RU189611U1 - Software-temporary device based on the controller - Google Patents

Software-temporary device based on the controller Download PDF

Info

Publication number
RU189611U1
RU189611U1 RU2018144608U RU2018144608U RU189611U1 RU 189611 U1 RU189611 U1 RU 189611U1 RU 2018144608 U RU2018144608 U RU 2018144608U RU 2018144608 U RU2018144608 U RU 2018144608U RU 189611 U1 RU189611 U1 RU 189611U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
microcontroller
input
module
interface module
Prior art date
Application number
RU2018144608U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Александрович Носков
Владимир Аркадьевич Макаров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2018144608U priority Critical patent/RU189611U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU189611U1 publication Critical patent/RU189611U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Полезная модель "Программно-временное устройство на базе управляющего контроллера" относится к области автоматики и вычислительной техники. Устройство предназначено для коммутации электрических цепей через определенное (заданное) время в продукции гражданского, промышленного и специального назначения.Достигаемым техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение электрических и эксплуатационных характеристик взятого за прототип программно-временного устройства, а именно повышение надежности устройства за счет использования оптореле, возможность реализации индикации хода выполнения программы при подключении к LED индикатору, наличие квитирования (реакции на пропадание квитанции), наличие реверсивности (обратного отсчета при отключении исполнительных устройств), возможность передачи необходимой информации на ПЭВМ по каналу RS-232/422/485, возможность управлять несколькими исполнительными устройствами, возможность подстройки под конкретную задачу (устройство). Дополнительным техническим результатом, при использовании предлагаемой полезной модели, является использование базовой несущей конструкции для разных типов устройств (унификация).Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в известном устройстве, состоящем из реле, механических устройств и дискретных микросхем заменили механические элементы и дискретные микросхемы на оптореле и микроконтроллер, а также дополнительно ввели буферы и преобразователи уровней с вышеописанными связями.The utility model "Program-temporary device based on a controlling controller" refers to the field of automation and computer technology. The device is intended for switching electrical circuits after a certain (specified) time in civil, industrial and special-purpose products. The technical result achieved by the proposed utility model is to improve the electrical and operational characteristics of the program-time device taken as a prototype, namely, to increase the reliability of the device through the use of , the ability to implement the indication of the progress of the program when connected to the LED indicator, the presence of acknowledgment (Reaction to the disappearance of receipt), the presence of reversibility (countdown when disconnected actuators), the ability to transmit the necessary information to the PC through the channel RS-232/422/485 can manage multiple execution units, the ability to adjust for a particular task (device). An additional technical result, when using the proposed utility model, is the use of the basic supporting structure for different types of devices (unification). This technical result is achieved due to the fact that in a known device consisting of a relay, mechanical devices and discrete microcircuits replaced mechanical elements and discrete microcircuits on the optorel and microcontroller, as well as additionally introduced buffers and level converters with the above connections.

Description

Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники. Устройство предназначено для коммутации электрических цепей через определенное (заданное) время в продукции гражданского, промышленного и специального назначения.The invention relates to the field of automation and computing. The device is intended for switching electrical circuits after a certain (specified) time in the production of civil, industrial and special purposes.

Из патентных источников известно устройство микропрограммного управления [1]. Указанное устройство содержит регистр микрокоманд, блок памяти микрокоманд, коммутатор адреса, коммутатор условий, блок местного управления, входы задания режима, выход микроопераций устройства. В свою очередь блок местного управления содержит элементы И-НЕ, RS-триггеры, элементы И, элементы НЕ, элементы ИЛИ-НЕ, одновибратор, D-триггер.From patent sources known device firmware control [1]. The specified device contains a register of micro-commands, a block of memory of micro-commands, an address switch, a switch of conditions, a local control block, mode setting inputs, an output of micro-operations of the device. In turn, the local control unit contains the elements AND-NOT, RS-triggers, elements AND, elements NOT, elements OR-NOT, one-shot, D-trigger.

Недостатком аналога является его низкая надежность, обусловленная большим количеством дискретных элементов, обеспечивающих формирование логики работы устройства. Входные и выходные каскады данного устройства микропрограммного управления выполнены на базе низковольтовой логики, которая подвержена наводкам со стороны исполнительных устройств в момент коммутации.The disadvantage of the analog is its low reliability, due to the large number of discrete elements that ensure the formation of the logic of the device. The input and output stages of this firmware control device are based on low-voltage logic, which is susceptible to pickups from the actuators at the time of switching.

