курсовой проект_мк

20 Февраль 2014 →

Новосибирский Государственный Технический Университет

Факультет Автоматики и Вычислительной Техники

Кафедра Систем Сбора и Обработки Данных

Курсовой проект

По дисциплине «Микроконтроллеры»

Вариант №5

Преобразователь частоты в двоичный 8-разрдный код

Выполнила:Преподаватель:

Факультет: АВТ Еленычев С.В.

Группа: АО-01

Студентка: Демидова В.С.

Новосибирск – 2013

Оглавление

Задание.3

Введение.4

Структурная схема5

Выбор компонентов преобразователя.6

Принципиальная схема.8

Элементная база.9

Блок-схема алгоритма разрабатываемой программы.10

Листинг программного обеспечения преобразователя.11

Заключение.15

Список литературы.16

Задание.

Пояснительная записка должна содержать:

титульный лист;

содержание работы;

задание;

введение;

пояснения к разрабатываемой структурной схеме системы;

выбор элементной базы;

описание работы принципиальной схемы;

описание работы программного обеспечения (с блок-схемами алгоритмов);

принципиальную схему и спецификацию, выполненную согласно ЕСКД;

заключение;

список литературы.

Программное обеспечение для функционирования системы должно быть разработано на языке Ассемблера МК ATtiny13.

Программное обеспечение (или его части) должно быть отлажено и проверено в среде AVRStudio (в режиме симулятора).

Разработать преобразователь частоты в двоичный 8-разрядный код. Входной диапазон 0 – 1024Гц, т.е. 0Гц соответствует значение кода 0х00, 1024Гц – 0xFF. Значение кода выводить через последовательный порт RS-232 с периодичностью 1 раз в секунду.

Введение.

Микроконтроллер (MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает в себе функции процессора и периферийных устройств, может содержать ОЗУ и ПЗУ. По сути, это однокристальный компьютер, способный выполнять простые задачи. Использование одной микросхемы, вместо целого набора, как в случае обычных процессоров, применяемых в персональных компьютерах, значительно снижает размеры, энергопотребление и стоимость устройств, построенных на базе микроконтроллеров.

Структурная схема

Структурная схема нашего преобразователя частоты в двоичный 8-разрядный код имеет следующие элементарные звенья:

Микроконтроллер – звено, которое необходимо для преобразования частоты в двоичный код;

Последовательный преобразователь интерфейсов – звено, которое необходимо для обеспечения совместимости устройств с разными интерфейсами или изменения физического способа передачи информации.

Последовательный порт – звено, которое предназначено для связи разрабатываемой системы с другими цифровыми устройствами.

Выбор компонентов преобразователя.

Микроконтроллер ATtiny2313

Рис.1. Схема микроконтроллера ATtiny2313.

8 битный AVR микроконтроллер с 2 КБ программируемой в системе Flash памяти

Характеристики:

AVR RISC архитектура

AVR - высококачественная и низкопотребляющая RISC архитектура

120 команд, большинство которых выполняется за один тактовый цикл

32 8 битных рабочих регистра общего применения

Полностью статическая архитектура

ОЗУ и энергонезависимая память программ и данных

2 КБ самопрограммируемой в системе Flash памяти программы, способной выдержать 10 000 циклов записи/стирания

128 Байт программируемой в системе EEPROM памяти данных, способной выдержать 100 000 циклов записи/стирания

128 Байт встроенной SRAM памяти (статическое ОЗУ)

Программируемая защита от считывания Flash памяти программы и EEPROM памяти данных

Характеристики периферии:

Один 8- разрядный таймер/счетчик с отдельным предделителем

Один 16-разрядный таймер/счетчик с отдельным предделителем Встроенный аналоговый компаратор

USI - универсальный последовательный интерфейс

Полнодуплексный UART

Специальные характеристики микроконтроллера

Встроенный отладчик debugWIRE

Внутрисистемное программирование через SPI порт

Внешние и внутренние источники прерывания

Режимы пониженного потребления Idle, Power-down и Standby

Усовершенствованная схема формирования сброса при включении

Программируемая схема обнаружения кратковременных пропаданий питания

Встроенный откалиброванный генератор

Порты ввода - вывода и корпусное исполнение

18 программируемых линий ввода - вывода

20 выводной PDIP, 20 выводной SOIC и 32 контактный MLF корпуса

Диапазон напряжения питания от 1.8 до 5.5 В

Рабочая частота 0 - 16 МГц

2. Микросхема интерфейса RS -232

Широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Изначально создавался для связи компьютера с терминалом. В настоящее время используется в самых различных применениях.

Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных RS-232 линий для обеспечения функций определения статуса и управления.

Принципиальная схема.

Рис.2. Принципиальная схема преобразователя.

Данная схема отображает полный состав элементов системы и показывает связи между ними, а также дает детальное представление ее о принципах работы.

В качестве микроконтроллера выбран ATtiny2313 (DD1) серии AVR, в связи со своей экономичностью и производительностью. Имеет удобный для разводки платы и пайки корпус SOIC.

Для большей помехоустойчивости на порты ввода/вывода RESET (сброс) и VVC(питание) ставятся дополнительные внешние элементы: конденсаторы – для RESET и VVC, катушка индуктивности – VVC, резистор – RESET. Их номинальные значения указаны в Таблице 1. Особенно важна помехоустойчивость для порта RESET, так как если напряжение на нем ниже допустимого, то вызывается сброс, а, следовательно, и микроконтроллер перестает работать.

Также к портам ввода/вывода XTAL1 и XTAL2 подключен кварцевый резонатор (ZQ1). Это необходимо для создания высокой стабильности тактовой частоты задающего внутреннего генератора. Также на внешнем кварце можно добиться максимальной производительности от микроконтроллера. Частота МК в данном случае определяется частотой, которую имеет кварцевый резонатор.

В роли последовательного преобразователя интерфейсов была выбрана микросхема ADM202 (DD1). Она является надежной, быстродействующей компонентой интерфейса RS-232. Этот преобразователь подходит для применения в средах с жесткими электрическими условиями.

Элементная база.

Резисторы:

Обозн.

Наименование

Количество

R1

С2-29В-0,125Вт-10кОм0,1%

1

Конденсаторы:

Обозн.

Наименование

Количество

С1

Конденсатор керамический - 10мкФ

1

С2

Конденсатор керамический – 10мкФ

1

С3

Конденсатор керамический - 0,1мкФ

1

С4-С5

Конденсатор керамический – 15пФ

2

С6-С10

Конденсатор керамический – 1мкФ

5

Кварцевый генератор:

Обозн.

Наименование

Количество

ZQ1

Кварцевый резонатор – 16 МГц

1

Индуктивности:

Обозн.

Наименование

Количество

L1

EC24-100K, 5 мкГн

1

Микроконтроллер:

Обозн.

Наименование

Примечание

Количество

DD1

AT90S2313

max рабочее напряжение 6.6В;

пост. ток через вывод порта 40 мА;

пост. ток между VCC и GND 200 мА

1

Преобразователь интерфейсов:

Обозн.

Наименование

Количество

DD2

Преобразователь интерфейсов ADM202

1

Интерфейс:

Обозн.

Наименование

Количество

X1

Последовательный интерфейс RS-232

1

Блок-схема алгоритма разрабатываемой программы.

Инициализация МК

Настройка Т/С1, USART, указателя стека.

Символ пришел

Прошла 1 сек.?

нет

да

нет

да

Настраиваем т/с 0 на счет от внутреннего генератора

Отсчитали 4 с.

нет

да

Снимаем значение с т/с 1, настроенного на счет от внешних импульсов

Переводим полученную частоту в двоичный код

Выводим результат через последовательный порт

Инициализация МК

Настройка Т/С1, USART, указателя стека.

Символ пришел

Прошла 1 сек.?

нет



Страницы: 1 | 2 | Одной страницей


See also:
Новое
Похожие записи
  • Титльник и содержание
    Министерство образования Омской области БОУ ОО СПО «Омский колледж транспортного строительства» Специальность...
  • Теоретическое содержание
    Основные этапы развития литературно-критической мысли Девятнадцатый век В девятнадцатом веке литературоведение оформилось...
  • Теоретическое содержание (2)
    Тема 7. ПРОБЛЕМА РОДА И ЖАНРА В НАУКЕ О ЛИТЕРАТУРЕ*Большинство исследователей под...

Комментарии закрыты.