Система съема данных с оптопар

Содержание

Введение

1. Анализ поставленной задачи

2. Проектирование принципиальной схемы устройства

2.1 Схема включения микроконтроллера

2.2 Формирование тактовых импульсов

2.3 Организация сброса

2.4 Схемы входных и выходных устройств

2.5 Схема источника напряжения питания

3. Проектирование программного обеспечения микропроцессора

3.1 Проектирование модуля инициализации микроконтроллера.

3.2 Проектирование процедур обработки прерываний.

3.3 Проектирование процедур обработки информации.

3.4 Проектирование процедур вывода информации.

3.5 Проектирование процедуры Main().

4. Листинг программы

5. Рекомендации по разработке программных и аппаратных диагностических средств для проверки работоспособности устройства

Заключение

Введение

В настоящее время встроенные компьютерные системы получают все большее распространение из-за их высокого качества и надежности, а так же простоты обработки информации.

В ходе курсового проекта необходимо разработать КС которая будет считывать данные с десяти оптопар и выводить обработанную информацию по интерфейсу RS485.

По техническому заданию на курсовой проект КС должна быть посторена на микроконтроллере LPC2000.

Микропроцессоры LPC20 основаны на 16/32 битном ЦП ARM7TDMI-S, содержащем функцию эмуляции в реальном времени и поддержку отслеживания, а также 128 кБ высокоскоростную программную FLASH память. 128 битный интерфейс с памятью и уникальная архитектура акселератора позволяют выполнять 32 битный код на максимальной тактовой частоте. Для приложений, в которых размер кода является критическим параметром, существует 16- разрядный режим Thumb, который позволяет при небольших ухудшениях параметром снизить размер программы на 30 %.

1. Анализ поставленной задачи

Темой курсового проекта является «Система съема данных с оптопар».

Рассмотрим общую структурную схему, приведенную на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема устройства.

В качестве микроконтроллера выберем LPC2104.

Микропроцессор LPC2104 построен на 16/32 битном ЦП ARM7TDMI-S, содержит 128 кБ высокоскоростной программной FLASH памяти и 16 кБ статической оперативной памяти. Количество портов ввода вывода составляет 32. У предложенного микроконтроллера достаточное число контактов ввода/вывода и памяти программ и данных для реализации системы считывания оптопар.

На рисунке 2 приведен LPC2104.

Рисунок 2 – LPC2104

Характеристики LPC2104:

-  16/32 битный ARM7TDMI-S микропроцессор.

-  Встроенное 16 кБ статическое ОЗУ.

-  Встроенная 128 кБ программная Flash память. 128 битный интерфейс/акселератор, способные работать в высокоскоростном режиме с тактовой частотой 60 МГц.

-  Возможность программирования внутри системы (ISP) и внутри приложения (IAP) при помощи встроенной программы-загрузчика. Время программирования одной 512 байтной линии Flash памяти 1 мс. Стирание одного сектора или всей памяти за 400 мс.

-  Векторный контроллер прерываний с перестраиваемыми приоритетами и адресами векторов прерывания.

-  Интерфейс EmbeddedICE-RT активизации точек останова и точек просмотра. Подпрограмма обработки прерывания может продолжать выполняться, в то время как основной программный модуль отлаживается встроенной программой RealMonitor.

-  Встроенный модуль Trace Macrocell позволяет отслеживать в реальном времени выполнение программы.

-  Последовательные интерфейсы:

-    два UART (16C550)

-    высокоскоростной I2C (400 кбит/с)

-    SPI.

-  Два 32-разрядных таймера (7 каналов захвата/сравнения), модуль ШИМ (6 выходов), часы реального времени и сторожевой таймер.

-  До тридцати двух линий портов ввода - вывода общего применения, совместимых с 5 В логикой, в миниатюрном 7х7 мм 48 контактном LQFP корпусе.

-  Встроенная система ФАПЧ позволяет обеспечить максимальную частоту тактовых импульсов ЦП 60 МГц.

-  Встроенный кварцевый генератор, имеющий рабочий частотный диапазон от 10 МГц до 25 МГц.

-  Два режима пониженного потребления: холостой режим и дежурный режим.

-  Возможность активизации микропроцессора сигналом внешнего прерывания.

-  Индивидуальное включение/отключение периферийных модулей для оптимизации потребления.

-  Работает от двух источников питания:

-   Диапазон рабочего напряжения центрального процессора от 1.65 В до 1.95 В (1.8 В ±8.3 %).

-   Диапазон источника питания портов ввода - вывода от 3.0 В до 3.6 В (3.3 В ±10 %) с возможностью работы с 5 В логикой.

На рисунке 3 приведена внутренняя структура LPC2104

Рисунок 3 – Внутренняя структура LPC2104

В качестве часов реального времени применим встроенные RTC.

2. Проектирование принципиальной схемы устройства

2.1 Схема включения микропроцессора

Микроконтроллер LPC2104 содержит 1 тридцати двух разрядный регистр портов вода вывода регистр.

На рисунке 4 приведена структурная схема включения микроконтроллера.

Рисунок 4 – Структурная схема включения микроконтроллера