Наиболее близким из известных аналогов, служащим прототипом заявленного программно-временного устройства, является микроэлектронное программно-временное устройство [2], представленное на фиг. 1. Устройство содержит электронный блок, представляющий собой две печатные платы (плата 1 и плата 2), контактный вход (КВ) и колодку внешних подключений (КВП). Прототип имеет возможность управлять только одним исполнительным устройством (ИУ). Для наилучшего понимания на фиг. 1 приводится схема прототипа с одним ИУ. Входом устройства является КВП на одну клемму, из которой подается электропитающее напряжение +27 В, а с других клемм выходят команды (сигналы). На плате 1 размещен генератор. На плате 2 расположены делитель частоты (ДЧ), счетчик импульсов (СИ), узел выдержки времени (УВВ) и переключатель временных интервалов (ПВИ). Платы 1 и 2, КВП, KB и ИУ электрически и механически соединены между собой.The closest known analogue that serves as the prototype of the stated program-temporary device is the microelectronic program-temporary device [2], shown in FIG. 1. The device contains an electronic unit that consists of two printed circuit boards (board 1 and board 2), a contact input (CV) and an external connection terminal (KVP). The prototype has the ability to control only one actuator (DUT). For the best understanding of FIG. 1 shows a prototype circuit with a single DUT. The input of the device is KVP to one terminal, from which the supply voltage is +27 V, and from the other terminals commands (signals) are output. On board 1 is a generator. On board 2, there is a frequency divider (DF), a pulse counter (SI), a time delay node (HIA), and a time interval switch (DIF). Boards 1 and 2, KVP, KB and IU are electrically and mechanically interconnected.

В указанном устройстве переключение выходной цепи происходит в момент заданной выдержки времени. Отсчет выдержки времени начинается с момента включения питания, а при его отключении устройство возвращается в исходное состояние.In the specified device, the switching of the output circuit occurs at the time of a given time delay. The countdown of the time delay starts from the moment the power is turned on, and when it is turned off, the device returns to its original state.

При подаче электропитающего напряжения на КВП, с генератора импульсы поступают на ДЧ и далее на СИ. УВВ анализирует состояние работающего СИ и вырабатывает сигнал в момент окончания временного интервала, установленного ПВИ. Сигнал от УВВ поступает через KB на ИУ.When the supply voltage is applied to the KVP, the generator impulses arrive at the QH and then into the SI. UVV analyzes the state of the operating SI and generates a signal at the time of the end of the time interval set by the MBP. The signal from the air-blast comes through the KB to the DUT.

Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:

низкая надежность ввиду использования реле с ограниченным количеством переключений и дребезгом контактов, механических устройств (пружина, переключатели и т.д.), которые теряют свои физические свойства при низких температурах;low reliability due to the use of relays with a limited number of switching and contact bounce, mechanical devices (spring, switches, etc.) that lose their physical properties at low temperatures;

отсутствие возможности отслеживания хода выполнения программы;the inability to track the progress of the program;

отсутствие квитирования (устройство продолжает отсчет независимо от того, сработало ли фактически исполнительное устройство);lack of handshaking (the device continues counting regardless of whether the actuator actually worked);

отсутствие возможности реверсирования;the inability to reverse;

отсутствие возможности сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной (ПЭВМ) и другими устройствами;the inability to interface with a personal electronic computing machine (PC) and other devices;

управление только одним ИУ;control only one IU;

отсутствие возможности подстройки под конкретную задачу (устройство).the inability to adjust to a specific task (device).

Достигаемым техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение электрических и эксплуатационных характеристик взятого за прототип программно-временного устройства, а именно повышение надежности устройства за счет использования оптореле, возможность реализации индикации хода выполнения программы при подключении к LED индикатору, наличие квитирования (реакции на пропадание квитанции), наличие реверсивности (обратного отсчета при отключении исполнительных устройств), возможность передачи необходимой информации на ПЭВМ по каналу RS-232/422/485, возможность управлять несколькими ИУ, возможность подстройки под конкретную задачу (устройство). Дополнительным техническим результатом, при использовании предлагаемой полезной модели, является использование базовой несущей конструкции для разных типов устройств (унификация).Achievable technical result of the proposed utility model is to improve the electrical and operational characteristics of the program-temporary device taken as a prototype, namely increasing the reliability of the device through the use of an optorele, the ability to implement an indication of the progress of the program when connected to an LED indicator, the presence of acknowledgment (reaction to the disappearance of the receipt) , the presence of reversibility (countdown when disconnecting actuators), the ability to transfer the necessary information on a PC via RS-232/422/485 channel, the ability to control several IUs, the ability to adjust to a specific task (device). An additional technical result, when using the proposed utility model, is the use of the basic supporting structure for different types of devices (unification).

