой станции.


^ 2. РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕЙСНОГО УПРАВЛЕНИЯ


2.1. Интерфейс “ЭВМ— базовая станция”

Для передачи данных и команд микроконтроллеру, требуется соединить их линией связи, обеспечивающей бесперебойную доставку данных МК от ЭВМ и обратно, причем связь должна сохраняться при подключении к различным ЭВМ и в различных условиях (при различной рабочей температуре и напряжении питания). Реализация стандартного интерфейса RS-232 потребовала бы от МК точнособлюдения временных интервалов между выдаваемыми сигналами. Для обеспечения связи в различных условиях пришлось бы синхронизировать тактовую частоту МК кварцевым резонатором.




Рисунок 3. Принципиальная схема соединения МК и ЭВМ


В реальной ситуации кварцевый резонатор микроконтроллера может не соответствовать частоте передачи данных, а сам МК обычно занят чем-то более важным, чем формирование точных временных интервалов. В результате оказывается проще программно реализовать последовательный синхронный вариант обмена, когда каждый бит данных подтверждается импульсом синхронизации (рис.4).




Рисунок 4. Временная диаграмма обмена данными


Принципиальная схема предлагаемого интерфейса показана на рис.3. Для преобразования уровней RS-232 в ТТЛ используются резистивные делители R1R4 и R2R5. Диоды VD1 и VD2 необходимы для того, чтобы не пропускать отрицательное напряжение, соответствующее логическому нулю. Выходной ТТЛ сигнал МК в преобразовании не нуждается и может быть подан на входные линии СОМ порта непосредственно. Резистор R3 ограничивает выток МК при возможном случайном коротком замыкании. Как видно из рис.3, для связи с компьютером требуются четыре провода. Компьютер инициирует обмен данными, выдавая синхронизирующие импульсы в линию DTR, выставляя при этом на линии RTS передаваемые данные и получая по линии CTS принимаемые. Изменять данные компьютер и МК могут только при низком логическом уровне сигнала синхронизации. Такой вариант реализации интерфейса позволяет реализовать дуплексный режим передачи данных.

Номера контактов XS1 на схеме указаны для розетки DB-25F при использовании стандартного модемного кабеля. Номера контактов для других разъемов и при использовании нуль-модемного кабеля приведены в табл.3.


Таблица 3. Номера выводов для различных разъемов







Сигнал

Контакт разъема

DB-25F

DB-9F

^ DB-25M (нуль-модем)

DB-9M (нуль-модем)

CTS

5

8

4

7

RTS

4

7

5

8

DTR

20

4

6

6

GND

7

5

7

5

Частота следования синхронизирующих импульсов должна выбираться такой, чтобы МК гарантированно успевал обрабатывать данные от компьютера, реагируя на каждый синхронизирующий импульс. Информационные биты передаются последовательно. По окончании передачи битов одного байта следует передача битов следующего, при этом первым передается старший информационный бит. Для приведения интерфейса в исходное состояние (установка номера передаваемого байта в 0) компьютер должен при лог. 1 на линии синхронизации изменить состояние линии данных. МК выдает новый бит данных на линии CTS по спаду импульсов положительной полярности на входе синхронизации DTR, а считывает данные с линии RTS по фронту импульсов положительной полярности. Обмен можно в любой момент прервать, прекратив подачу импульсов синхронизации. Временная диаграмма обмена данными приведена на рис. 4.

Вышеописанный интерфейс позволяет передать несколько байтов за один сеанс связи, причем одновременно в обоих направлениях (дуплексный режим связи), что позволяет в текущем сеансе связи передать микроконтроллеру данные, команду (какое действие МК должен совершить над полученными данными) и контрольную информацию (обеспечивающую контроль достоверности доставленных данных). МК, в свою очередь, передает информацию, запрошенную ЭВМ в предыдущем сеансе, контрольную информацию и идентификатор МК, позволяющий ЭВМ определить, какого рода устройство подключено, и предотвращающий перехват данных, при попытке заменить контроллер (если идентификатор не входит в таблицу идентификаторов, то ЭВМ игнорирует информацию, полученную от МК). Структура данных передаваемых от ЭВМ к МК и обратно изображена на рис.5.



Посмотреть рисунок

Рисунок 5. Структура данных передающихся в нескольких сеансах связи


Ниже представлен принцип обмена данными между ЭВМ и МК с использованием вышеописанного интерфейса.

