Yra labai daug įtaisų, kurie labai jautriai reaguoja į tinklo įtampos pakitimus. Tai gali juos sugadinti, arba paveikti jų darbą. Tokiems prietaisams galima priskirti kompiuterius ir kitus buityje naudojamus įrenginius. Tačiau buityje naudojamiems prietaisams įtampos pakitimai ne tokie kenksmingi, nes jie tik išsijungia arba pradeda veikti su trugdžiais. Tačiau tinklo įtampos šuoliai labai reikšmingi jautriai medicinos technikai, kompiuteriams. Šiuos prietaisus būtina apsaugoti nuo tinklo įtampos šuolių ir kitų pakitimų, nes jų veikla yra labai svarbi. Dingus tinklo įtampai tuomet kai dirbama su kompiuteriu ir jam grubiai išsijungus ne tik dingsta neišsaugota informacija, bet taip pat padaroma žala kietajam diskui. Vienas kad ir ne labai didelis įtampos šuolis gali nepataisomai sugadinti jautrią medicininę įrangą.
Savo darbe aš projektuosiu įtampos matuoklį, kuris matuos įtampos šuolius ir esant nustatytoms max ir min reikšmėms perjungs prietaisą nuo tinklo prie akumuliatoriaus, seks perjungimų skaičių ir išves indikatoriuje. Perjungimas prie akumuliatoriaus bus vykdomas ir tada kai trys kartus pasikartos tarpinės įtampos reikšmės.
Techniniai reikalavimai:
1. Nustatome įtampos šuolio ribas:
Umax – 225V,
Umin – 210V,
Umax tarp – 224V,
Umin tarp – 215V.
2. Jeigu tinklo įtampa pasiekia Umax arba Umin vartotojas iš karto ra perjungiamas prie akumuliatoriaus Užsidega indikacinė lemputė ir pasigirsta perspėjantis signalas.
3. Jeigu tinklo įtampa trys kartus iš eilės pasiekia Umax tarp arba Umin tarp vartotojas perjungiamas prie akumuliatoriaus. Įsijungia perspėjanti lemputė ir pasigirsta garsinis signalas.
4. Turi būti kaupiami duomenys apie vartotojo perjungimą. Šie duomenys turi būti išvedami į indikatorių.
5. Atsiradus arba stabilizavusis įtampai tinkle vartotojas turi būti vėl perjungtas nuo akumuliatoriaus prie tinklo.
Struktūrinės schemos sudarymas:
Kaip matome mūsų sistemą turi sudaryti valdymo įrenginys, duomenų surinkimo ir davikliai, kurie suteiks valdančiajam signalui informaciją apie įtampos pokyčius. Taip pat reikalingi išvesties įrenginiai tokie kaip indikatorius, garsinio signalo daviklis ir šviesos signalo daviklis. Kaip matome Umin tarp Ir Umax tarp turi pasikartoti trys kartus ir tik tada turi būti pakeistas tinklo maitinimo šaltinis vadinasi mes turėsime realizuoti vėlinimo funkciją. Ją galima realizuoti dviem būdais programiškai arba panaudoti programuojamą taimerį.
Taip pat pagal gautą užduotį reikia sudaryti tam tikrus programinius modulius, kuriuose būtų galima išskirti tam tikras užduotis, kurias modulis turi įgyvendinti programiškai.
1. Sistemos inicializacija. – įrenginiui , įjungus maitinimo šaltinį, suteikiamas laikas pereinamų procesų nusistovėjimui.
2. Daviklių apklausa – čia turi būti apklausti visi davikliai.
3. Reakcija į gautą informaciją iš daviklių – priklausomai nuo gautos informacijos turi suveikti apsaugos ir perspėjimo priemonės.
4. Duomenų apie perjungimus išvedimas į indikatorių – Informacijos paėmimas iš ląstelės, kurioje ji kaupiama ir perdavimas tos informacijos indikatoriui.
PRINCIPINĖS SCHEMOS SUDARYMAS.