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее корпус, внутри которого расположена электронная схема в составе генератора, делителя частоты (ДЧ), счетчика импульсов (СИ), узла выдержки времени (УВВ), переключателя временных интервалов (ПВИ), исполнительного устройства (ИУ) и обеспечивающееся электропитающим напряжением +27 В, причем генератор, ДЧ, СИ и УВВ соединены последовательно между собой, а выход ПВИ соединен с другим входом УВВ, в электронную схему дополнительно введены N-1 ИУ, N входных устройств коммутации (УК), выполненных на базе оптореле, N буферов, N преобразователей уровня (ПУ), N выходных устройств коммутации (УК) на базе оптореле, источник вторичного электропитания (ИВЭП), модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП), модуль Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART), модуль сопряжения с LED-индикатором и модуль сопряжения RS-232/422/485, причем генератор, ДЧ, СИ, УВВ, ПВИ, модуль АЦП и модуль UART выполнены на базе микроконтроллера, первый вход микроконтроллера выполнен с возможностью приема аналогового сигнала, причем N ПУ, N выходных УК, N ИУ, N входных УК и N буферов соединены последовательно, выходы N буферов соединены с 2÷n входами микроконтроллера, а вход-выход микроконтроллера соединен с входом-выходом модуля сопряжения RS-This technical result is achieved by the fact that in a known device, comprising a housing, inside which is an electronic circuit comprising a generator, a frequency divider (DF), a pulse counter (SI), a time delay node (UVB), a time switch (PVI), an executive devices (IU) and provided with +27 V power supply, the generator, DC, SI and UVV are connected in series with each other, and the output of the PVI is connected to another input of the UVV, N-1 I & C, N input devices are added to the electronic circuit switching (CC), made on the basis of optorele, N buffers, N level converters (PU), N output switching devices (CC) on the basis of optorele, secondary power supply (PSI), analog-to-digital converter (ADC) module, Universal Asynchronous module Receiver-Transmitter (UART), interface module with LED indicator and RS-232/422/485 interface module, the generator, DC, SI, UVV, PVI, ADC module and UART module are based on the microcontroller, the first input of the microcontroller is made with the ability to receive an analog signal, with N PU, N output MC, N IU, N input Y The K and N buffers are connected in series, the N outputs of the buffers are connected to 2 ÷ n inputs of the microcontroller, and the input-output of the microcontroller is connected to the input-output of the RS-B interface module

232/422/485, на выходе которого получается кодограмма сопряжения с ПЭВМ, первый выход микроконтроллера соединен одновременно с входами N ПУ, а второй выход микроконтроллера соединен с входом модуля сопряжения с LED индикатором, а на выходе модуля сопряжения с LED индикатором получаются сигналы для отображения на LED индикаторе, а выходы выходных УК являются выходами всего программно-временного устройства, а входами, в свою очередь, являются входы входных УК, причем все устройство выполнено на одной базовой несущей конструкции.232/422/485, the output of which is the interface codogram with the PC, the first output of the microcontroller is connected simultaneously with the inputs N PU, and the second output of the microcontroller is connected to the input of the interface module with the LED indicator, and the output for the interface module with the LED indicator produces signals to display on the LED indicator, and the outputs of the output control codes are the outputs of the entire software-temporary device, and the inputs, in turn, are the inputs of the control inputs, and the entire device is made on the same basic supporting structure.

Количество входов и выходов программно-временного устройства ограничиваются количеством контактов разъема. Для используемой несущей конструкции максимальное количество контактов разъема 224. Таким образом, максимальное количество входов и выходов - по 96. Остальные контакты остаются за электропитающим напряжением, аналоговыми сигналами, выходами на сопряжение с ПЭВМ и выходами на LED индикатор.The number of inputs and outputs of the software-temporary device is limited by the number of connector pins. For the used carrier structure, the maximum number of connector contacts is 224. Thus, the maximum number of inputs and outputs is 96 each. The remaining contacts remain behind the power supply voltage, analog signals, outputs to interface with PC and outputs to LED indicator.

Входные УК предназначены для коммутации напряжения +27 В и выдачи +5 В. Выходные УК предназначены для коммутации +5 В и выдачи +27 В.Input MCs are intended for switching voltage of +27 V and issuing +5 V. Output CCs are intended for switching +5 V and issuing +27 V.

ИВЭП предназначен для обеспечения электропитающего напряжения +27 В и +5 В.IWEP is designed to provide power supply voltage of +27 V and +5 V.