1. управляющая программа, работающая на ЭВМ, в результате вычислений, определенных алгоритмом работы программы, формирует команду и данные, которые необходимо переслать МК

управляющая программа вычисляет значение контрольного байта (контрольная информация = FUNCTION(данные)),

2. управляющая программа вызывает процедуру, реализующую обмен информацией по вышеописанному интерфейсу,

3. МК получает данные от микроконтроллера и сравнивает рассчитанное и полученное значения контрольной информации,

4. в следующем сеансе связи, когда ЭВМ передает МК следующую команду и данные, если не было ошибок при предыдущем сеансе, МК одновременно передает подтверждение выполнения предыдущей команды или запрошенную информацию,

5. если в предыдущем сеансе возникла ошибка (например, в момент соответствующий пункту 4 или после получения ), то вместо запрошенной информации или подтверждения, МК отсылает код ошибки,

6. получив код ошибки, ЭВМ приостанавливает выполнение текущих процессов и повторяет передачу данных до тех пор, пока МК не получит достоверные данные,

7. если количество неудачных попыток передать данные превышает некоторое значение, ЭВМ информирует оператора об отсутствии соединения с МК.


^ 3. РАЗРАБОТКА АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ


3.1. Базовая станция

3.1.1. Разработка структурной схемы

Микроконтроллер отвечает за обеспечение связи с ЭВМ и удаленной станцией, производит обработку данных, полученных от ЭВМ и удаленной станции, управляет ЖКИ, ПП и блоком светодиодов, а также обрабатывает данные, введенные с клавиатуры. МК осуществляет работу с энергонезависимой памятью и с блоком расширения. Для удобства работы, в устройстве предусмотрена индикация режимов работы и различных параметров функционирования. Индикация осуществляется при помощи модуля индикации, содержащего жидкокристаллический индикатор с микроконтроллерным управлением и блок светодиодов для осуществления простейшей индикации (включения питания, состояния приемо-передатчика). Часть информации для пользователя отображается на экране ЭВМ подключенной к БС. Для обмена данных с ЭВМ используется блок сопряжения с ЭВМ в модуле ввода-вывода, его функциональное назначение – производить конвертирование уровней сигналов от ЭВМ и от МК, так как уровни логических единицы и нуля на выходе COM-порта соответственно равны +25 и - 25 В, что не соответствует +5 В и 0 В для МК.



Посмотреть рисунок

Рисунок 6. Структурная схема “Базовой станции”


Модуль ввода-вывода включает в себя блок внутрисхемного программирования, который позволяет изменить управляющую программу микроконтроллера без извлечения его из готового устройства (например, для обновления и отладки новых версий программного обеспечения). Блок внутрисхемного программирования представляет собой электрическую схему, при программировании, соединяющую определенные ножки МК со специально выведенным разъемом. Помимо блока внутрисхемного программирования модуль ввода-вывода содержит блок расширения. Блок расширения представляет собой разъем внутри БС, к которому можно подключить дополнительный блок, реализующий определенную дополнительную функцию. В блоке имеются практически все необходимые элементы для подключения цифрового или цифро-аналогового устройства. К блоку подводится питание, шина управления ПП и некоторое количество линий данных от МК. Благодаря наличию такого блока можно будет совершенствовать устройство добавлением блока, реализующего какую-либо функцию, и обновлением “прошивки” МК.

Энергонезависимая память, подключенная к МК, может хранить коды процедур, реализующих ту или иную функцию устройства, может хранить расписание исполнения команд в автономном режиме (при отсутствии соединения с ЭВМ). В энергонезависимую память можно использовать для хранения служебной информации, различных идентификаторов. Память может использоваться нововведенными функциями, разработанными при дальнейшем совершенствовании устройства.

Клавиатура, встроенная в БС, используется для управления БС при отсутствии соединения с ЭВМ, с её помощью можно непосредственно управлять УС, находящимися в радиусе действия БС.

Приемо-передатчик используется для связи базовой станции и удаленной станции. К нему подключается внешняя антенна, для увеличения дальности связи. ПП управляется микроконтроллером или устройством, установленным в блок расширения. Передатчик может программно настраиваться на одну из двух частот. Допустимо использовать дополнительный передатчик, устанавливаемый в блок расширения.

Блок питания обеспечивает всем устройствам БС необходимые напряжения питания и токи, а также формирует сигнал сброса, для приведения всех узлов БС в начальное состояние.