1. Valdančiuoju įrenginių pasirenkame mikrovaldiklį 8051 (2 pav.), nes mano projektuojamas įrenginys nėra labais sudėtingas ir didesnio valdymo įrenginio galimybės nebūtų išnaudotos. Šis mikrovaldiklis turi keturis programuojamus įvesties ir išvesties prievadus, 4 k*8 vidinės programų atminties ir 128*8 duomenų atminties. Jei MV dirbtų MP režimų tai jo prievadai P2 ir P0 būtų naudojami papildomai išoriniai atminčiai prijungti, tačiau mano darbe to nereikės todėl aš prievadą P0 ir dalį prievado P2 išėjimų panaudoju aštuonių matricinių indikatoių prijungimui per programuojamą lygiagretaus ryšio adapterį 8255A. Prievadą P1 naudoju daviklių, įspėjimo įrenginių ir perjungiklio prijungimui. Vėlinimui sudaryti panaudosime MV taimerį T1. Prie MV prievado RESET įjungta RESET signalo formavimo schema. Įjungus maitinimo šaltinį, loginis vienetas RESET įėjime bus palaikomas tol kol įsikraus kondensatorius per rezistorių. Šis laikas turi būti pakankamai ilgas, kad šaltinio įtampa pasiektų nominalią reikšmę. Prie išėjimų X1 ir X2 yra jungiamas išorinis kvarcinis rezonatorius.
P3 išvadai gali būti panaudoti alternatyvių funkcijų formavimui. Jų paskirtis yra tokia: RD/ (P3.7)- skaitymas, WR/ (P3.6) – rašymas , T1 (P3.5), T0(P3.4) – vidinių taimerių T1 ir T0 įėjimai , INT1/ (P3.3) , INT0/ (P3.2) – pertraukčių signalų įėjimai (aktyvūs loginiu vienetu arba krintančiu frontu) , TXD (P3.1) , RXD (P3.0) – nuoseklaus prievado siųstuvo išėjimas ir imtuvo įėjimas, dirbant jiems universalaus asinchroninio siųstuvo / imtuvo (USART – universal synchronous asynchronous receiver transmiter) režimu, o dirbant postūmio registro (SPI – serial peripheral interface) režimu – atitinkamai sinchronizacijos išėjimas ir duomenų įvedimas ir išvedimas.
Pagrindinis MV blokas yra aštuonių skilčių aritmetinis-loginis įrenginys (ALĮ). Jis atlieka sudėties, atimties, dalybos ir daugybos aritmetines operacijas, logines operacijas IR, ARBA, suma moduliu du, postūmio ir kitas operacijas.
2. Davikliai yra abu vienodi tačiau jiems yra nustatytos skirtingos max ir min įtampo.
Pirmas daviklis matuoja tik Umax ir Umin. Joms esant jis į MV P1,0 paduoda vieneto signalą. O antrajam ribinės įtampos yra Umax tarp ir Umin tarp. Joms esant daviklis paduoda į P1.7 vieneto signalą. Tiksliau tai šie mano davikliai susideda iš 2 daviklių iš kurių vienas dirba keitikliu ir tiesioginę tinklo įtampą paverčia daug mažesne – tai įtampos daviklis G0155D (3 pav.). o antrasis tai universalus analoginis keitiklis su reliniu išėjimu C.A.I.S.UN-TC-R (4 pav.). Jame yra galimybė reguliuoti slenkstines įtampas būtent čia mes ir nustatome mums reikiamas įtampos reikšmes. Jei šios reikšmes bus pasiektos arba viršytos išėjime bus vienetas.
3. Indikatorių pasirinkau paprastą tai aštuoni matriciniai ALS340A indikatoriai prijungti per programuojamą lygiagretaus ryšio adapterį 8255A. Šis adapteris turi 24 individualiai programuojamas linijas, kuriomis galima duomenis įvesti arba išvesti trimis darbo režimais. Darbo režimas nustatomas valdymo registre įrašius kodą. Šis kodas turi būti įrašytas po to, kai įjungiamas maitinimas ir baigiamas signalas RESET. RESET įėjime ištrina visų prievadų ir valdymo registrų turinius. Šiame darbe adapterio prievado A išvestys A0-A5 panaudotos vienam stulpeliui išrinkti. Tam tikslui papildomai dar yra prijungti trys K155ID3 dešifratoriai ir vienas K155ID4 dešifratorius ir 48 tranzistoriniai raktai.Per prievadą A priimamas iš MV į indikatorių perduodamas stulpelio numeris, o per prievadą B ir septynis tranzistorinius raktus stulpelio kodas.