В предлагаемой полезной модели число «N» может принимать значения от 1 до 96.In the proposed utility model, the number "N" can take values from 1 to 96.

Рассмотрим состав заявляемого устройства.Consider the composition of the claimed device.

На фиг. 2 приведена структурная схема программно-временного устройства на базе управляющего контроллера, где обозначено:FIG. 2 shows the block diagram of the software-temporary device based on the controlling controller, where indicated:

3 - генератор;3 - generator;

4 - делитель частоты (ДЧ);4 - frequency divider (DCH);

5 - счетчик импульсов (СИ);5 - pulse counter (SI);

6 - узел выдержки времени (УВВ);6 - node time delay (SW);

7 - переключатель временных интервалов (ПВИ);7 - time interval switch (PVI);

8 - исполнительное устройство (ИУ);8 - actuator (IU);

9 - входное устройство коммутации (УК);9 - input switching device (UK);

10 - буфер;10 - buffer;

11 - источник вторичного электропитания (ИВЭП);11 - the source of secondary power supply (IVEP);

12 - модуль аналого-цифрового преобразования (АЦП);12 - analog-to-digital conversion module (ADC);

13 - модуль Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART) (универсальный асинхронный приемопередатчик);13 - Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART) module (universal asynchronous transceiver);

14 - микроконтроллер;14 - microcontroller;

15 - преобразователь уровня (ПУ);15 - level converter (PU);

16 - выходное устройство коммутации (УК);16 - output switching device (UK);

17 - модуль сопряжения с LED-индикатором;17 - interface module with LED-indicator;

18 - модуль сопряжения RS-232/422/485.18 - RS-232/422/485 interface module.

Полезная модель состоит из генератор 3, ДЧ 4, СИ 5, УВВ 6, ПВИ 7, модуля АЦП 12 и модуля UART 13, выполненных на базе микроконтроллера 14, а все устройство выполнено на одной базовой несущей конструкции и еще в составе устройства содержится N ИУ 8, а также в заявляемое устройство дополнительно введены N входных УК 9, N буферов 10, N ПУ 15, N выходных УК 16, ИВЭП 11, модуль сопряжения с LED-индикатором 17 и модуль сопряжения RS-232/422/485 18.The utility model consists of generator 3, DCH 4, SI 5, UVB 6, PVI 7, ADC module 12 and UART module 13, made on the basis of the microcontroller 14, and the whole device is made on one basic supporting structure and also contains N IU 8, as well as in the inventive device, N input CCs 9, N buffers 10, N PU 15, N output UK 16, PSI 11, interface module with LED indicator 17 and RS-232/422/485 interface module 18 are added.

Принцип работы заявляемой полезной модели следующий.The principle of operation of the proposed utility model is as follows.

ИВЭП 11 формирует напряжение +(5±0,5) В для питания микроконтроллера 14 и управляющих схем устройства, а для N выходных УК 16 формируется напряжение +(27±3)В. Номинальное электропитающее напряжение +27 В. ИВЭП 11 устойчиво функционирует в диапазоне входных напряжений от +18 В до +32 В.IVEP 11 generates a voltage of + (5 ± 0.5) V to power the microcontroller 14 and the control circuits of the device, and a voltage of + (27 ± 3) V is generated for the N output UK 16. The rated power supply voltage is +27 V. IVEP 11 functions stably in the range of input voltages from +18 V to +32 V.

При подаче на устройство электропитающего напряжения микроконтроллер 14, через заданную выдержку времени, формирует сигнал управления (СУ) на ИУ 8. СУ формируется в уровнях первичного питающего напряжения. С целью обеспечения помехозащищенности микроконтроллера 14 и схем управления входные и выходные УК обеспечивают гальваническую развязку с ИУ 8.When a power supply voltage is applied to the device, the microcontroller 14, after a predetermined time delay, generates a control signal (SU) at the DUT 8. The SU is formed in the levels of the primary supply voltage. In order to ensure the immunity of the microcontroller 14 and the control circuits, the input and output MCs provide galvanic isolation from the PS 8.

ИУ 8 при получении СУ возвращает квитанцию (Кв), указывающую на то, что ИУ 8 скоммутировано (команда поступила на ИУ).PS 8 returns a receipt (KV) upon receipt of the SR, indicating that PS 8 is switched (the command has entered the PS).