3.1.2. Выбор элементной базы

При разработке устройства необходимо определиться с выбором элементов схемы, которые будут удовлетворять требованиям к устройству, реализовывать требуемые функции. Обычно возникает несколько вариантов, и решение задачи выбора рассматривается в данном пункте.

Микроконтроллер должен успевать обрабатывать данные, поступающие от ЭВМ, и управлять периферийными модулями, осуществлять индикацию, обработку данных, вводимых с помощью клавиатуры, работу с микросхемой памяти, и управлять удаленными устройствами. Следовательно, выбранный контроллер должен быть достаточно быстродействующим, и тактовую частоту придется выбирать в диапазоне 4-20 МГц. Такую высокую тактовую частоту придется стабилизировать кварцевым резонатором.

Наиболее рациональным является питание всех элементов устройства одним источником питания, а так как большинство цифровых устройств запитывается напряжением +5 В, МК должен быть пятивольтовым.

Для управления всеми блоками устройства необходимо достаточное количество портов ввода-вывода. Количество требуемых портов и их функциональное назначение указаны в таб.4.


Таблица 4. Назначение портов ввода-вывода







^ Назначение портов ввода-вывода

Количество

Управление ЖКИ

8

Управление блоком светодиодов

3

Поддержка шины I2C (микросхема памяти и блок расширения)

2

Ввод данных с клавиатуры

8

Взаимодействие с ЭВМ

3

Управление ПП

5

ICSP (внутрисхемное программирование)

2

ИТОГО

31

МК должен поддерживать режим внутрисхемного программирования

МК должен иметь достаточный запас памяти программ, для совершенствования устройства посредством обновления программного обеспечения МК

Так как наиболее распространенными и доступными являются МК семейства PICmicro, то выбран контроллер из данного семейства, удовлетворяющий всем требованиям, изложенным выше – PIC16F877-20/P. Данная микросхема обладает необходимым количеством портов ввода-вывода. Схема расположения выводов микросхемы представлена на рис.7.




Рисунок 7. Внешний вид и расположение выводов МК


В качестве приемо-передатчика выбрана микросхема RXQ1-433.9 фирмы Telecontrolli. ПП – очень сложное устройство, поэтому гораздо удобней использовать готовый модуль, чем разрабатывать и отлаживать сложный ЧМ приемо-передатчик. Данная микросхема может работать в двух различных диапазонах. Один из двух диапазонов можно выбрать при помощи внешних сигналов, совместимых с ТТЛ. Связь между такими микросхемами происходит в симплексном режиме. Сигналы управления приемником и передатчиком, а также сигналы данных на выходе и входе микросхемы совместимы с ТТЛ, что делает возможным использование с выбранным МК. Напряжение питания микросхемы +5 вольт и в дежурном режиме она потребляет не более 8 мкА. Сама микросхема и расположение ее выводов изображены на рис.8.



Посмотреть рисунок

Рисунок 8. Вид и схема расположения выводов микросхемы RXQ1


Для устойчивой работы МК и других цифровых блоков базовой станции необходимо обеспечить качественное питание. Для стабилизации напряжения питания целесообразным является использование интегрального стабилизатора. Блок питания необходимо разработать такой, чтобы он обеспечивал устройство напряжением +5 В, и номинальный ток блока питания должен быть больше максимального потребляемого устройством тока. В таб.5 указаны основные блоки устройства и указаны потребляемые ими токи. Так как в блок расширения может быть установлен мощный усилитель радиосигнала или сильноточный исполнительный блок, необходимо учесть значительный потребляемый ток.


Таблица 5. Потребляемые блоками базовой станции токи







^ Название блока

Потребляемый ток, mA

Микроконтроллер

5

Жидкокристаллический индикатор

5

Блок светодиодов

45

Приемопередатчик

30

Энергонезависимая память

5

Блок расширения

1000

Блок внутрисхемного программирования

5

Блок сопряжения

10

ИТОГО

1105

Для надежной работы устройства лучше использовать блок питания “с запасом” по току. Поэтому для разрабатываемого БП максимальный ток, который может идти через нагрузку ограничивается значенем 1.5 А. Соответственно, максимальная мощность, которую БП может отдать в нагрузку, равняется 7.5 Вт. Исходя из полученных данных была выбрана микросхема интегрального стабилизатора – КР142ЕН5Г. Данный стабилизатор при изменении входного напряжения в интервале от 7.5 до 15 В, поддерживает на выходе напряжение 5 ± 0.1 В. Максимальный выходной ток – 2 А.

