ФОРМУВАННЯ СИГНАЛІВ УПРАВЛІННЯ

 

В технічних системах різноманітного призначення події в об'єкті управління фіксуються за допомогою різноманітних датчиків цифрового і аналогового типів.

Найбільше розповсюдження мають двійкові датчики типу ТАК/НІ, наприклад кінцеві вимикачі (датчики закінчення паперу або рядка в принтері і т. п.). Сигнали на виходах таких датчиків представляють собою звичайні дискретні статичні сигнали, що змінюються або від "0" до "1", або від "1" до "0".

Даний тип сигналів є також найбільш розповсюдженим і серед сигналів управління, що формуються мікроконтролером.

Найчастіше мікроконтролери працюють не з одиночним датчиком, а з групою автономних (логічно незалежних) або взаємозв’язаних (що формують двійковий код) датчиків.

Вихідні сигнали мікроконтролерів також часто представляють собою паралельні двійкові коди (наприклад, при індикації даних, передачі їх в ПЕОМ і т.д.).

Достатньо часто від датчиків надходять імпульсні сигнали або їхні послідовності. Причому, останні ще інколи називають «число-імпульсними» сигналами (ЧІС). Прикладом таких сигналів можуть бути ЧІС, що надходять в мікроконтролер з електромеханічної частини пристрою типу «мишка», що є на сьогоднішній день невід'ємною частиною будь-якої ПЕОМ, від датчиків оборотів двигунів, турбін і т. п.

Імпульсні сигнали і їхні послідовності також достатньо часто використовуються в якості керуючих сигналів. Різновидом таких сигналів є сигнали з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ). В такій послідовності сигналів можуть змінюватися за деякий відрізок часу як тривалість імпульсів (tі), так і пауза між ними (tп).

Датчики, що формують дискретні і, дуже рідко, імпульсні сигнали, можуть бути безконтактні й контактні. В останньому випадку виникає необхідність усунення дребезка контактів апаратними або програмними засобами. Крім того, рівні сигналів з виходів датчиків можуть істотно відрізнятися від рівнів ТТЛ логіки, прийнятих в мікроконтролерах PIC 16/17 (U0 <= ТТЛ, U1 => ТТЛ). В цьому випадку необхідно на входах мікроконтролера ставити спеціальні перетворювачі рівнів сигналів.

Датчики можуть формувати як цифрові сигнали, розглянуті вище, так і аналогові сигнали у вигляді струму або напруги. В цьому випадку на входах мікроконтролера необхідно ставити аналого-цифрові перетворювачі (АЦП) або використовувати МК, що мають вмонтовані АЦП (наприклад, PIC 16C71 і т. п.). На входах АЦП можуть, при необхідності, використовуватися також підсилювачі, що нормують, фільтри, комутатори та оптронні розв'язки.

Аналогові сигнали можуть використовуватися також в якості керуючих. В цьому випадку до виходів мікроконтролера необхідно додавати цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) і далі, якщо необхідно, підсилювачі потужності і оптронні розв'язки.

Розглянемо ряд прикладів введення інформації з датчиків і формування різноманітного типу керуючих сигналів.