Квитанция с ИУ 8 поступает на оптореле входного УК 9. Далее устройство через временную выдержку, формируемую микроконтроллером 14, выдает СУ на один или несколько ИУ 8 в зависимости от заданной программы.The receipt from PS 8 arrives at the input CM control unit 9. Next, the device, via a time delay generated by the microcontroller 14, issues a SU to one or more PS 8, depending on the specified program.

При отсутствии квитанции от ИУ 8 выдается сигнал о неисправности, после чего дальнейшее прохождение программы блокируется до появления квитанции.In the absence of a receipt from PS 8, a malfunction signal is issued, after which further program flow is blocked until a receipt appears.

Алгоритм программного обеспечения микроконтроллера 14 реализован следующим образом. Микроконтроллер 14 запускает внутренний таймер, формирующий из частоты внутреннего генератора 3 интервалы времени длительностью 0,5 секунды, которые формируют внутренние сигналы аппаратного прерывания.The software algorithm of the microcontroller 14 is implemented as follows. The microcontroller 14 starts an internal timer, which forms 3 time intervals with a duration of 0.5 seconds from the frequency of the internal oscillator, which form the internal hardware interrupt signals.

Для управления каждым ИУ 8 зарезервирована переменная, в которой сохраняется количество поступивших прерываний при наличии запуска отсчета включения соответствующего ИУ 8. При этом счет количества прерываний таким же образом организован одновременно и для нескольких ИУ 8.To control each of the PS 8, a variable is reserved in which the number of incoming interrupts is stored when the start of the countdown of the corresponding PS 8 is started. At the same time, the count of the number of interrupts is organized in the same way simultaneously for several PS 8.

В момент включения устройства все переменные счета количества прерываний обнуляются. Затем происходит инициализация таймера, после чего разрешаются прерывания от него. При достижении СИ 5, соответствующего ИУ 8, требуемого значения временной выдержки с дискретом таймера, равным 0,5 секунды (требуемого количества соответствующих интервалов), выдается команда на включение необходимого ИУ 8.At the moment of switching on the device, all variable accounts of the number of interruptions are reset. Then the timer is initialized, after which interrupts from it are resolved. When reaching SI 5, corresponding to PS 8, the required time delay value with a timer increment of 0.5 seconds (the required number of corresponding intervals), a command is issued to turn on the PS 8 required.

Первое ИУ 8 формирует квитанцию о включении, которая поступает на вход первого входного УК 9.The first PS 8 generates a receipt of the inclusion, which is fed to the input of the first input of the Criminal Code 9.

В качестве входных и выходных УК используется оптореле. Преимущества оптореле - это малый ток управления, отсутствие электромагнитных помех при коммутации потребителя, напряжение изоляции, достигающее 600 В и широкий диапазон рабочих температур.As the input and output of the criminal code is used optorele. The advantages of the optolera are a small control current, the absence of electromagnetic interference during the switching of the consumer, an insulation voltage reaching 600 V and a wide range of operating temperatures.

Поскольку ИУ 8 зачастую представляет собой электромагнитное устройство типа реле или контактора, то квитанция формируется из-под его же пары контактов, которые имеют «дребезг контактов» в момент коммутации.Since PS 8 is often an electromagnetic device of the relay or contactor type, a receipt is formed from under its own pair of contacts, which are “contact bounce” at the time of switching.

Исключение «дребезга контактов» осуществляется на программном уровне путем анализа наличия устойчивого сигнала квитанции в течение не менее 100 миллисекунд, в противном случае микроконтроллер 14 считает, что квитанция от ИУ 8 не поступила.The exception of the “bounce of contacts” is carried out at the program level by analyzing the presence of a stable receipt signal for at least 100 milliseconds, otherwise microcontroller 14 considers that the receipt from PS 8 has not been received.

При достижении переменной счета текущего ИУ 8 требуемого значения и получения от него устойчивой квитанции формируется команда разрешения счета временного интервала включения следующего ИУ 8 по аналогичному алгоритму, т.е. соответствующей переменной разрешается счет количества входов в прерывание и она инкрементируется при каждом входе в прерывание.Upon reaching the current PS 8 variable of the required value and obtaining a stable receipt from it, the command for enabling the time interval for switching on the next PS 8 is generated using a similar algorithm, i.e. The corresponding variable is allowed to count the number of entries in the interrupt and it is incremented at each entry in the interrupt.

Благодаря наличию модуля АЦП 12 в качестве входного сигнала квитирования ИУ 8 используется аналоговый сигнал.Due to the presence of the A / D converter module 12, the analog signal is used as the input signal of the IQ 8.