Соответственно, для работы стабилизатора необходимо постоянное напряжение в интервале 7.5 – 15 В, которое обеспечивают трансформатор ТП-115-6. С его вторичной обмотки снимается напряжение 11.2 В, и допустимый ток 1.74 А.

В качестве жидкокристаллического индикатора был выбран индикатор фирмы Data International – DV-16236 NRT/R. Этот индикатор имеет две строки, по 16 символов в каждой. Имеет низкое энергопотребление, высокую контрастность и широкий угол обзора. Внешний вид и назначение выводов представлены на рис.9.

В качестве микросхемы памяти была выбрана микросхема фирмы ATMEL – AT24C64-10PI-2.7. У этой микросхемы очень низкое энергопотребление. Обмен данными происходит по последовательной шине I2C, поддержка которой предусмотрена при разработке программы для МК.

Остальные детали устройства были выбраны из расчета минимальной стоимость и максимальной распространенности. Резисторы в цифровых цепях С1-4 или любые другие с мощностью рассеяния 0.125 Вт или 0.25 Вт. Конденсаторы в цифровых цепях – любые керамические, к примеру, К10-17б. В цепях питания применимы практически любые электролитические конденсаторы, к примеру, К50-35. Диоды выпрямителя выбраны с учетом номинального напряжения, и максимального потребляемого устройством тока – КД202А. Слот для установки блока расширения – SL-36. Этот слот имеет 36 контактов, расположенных в два ряда. Разъем для подключения ЭВМ – DRB-9MA. Разъем для подключения программатора – DRB-9FA. Таким образом разъемы нельзя перепутать. Клавиатура выбрана 16 кнопочная формата 4х4 – AK-1607-N-WWB. Клавиатура изображена на рис.10.


3.1.3. Разработка принципиальной схемы


3.1.4. Изготовление модуля базовой станции


3.1.5. Исследование режимов функционирования


^ 3.2. Удаленная станция

3.2.1. Разработка структурной схемы

На рис.9 представлена схема модуля удаленной станции. При разработке структурной схемы учитывались требования, изложенные в настоящей документации. Устройство реализует функции, требуемые для:

связи с БС по радиоканалу

управления подключенными периферийными модулями

индикации режимов работы

автономного управления периферийными модулями (без БС)

модификации устройства путем обновления прошивки МК



Посмотреть рисунок

Рисунок 9. Структурная схема устройства “Базовая станция”


Микроконтроллер отвечает за обеспечение связи с базовой станцией, производит обработку данных, полученных от БС и периферийного модуля, управляет ЖКИ, ПП и блоком светодиодов, а также осуществляет работу с энергонезависимой памятью. Индикация осуществляется при помощи блока светодиодов для осуществления простейшей индикации (включения питания, состояния приемо-передатчика). Часть информации для пользователя отображается на экране ЭВМ подключенной к БС, с которой осуществляется радиосвязь. Модуль ввода-вывода включает в себя блок внутрисхемного программирования, который позволяет изменить управляющую программу микроконтроллера без извлечения его из готового устройства (например, для обновления и отладки новых версий программного обеспечения). Блок внутрисхемного программирования представляет собой электрическую схему, при программировании, соединяющую определенные ножки МК со специально выведенным разъемом. Помимо блока внутрисхемного программирования модуль ввода-вывода содержит периферийный модуль. Периферийный модуль является одной из самых важных частей УС. Каждая УС выполняет определённые действия (например, управление станком, считывание состояния датчиков). При этом они отличаются только периферийными модулями, и программой МК, а остальные части идентичны.

Энергонезависимая память, подключенная к МК, может хранить коды процедур, реализующих ту или иную функцию устройства, может хранить расписание исполнения команд в автономном режиме (при отсутствии связи с БС). В энергонезависимую память можно использовать для хранения служебной информации, различных идентификаторов. Память может использоваться нововведенными функциями, разработанными при дальнейшем совершенствовании устройства.

Приемо-передатчик используется для связи базовой станции и удаленной станции. К нему подключается внешняя антенна, для увеличения дальности связи. ПП управляется микроконтроллером. Передатчик может программно настраиваться на одну из двух частот.

