Микропроцессорное устройство управления электронными весами

Федеральное Агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

МИКРОПРОЦЕССОРНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ ВЕСАМИ

 

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Микропроцессорные устройства и системы»

 

ЗФ КП. ХХХХХХ.008 ПЗ

Студент группы

Руководитель проекта

профессор кафедры ПрЭ

А.В.Шарапов

2008

Федеральное Агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование по дисциплине

«Микропроцессорные устройства и системы»

студенту ____________________________________

группа ________________ факультет _______ ЗФ ________

Тема проекта: Микропроцессорное устройство управления

электронными весами ________________________________

Исходные данные к проекту: Фиксируются вес и стоимость расфасованной порции продукта ____________________________

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): ______________________________________

выбор микроконтроллера, обоснование функциональной схемы,

разработка полной принципиальной схемы устройства с перечнем

элементов и листинга управляющей программы

Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей и схем):

схема электрическая принципиальная – 1 лист

Дата выдачи задания: __________________________________

Руководитель профессор кафедры ПрЭ _______ А.В.Шарапов

Задание принял к исполнению ____________________

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение ...................................................................................................4

2 Конкретизация технического задания ...................................................4

3 Разработка функциональной схемы .......................................................4

4 Разработка схемы алгоритма прикладной программы .........................5

5 Разработка принципиальной схемы .......................................................7

6 Разработка управляющей программы ....................................................9

7 Заключение .............................................................................................10

Список использованных источников ......................................................11

Приложение А. Листинг управляющей программы ..............................12

ЗФ КП. ХХХХХХ.008 Э3 Плата микроконтроллера. Схема электрическая принципиальная……………......................................................19

ЗФ КП.ХХХХХХ.008 ПЭ3 Плата микроконтроллера. Перечень элементов..............................................................................................................20

1 ВВЕДЕНИЕ

Применение микропроцессорных средств позволяет строить универсальные устройства управления электронными весами, легко перестраиваемые на различные режимы его работы.

Анализ технического задания показывает, что проектируемое устройство должно выполнять две основные задачи:

а) позволять вводить цену продукта с клавиатуры;

б) обрабатывать и выводить значение цены, веса и стоимости расфасованного продукта;

При проектировании принято, что вес товара не превышает 1кг, а цена за килограмм и стоимость – 99р. 99коп..

2 КОНКРЕТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Для электронных весов потребуются следующие внешние устройства:

- клавиатура с цифрами 0-9 и клавишей ввода, т.е. всего десять клавиш;

- 2 семисегментных индикаторов: 4 отображают вес с точностью до грамма, по 4 для отображения цены и стоимости товара.

- усилитель сигнала с датчика веса и АЦП для оцифровки данных.

При использовании микропроцессорного комплекта серии К580 устройство управления весами кроме центрального процессора (пять микросхем) должно включать в себя параллельный интерфейс, программируемый таймер, ПЗУ для хранения прикладной программы и ОЗУ для организации стека.

Предпочтительнее использование однокристальных микроконтроллеров, где все перечисленные устройства реализованы в одной микросхеме и требуется лишь один источник питания. Наиболее оптимальное решение получается при применении микроконтроллеров Atmel AVR с гибкой и развитой системой команд и множеством вспомогательных функций, среди которых присутствуют 8- и 16-разрядные таймеры и 10-разрядные АЦП. Кроме того, эти контроллеры изготовлены по технологии КМОП, что обеспечивает экономичное потребление тока.

3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ

На рисунке 3.1 приведена функциональная схема устройства управления электроннымим весами, выполненного на однокристальном микроконтроллере Atmega16.

В связи с достаточно большим количеством семисегментных индикаторов следует использовать схему динамической индикации. Для этого информационные входы семисегментных индикаторов подключены к выходам дешифратора К514ИД1, а общий вход каждого индикатора – к выходу 4-разрядного дешифратора К1564ИД5. На вход К514ИД1 от микроконтроллера подается код символа, на вход К1564ИД5 – код активного индикатора. Каждый индикатор должен активироваться с частотой не менее 40 Гц (частота, при которой мерцание индикаторов незаметно для глаз). Для отображения информации при таком подключении потребуется один порт, в данной схеме для этих целей выделен порт PC. Поскольку у дешифратора семисегментного индикатора управление запятой не предусмотрено, то для следует выделить еще один вывод микроконтроллера, в данном случае PD7.

Клавиатуру удобно построить в виде матрицы 3´4, для ее сканирования потребуется один порт, в данном случае PB.

Для оцифровки сигнала датчика используется вход микроконтроллера ADC0.

Для определения веса товара с точностью до грамма при максимальном весе 1кг требуется 10-ти разрядный АЦП, встроенный в микроконтроллер.

	DB CCD CNTL  RD SHIFT  WR RL  CS  A0 SL  IRQ  CLK BD  RES OB,OA

Рисунок 3.1 – Функциональная схема контроллера