При этом при помощи модуля АЦП 12 на программном уровне сформировано пороговое устройство информирующее систему о том, что требуемый параметр после коммутации ИУ 8 достиг соответствующего порога по напряжению и разрешение на включение последующего ИУ 8 сформировано.At the same time, with the help of the ADC module 12, a threshold device is formed at the program level informing the system that after switching the PS 8 reached the appropriate voltage threshold and the resolution to enable the subsequent PS 8 was formed.

Отключение ИУ 8 происходит аналогичным образом. Для каждого ИУ 8 программно (на программном уровне) сформирована переменная, которая также инкрементируется при каждом входе в прерывание в процессе снятия команды на отключение ИУ 8. При достижении значения переменной отключения требуемого значения формируется команда на снятие напряжения с ИУ 8, а также обнуляется значение переменной, отвечающей за включение этого же ИУ 8.Disabling PS 8 happens in a similar way. For each RI 8, a variable is generated programmatically (at the software level), which is also incremented at each input to the interrupt during the removal of a command to disable RI 8. When the value of the disconnect variable reaches the required value, a command is generated to relieve voltage from RR 8, and the value is reset variable responsible for the inclusion of the same PS 8.

Использование в устройстве однокристального микроконтроллера 14 с встроенным модулем UART 13 позволяет реализовать обмен с ПЭВМ с помощью модуля сопряжения по интерфейсу RS-232/422/485 18.The use of a single-chip microcontroller 14 with a built-in UART 13 module allows the exchange with a PC using an interface module via RS-232/422/485 interface 18.

Модуль сопряжения с LED индикатором 17 позволяет реализовать сопряжение с семисегментными LED индикаторами.The interface module with LED indicator 17 allows pairing with seven-segment LED indicators.

В качестве буфера 10 используется 8-ми канальный шинный формирователь с опорными резисторами (установленными на корпус) для исключения несанкционированного срабатывания до момента получения квитанции на оптрон входного УК 9.As a buffer 10, an 8-channel bus driver with reference resistors (mounted on the housing) is used to prevent unauthorized operation until a receipt is received for the input CM 9 optocoupler.

Схема ПУ 15 представляет собой 8-ми разрядный синхронный буферный регистр (с инверсным управлением и начальной установкой информации), поэтому модуль ПУ 15 реализован в устройстве кратно 8-ми каналам.The PU 15 circuit is an 8-bit synchronous buffer register (with inverse control and initial setting of information), therefore the PU 15 module is implemented in the device multiple of 8 channels.

Для сопряжения ПУ 15 с оптореле используется магистральный передатчик с выходом по схеме с открытым коллектором, при этом на верхнее плечо управляющего светодиода оптрона подается напряжение с вторичного источника питания, ограниченное по току до уровня 10 мА, а сигналы управления с микроконтроллера коммутируются магистральным передатчиком.For interfacing PU 15 with the optolele, a trunk transmitter with an open-collector circuit is used, while the upper arm of the control LED of the optocoupler is energized from the secondary power source, limited in current to 10 mA, and the control signals from the microcontroller are switched by the main transmitter.

Учитывая то, что вся элементная база устройства позволяет работать в широком температурном диапазоне, от минус 60°С до +85°С, то и само устройство функционирует в этом же диапазоне температур.Considering that the entire element base of the device allows operating in a wide temperature range, from minus 60 ° С to + 85 ° С, the device itself functions in the same temperature range.

Дополнительным техническим результатом является использование стандартной базовой несущей конструкции, что позволяет говорить об унификации устройства.An additional technical result is the use of a standard basic supporting structure, which allows us to speak about the unification of the device.

Кроме того, в устройстве используется исключительно отечественная элементная база, что особенно актуально в рамках импортозамещения и условиях санкций со стороны западных стран.In addition, the device uses only domestic element base, which is especially important in the framework of import substitution and conditions of sanctions from Western countries.

Приведенные технические преимущества программно-временного устройства, реализуемого в соответствии с фиг. 2 подтверждены испытаниями в одной из опытно-конструкторских работ.The technical advantages of the software-temporary device, implemented in accordance with FIG. 2 confirmed by tests in one of the development work.

В соответствии с вышеописанной полезной моделью на предприятии разрабатывается программно-временное устройство на базе управляющего контроллера для применения в перспективных изделиях.In accordance with the above described utility model, an enterprise develops a program-temporary device based on a controlling controller for use in promising products.