Блок питания обеспечивает всем устройствам БС необходимые напряжения питания и токи, а также формирует сигнал сброса, для приведения всех узлов БС в начальное состояние. В БП встроен резервный источник питания, активизирующийся при отсутствии первичного питания.


3.2.2. Выбор элементной базы

При разработке устройства необходимо определиться с выбором элементов схемы, которые будут удовлетворять требованиям к устройству, реализовывать требуемые функции. Обычно возникает несколько вариантов, и решение задачи выбора рассматривается в данном пункте.

Микроконтроллер должен успевать обрабатывать данные, поступающие от БС, и управлять периферийными модулями, осуществлять индикацию, работу с микросхемой памяти, и управлять подключенными устройствами. Следовательно, выбранный контроллер должен быть достаточно быстродействующим, и тактовую частоту придется выбирать в диапазоне 1-4 МГц. Такую высокую тактовую частоту придется стабилизировать кварцевым резонатором.

Наиболее рациональным является питание всех цифровых элементов устройства одним источником питания, а так как большинство цифровых устройств запитывается напряжением +5 В, МК должен быть пятивольтовым.

Для управления всеми блоками устройства необходимо достаточное количество портов ввода-вывода. Количество требуемых портов и их функциональное назначение указаны в таб.6.


Таблица 6. Назначение портов ввода-вывода







^ Назначение портов ввода-вывода

Количество

Управление блоком светодиодов

3

Поддержка шины I2C (микросхема памяти)

2

Управление ПП

5

ICSP (внутрисхемное программирование)

2

ИТОГО

12

МК должен поддерживать режим внутрисхемного программирования

МК должен иметь достаточный запас памяти программ, для совершенствования устройства посредством обновления программного обеспечения МК

Так как наиболее распространенными и доступными являются МК семейства PICmicro, то выбран контроллер из данного семейства, удовлетворяющий всем требованиям, изложенным выше – PIC16F84-4/P. Данная микросхема обладает необходимым количеством портов ввода-вывода. Схема расположения выводов микросхемы представлена на рис.10.




Рисунок 10. Внешний вид и расположение выводов МК


В качестве приемо-передатчика выбрана микросхема RXQ1-433.9 фирмы Telecontrolli. ПП – очень сложное устройство, поэтому гораздо удобней использовать готовый модуль, чем разрабатывать и отлаживать сложный ЧМ приемо-передатчик. Данная микросхема может работать в двух различных диапазонах. Один из двух диапазонов можно выбрать при помощи внешних сигналов, совместимых с ТТЛ. Связь между такими микросхемами происходит в симплексном режиме. Сигналы управления приемником и передатчиком, а также сигналы данных на выходе и входе микросхемы совместимы с ТТЛ, что делает возможным использование с выбранным МК. Напряжение питания микросхемы +5 В и в дежурном режиме она потребляет не более 8 мкА. Сама микросхема и расположение ее выводов изображены на рис.8.

Для устойчивой работы МК и других цифровых блоков базовой станции необходимо обеспечить качественное питание. Для стабилизации напряжения питания целесообразным является использование интегрального стабилизатора.

Для нормального функционирования УС необходимо разработать продуманную систему питания. В результате анализа возможных конструкций блоков питания, было разработано два варианта системы питания УС.

Если УС управляет мощными устройствами, то для их управления необходимы мощные полупроводниковые ключи или электромагнитные реле. В обоих случаях периферийный модуль УС будет потреблять значительный ток, намного больший, чем ток, потребляемый в цифровых цепях УС. Поэтому оптимальным вариантом является использование отдельных блоков питания для цифровой и силовой частей. Блок питания периферийного модуля разрабатывается в соответствии с принципами управления подключенным устройствам. Блок питания цифровой части должен обеспечивать блоки УС напряжением +5 В, и отдавать в нагрузку максимальный ток – 90 мА, в соответствии с таб.7. Так как вблизи мощных установок всегда есть электрическая сеть, то БП можно подключить к этой сети параллельно установке.

Если УС управляет устройствами малой мощности, или к УС подключены только датчики, то БП можно использовать общий, с учетом тока, потребляемого периферийным модулем, и на напряжение +5 В.

Чтобы не разрабатывать новый БП, был использован БП разработанный для БС. Такой блок, с подключенным к нему резервным источником питания, удобно использовать в варианте УС с первым режимом питания. Для питания второго варианта УС, вполне достаточно гальванического источника питания.