Таким образом, благодаря тому, что в известном устройстве, состоящем из реле, механических устройств и дискретных микросхем заменили механические элементы и дискретные микросхемы на оптореле и микроконтроллер, а так же дополнительно ввели буферы и преобразователи уровней с вышеописанными связями, улучшены электрические и эксплуатационные характеристики, а именно повышена надежность устройства за счет использования оптореле, реализована возможность индикации хода выполнения программы при подключении к LED индикатору, осуществлено наличие квитирования (реакции на пропадание квитанции), реализовано наличие реверсивности (обратного отсчета при отключении исполнительных устройств), осуществлена возможность передачи необходимой информации на ПЭВМ по каналу RS-232/422/485, реализована возможность управлять несколькими ИУ и выполнена возможность подстройки под конкретную задачу (устройство). Кроме того, дополнительным техническим результатом является использование базовой несущей конструкции (унификация).Thus, due to the fact that in a known device consisting of relays, mechanical devices and discrete microcircuits, mechanical elements and discrete microcircuits were replaced on the optor and microcontroller, as well as additionally introduced buffers and level converters with the above connections, the electrical and operational characteristics were improved, Namely, the reliability of the device has been increased due to the use of the optorele, the possibility of indicating the progress of the program when connected to the LED indicator has been realized, Achievements (reaction to the disappearance of the receipt), the presence of reversibility is realized (countdown when the actuators are disconnected), the possibility of transferring the necessary information to the PC via RS-232/422/485 is implemented, the ability to control several IUs is implemented and the possibility of adjustment to a specific task is implemented (device). In addition, an additional technical result is the use of the basic supporting structure (unification).

Источники информации:Information sources:

1. Авторское свидетельство SU №1524049, опубл. 23.11.1989, заявка №4336848 от 08.10.1987. МПК G06F 9/22;1. Copyright certificate SU № 1524049, publ. 11/23/1989, application no.4336848 dated 10/08/1987. IPC G06F 9/22;

2. Файкин Г.М. (RU), Калинин В.Ф. (RU). Устройство программно-временное микроэлектронное. Патент РФ на полезную модель №150842, опубл. 27.02.2015, заявка №2014139429 от 29.09.2014, МПК H03K 17/28, H03K 17/296, H01H 43/02 - прототип.2. Faykin G.M. (RU), V.F. Kalinin (RU). The device is a software-time microelectronic. Patent of the Russian Federation for useful model No. 150842, publ. 02.27.2015, application number 2014139429 dated 09.29.2014, IPC H03K 17/28, H03K 17/296, H01H 43/02 - the prototype.

Claims (1)

Программно-временное устройство на базе управляющего контроллера, содержащее корпус, внутри которого расположена электронная схема в составе генератора, делителя частоты (ДЧ), счетчика импульсов (СИ), узла выдержки времени (УВВ), переключателя временных интервалов (ПВИ), исполнительного устройства (ИУ) и обеспечивающееся электропитающим напряжением +27 В, причем генератор, ДЧ, СИ и УВВ соединены последовательно между собой, а выход ПВИ соединен с другим входом УВВ, отличающееся тем, что все устройство выполнено на одной базовой несущей конструкции, а в электронную схему дополнительно введены N-1 ИУ, N входных устройств коммутации (УК), выполненных на базе оптореле, N буферов, N преобразователей уровня (ПУ), N выходных устройств коммутации (УК) на базе оптореле, источник вторичного электропитания, модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП), модуль Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART), модуль сопряжения с LED-индикатором и модуль сопряжения RS-232/422/485, причем генератор, ДЧ, СИ, УВВ, ПВИ, модуль АЦП и модуль UART выполнены на базе микроконтроллера, первый вход микроконтроллера выполнен с возможностью приема аналогового сигнала, причем N ПУ, N выходных УК, N ИУ, N входных УК и N буферов соединены последовательно, выходы N буферов соединены с 2÷n входами микроконтроллера, а вход-выход микроконтроллера соединен с входом-выходом модуля сопряжения RS-232/422/485, на выходе которого получается кодограмма сопряжения с ПЭВМ, первый выход микроконтроллера соединен одновременно с входами N ПУ, а второй выход микроконтроллера соединен с входом модуля сопряжения с LED индикатором, а на выходе модуля сопряжения с LED индикатором получаются сигналы для отображения на LED индикаторе, а выходы выходных УК являются выходами всего программно-временного устройства, а входами, в свою очередь, являются входы входных УК.A software-temporary device based on a controlling controller, comprising a housing inside which an electronic circuit is located, comprising a generator, a frequency divider (DF), a pulse counter (SI), a time-delay node (HIA), a time switch (DIF), an actuator ( IU) and provided with +27 V power supply voltage, the generator, DC, SI and UVB are connected in series with each other, and the output of the PVI is connected to another input of the UVV, characterized in that the whole device is made on the same base carrier Manuals, and N-1 I & C, N input switching devices (CC), made on the basis of optorele, N buffers, N level converters (PU), N output switching devices (CC) on the basis of optorele, secondary power supply were added to the electronic circuit , analog-to-digital converter (ADC) module, Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART) module, LED interface module and RS-232/422/485 interface module, the generator, DC, SI, UVV, PVI, ADC module and the UART module are made on the basis of the microcontroller, the first input of the microcontroller is made with the possibility An analog signal is received, where N PU, N output CC, N IU, N input CC and N buffers are connected in series, the outputs of the N buffers are connected to 2 ÷ n inputs of the microcontroller, and the input-output of the microcontroller is connected to the input-output of the interface module RS- 232/422/485, the output of which is the interface mapping with PC, the first output of the microcontroller is connected simultaneously with the inputs N PU, and the second output of the microcontroller is connected to the input of the interface module with LED indicator, and the output of the interface module with LED indicator produces signals for display The indicators are on the LED indicator, and the outputs of the output control codes are the outputs of the entire software-temporary device, and the inputs, in turn, are the inputs of the control components.
RU2018144608U 2018-12-14 2018-12-14 Software-temporary device based on the controller RU189611U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144608U RU189611U1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Software-temporary device based on the controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144608U RU189611U1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Software-temporary device based on the controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU189611U1 true RU189611U1 (en) 2019-05-29

Family

ID=66792809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018144608U RU189611U1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Software-temporary device based on the controller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU189611U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199163U1 (en) * 2020-04-03 2020-08-19 Акционерное общество "Ульяновский механический завод" Firmware time relay

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004940C1 (en) * 1991-11-19 1993-12-15 Научно-исследовательский машиностроительный институт Program device
RU2097820C1 (en) * 1994-12-20 1997-11-27 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Programmable timer
US20130140649A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 John A. Rogers Transient devices designed to undergo programmable transformations
RU150842U1 (en) * 2014-09-29 2015-02-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "СПЕЦТЕХНОЛОГИИ" (ООО "СПЕЦТЕХНОЛОГИИ") SOFTWARE-TEMPORARY MICROELECTRONIC DEVICE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004940C1 (en) * 1991-11-19 1993-12-15 Научно-исследовательский машиностроительный институт Program device
RU2097820C1 (en) * 1994-12-20 1997-11-27 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Programmable timer
US20130140649A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-06 John A. Rogers Transient devices designed to undergo programmable transformations
RU150842U1 (en) * 2014-09-29 2015-02-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "СПЕЦТЕХНОЛОГИИ" (ООО "СПЕЦТЕХНОЛОГИИ") SOFTWARE-TEMPORARY MICROELECTRONIC DEVICE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199163U1 (en) * 2020-04-03 2020-08-19 Акционерное общество "Ульяновский механический завод" Firmware time relay

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4100426A (en) Load controlling means
ES2176925T3 (en) SET OF ELECTRICAL DEVICES, PARTICULARLY OF MOTOR STARTING.
RU189611U1 (en) Software-temporary device based on the controller
CN107425828B (en) Synchronous control signal generating circuit
US20060158794A1 (en) Control device for safety-critical components and corresponding method
US4188547A (en) Multi-mode control logic circuit for solid state relays
WO2007096223A1 (en) Switching device and a system comprising the same
CN101192068A (en) D.C. voltage stabilizing power source switching control apparatus
CA1087695A (en) Multi-mode control logic circuit for solid state relays
CN216209500U (en) Aging test box signal control device, aging test box and test cabinet
CN110581495A (en) device and technology for solving short-circuit hazard of induction cooker and ensuring circuit safety of induction cooker
CN219872181U (en) Time sequence control relay
SU1290567A1 (en) Switching device
SU1381425A1 (en) Multichannel device for program control
RU94055U1 (en) ELECTRONIC RELAY
CN201781318U (en) Outlet expanded circuit of auxiliary power quick-switching device
RU2418336C1 (en) Electronic relay
CN111477499A (en) Driving circuit device capable of setting release delay time of safety relay
SU1095415A1 (en) Complement flip-flop
SU1713017A1 (en) Device for redundancy of electric power sources
SU1762405A1 (en) Relay switches
SU1684744A1 (en) Short-circuit simulator
SU1610602A1 (en) Switching device
SU1446662A1 (en) Remote switching apparatus
CA2270654A1 (en) Control arrangement and method for electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190605

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20210209