Таблица 7. Потребляемые блоками удаленной станции токи







^ Название блока

Потребляемый ток, мA

Микроконтроллер

5

Блок светодиодов

45

Приемопередатчик

30

Энергонезависимая память

5

Блок внутрисхемного программирования

5

ИТОГО

90

В качестве микросхемы памяти была выбрана микросхема фирмы ATMEL – AT24C64-10PI-2.7. У этой микросхемы очень низкое энергопотребление. Обмен данными происходит по последовательной шине I2C, поддержка которой предусмотрена при разработке программы для МК.

Для коммутации силовых цепей управляемого устройства необходим мощный ключевой элемент. В качестве такого элемента может использоваться как мощный транзистор (для управления шаговыми и коллекторными двигателями средней мощности, а также нагревательными и осветительными устройствами), так и электромагнитное реле (для управления соленоидами, клапанами, нагревательными и осветительными устройствами типа “включено-выключено” ). При разработке демонстрационной модели комплекса удаленного компьютерного управления устройствами по радио каналу, в УС используемой для управления шаговыми и коллекторными двигателями были использованы мощные среднечастотные биполярные транзисторы КТ814. В УС управляющей пневматическим роботом, в качестве элементов коммутирующих цепи питания электромагнитных пневматических клапанов были использованы электромагнитные реле 833 Н фирмы SONG CHUAN. У этих реле напряжение срабатывание равно 5 В, и низкая потребляемая мощность, а максимальный коммутируемый ток более 10 А. Механический ресурс данной модели реле приблизительно равен 107. Выбранная модель реле изображена на рис.11.




Рисунок 11. Внешний вид и электромагнитного реле 833 H


Остальные детали устройства были выбраны из расчета минимальной стоимость и максимальной распространенности. Резисторы в цифровых цепях С1-4 или любые другие с мощностью рассеяния 0.125 Вт или 0.25 Вт. Конденсаторы в цифровых цепях – любые керамические, к примеру, К10-17б. В цепях питания применимы практически любые электролитические конденсаторы, к примеру, К50-35. Диоды выпрямителя выбраны с учетом номинального напряжения, и максимального потребляемого устройством тока – КД202А. Наиболее подходящими клеммниками для подключения управляемых устройств являются клеммники типа 300-101-12 Разъем для подключения программатора – DRB-9FA. В качестве резервного источника питания (а в экономичных устройствах и в качестве основного источника питания) целесообразно использовать 3 последовательно соединенных пальчиковых гальванических элементах щелочного типа.

Принципиальные схемы удаленной и базовой станций представлены ниже на рис.12 и рис.13.



Посмотреть рисунок

Рисунок 12. Принципиальная схема базовой станции



Посмотреть рисунок

Рисунок 12 а. Принципиальная схема удаленной станции для управления двигателями



Посмотреть рисунок

Рисунок 12 б. Принципиальная схема удаленной станции для управления роботом МП-9С




Рисунок 13. Внешний вид исполнительного устройства – робот МП-9С


^ 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ


4.1. Выбор общесистемного программного обеспечения

При разработке программного обеспечения одной из главных целей была поддержка всех версий Windows, начиная Windows 98, заканчивая Windows XP. Операционная система MS Windows является более удобной, чем консольная ОС MS DOS, и является самой распространенной ОС, поэтому программы написанные под Windows скорее всего будут работать практически на каждой современной ЭВМ. Но выбор данной ОС не обусловлен наличием в Windows каких-то определенных функций, которых нет в другой ОС, поэтому при желании программа может быть перекомпилирована с минимальными изменениями под любую другую ОС. Важно лишь чтобы выбранная ОС поддерживала работу с COM-портом.

Программа, написанная под MS Windows, имеет удобный, дружественный пользователю, графический интерфейс. Для нормального функционирования программы не требуется установка дополнительных библиотек динамических связей (DLL), и других дополнительных модулей. Программа “общается” с устройством через COM-порт посредством стандартного программного интерфейса Windows (API).


^ 4.2. Разработка прикладного программного обеспечения

4.2.1. Лингвистическое обеспечение

Прикладное программное обеспечение для ЭВМ было разработано в среде DELPHI. Выбор Delphi обусловлен тем, что в нем очень удобно организована разработка графического интерфейса пользователя. Важным является тот факт, что в Delphi есть возможность вызывать функции стандартного программного интерфейса Windows (API), которые необходимы для работы с СОМ-портом. Выбор системы программирования DELPHI также обусловлен наличием опыта работы с языком программирования Turbo Pascal, доработанная версия которого и используется в системе DELPHI.

Программное обеспечение для микроконтроллеров частично разрабатывалось в системе MPLAB IDE, которая поставляется фирмой производителем МК. Только те части кода, которые требуют очень тщательной проработки, были написана на ассемблере, и скомпилированы в MPLAB, так как написать всё программу высокой степени сложности на ассемблере не реально. Поэтому для разработки остальных частей программы был использован язык высокого уровня. Почти все программное обеспечение (за исключением вышеупомянутых частей) для микроконтроллеров было написано на языке С2С, в интегрированной среде разработки PicAntIDE.


4.2.2. Разработка алгоритма программного обеспечения

Нижеописанная программа разрабатывалась для работы с демонстрационной версией комплекса, при необходимости использования полноценного комплекса, разрабатывается программа, использующая разработанные модули связи с БС и УС. Нижеописанная программа производит простейшие действия над подключенными устройствами.

Алгоритм управляющей программы ЭВМ приведен на рис.14.



Посмотреть рисунок

Рисунок 14. Алгоритм управляющей программы ЭВМ


Для реализации алгоритма изображенного на рис.14 требовалось разработать процедуру, устанавливающую связь с базовой станцией через COM-порт, и производящую обмен данными по алгоритму, описанному в пункте 2.1. настоящей документации. Исходный код процедуры BS_data_exchange, написанной на языке Delphi, приведен в листинге 1.

Листинг 1. Процедура BS_data_exchange


Листинг.1. Процедура BS_data_exchange.




//перед вызовом процедуры в глобальном массиве 3-х переменных out_buff //должны содержаться 3 байта с информацией в соответствии с алгоритмом, //описанным в пункте 2.1. настоящей документации

procedure BS_data_exchange(port_number: LPCTSTR);

var byte_count, bit_count: integer; //счетчики байт и бит

modemstatus: dword; //регистр состояния COM-порта

comh: hFile; //файл COM-порта

CONST DELAY_=2; //задержка формирования

//импульсов интерфейса

begin

in_buff:=0; //инициализируем входной буффер

comh:=CreateFile(port_number,GENERIC_READ or GENERIC_WRITE,0,nil,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,0); //открываем //порт на чтение и запись в соответствии с описанием функции CreatFile, //первым параметром передается передается номер COM-порта: если //port_number=’\\.\COM1’, то COM1, если port_number=’\\.\COM2’, то COM2

EscapeCommFunction(comh, CLRDTR); //сброс

EscapeCommFunction(comh, CLRDTR);sleep(DELAY_);

EscapeCommFunction(comh, SETDTR);sleep(DELAY_); //формируем

EscapeCommFunction(comh, SETRTS);sleep(DELAY_); //стартовую

EscapeCommFunction(comh, CLRRTS);sleep(DELAY_); //последовательность

EscapeCommFunction(comh, CLRDTR);sleep(DELAY_); //импульсов


for byte_count:=0 to 2 do //отсчитывааем байты

begin

for bit_count:=0 to 7 do //отсчитываем биты

begin

if(out_buff[byte_count] shl bit_count) and $80>0 then

EscapeCommFunction(comh, SETRTS) //передаем один бит

else

EscapeCommFunction(comh, CLRRTS);

sleep(DELAY_);


GetCommModemStatus(comh, modemstatus); //принимаем один бит

if (modemstatus and MS_CTS_ON<>0) then

in_buff[byte_count]:=in_buff[byte_count]+($80 shr bit_count);

EscapeCommFunction(comh, SETDTR);sleep(2* DELAY_); //формируем

EscapeCommFunction(comh, CLRDTR);sleep(DELAY_); //импульс

//синхронизации

end;

end;

CloseHandle(comh); //закрываем порт

end;


С помощью данной процедуры ЭВМ посылает команды базовой станции, исполняя которые БС управляет УС. В демонстрационной версии комплекса управляемыми устройствами являются двигатели, пневматический робот и блок датчиков. Форма программы, поддерживающей вариант комплекса, представленный на рис.1, изображена на рис.15.




Посмотреть рисунок

Рисунок 15. Форма управляющей программы ЭВМ


4.2.3. Методическое обеспечение

Запустив программу, пользователь сможет прочитать информацию об устройствах, поддерживаемых настоящей версией программы, получить инструкции по подключению и использованию поддерживаемых устройств. Далее пользователю потребуется указать номер порта, к которому подключена базовая станция, рабочую частоту приемопередатчиков (необходимо помнить, что связь между БС и УС состоится только в том случае, если их ПП работают на одинаковых частотах, также нужно знать, что программой МК предусмотрена возможность перехода всех устройств в текущем сеансе связи на другую частоту, по команде ЭВМ, но эта возможность скрыта в демонстрационной версии ПО), код доступа к базовой станции (предварительно записанный в энергонезависимую память устройства при программировании). После нажатия кнопки “Соединение” появляется главная форма, изображенная на рис.15. Она состоит из четырех частей.

1. Панель “Удаленная станция N1” содержит органы управления устройствами, подключенными к удаленной станции N1. Если станция доступна (исправна, включена и находится в радиусе действия БС), то все органы управления панели “Удаленная станция N1” активизированы. Панель состоит из двух частей, панели управления шаговым двигателем и панели управления коллекторным двигателем. Переключателями можно установить направление вращения соответствующего двигатель. Ползунками “Скорость” устанавливают частоту вращения соответствующего двигателя (необходимо учитывать, что момент на валу шагового двигателя уменьшается с увеличением частоты вращения вращения). По умолчанию (после инициализации формы) двигатели отключены, а ползунки “Скорость” установлены в положение соответствующее максимальной частоте вращения. С помощью кнопок “Шаг назад” и “Шаг вперед” возможно пошаговое управление шаговым двигателем.

2. Панель “Удаленная станция N2” отображает состояние датчиков, подключенных к удаленной станции N2. Если станция доступна (исправна, включена и находится в радиусе действия БС), то панель “Удаленная станция N2” активирована. Шесть серых флажков, установленных на панели показывают текущее состояние датчиков имеющих два логических состояния, а три нижерасполагающихся поля отображают состояние трех линейных датчиков. По умолчанию (после инициализации формы) все флажки отключены, а поля пустые.

3. Панель “Удаленная станция N3” содержит органы управления пневматическим роботом, подключенным к удаленной станцией N3. Робот изображен на рис.16.

Области применения созданного комплекса представлены на рис.16.




Рисунок 16.Области применения комплекса


В качестве достоинств, предложенной реализации следует отметить: автономность комплекса, гибкость к возможностям дальнейшего наращивания. Среди недостатков следует отметить: относительно высокая стоимость радиочастотного модуля, перегруженность диапазона 433 МГц, относительно низкая дальность связи.

Разработанный комплекс можно применять в охранных системах, системах радиочастотной идентификации, системах пожаробезопасности, системах контроля доступа, системах интеллектуальных зданий, для управления лабораторными и робототехническими комплексами. Дальнейшее развитие омплекса связано с расширением поддерживанием каналов передачи данных, включая ИК канал, разработку более эффективных методов помехозащиты и увеличения дальности связи.


^ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


1. Лысенко А., Назмутдинов Р., Малыгин И. Преобразователи интерфейса USB на микросхемах FT8U232AM, FT8U245AM. - Радио, 2002, ¹ 6, с. 20-21.

2. Терещук Р.М. Полупроводниковые приемноусилительные устройства. – Киев.:Наукова думка, 1989.

3. Верховцев О.Г. Практические советы мастеру-любителю: электроника, электротехника, материалы и их обработка. – Ленинград.:Энергоатомиздат, 1988.

4. Долгий А. Разработка и отладка устройств на МК. - Радио, 2001-2002.

5. Кулешов С. Интерфейс PIC-контроллера с компьютером. - Радио, 2003, N 7, с. 20-22.

6. Малафеев С.И., Малафеева А.А., Мамай В.С. Микроконтроллеры PIC16C8x. Архитектура, программирование и применение. - Владимир.:ВГУ, 1999.

7. Стешенко Б.В. P-CAD технология проектирования печатных плат. - Санкт-Петербург.:БХВ, 2003.

8. Фаронов В. Система программирования DELPHI. - Санкт-Петербург.:БХВ, 2003.

9. http://www.microchip.com

10. http://www.microchip.ru

11. http://www.beyondlogic.org

12. http://www.telecontrolli.com

13. http://www.rtcs.ru

14. http://www.fapo.com

15. http://www.picant.com

16. http://www.helloworld.ru

17. http://www.radio.ru

18. http://msdn.microsoft.com




Скачать 436,48 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер436,48 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх