Навигация
Анализ поставленной задачи
25008
знаков
0
таблиц
14
изображений
1. Анализ поставленной задачи
Постановка задачи; спроектировать удаленное устройство индикации на основе 8-битного AVR микроконтроллера типа ATmega16 с питанием данного устройства от источника питания на 10 V. Требуется обеспечить прием данных по протоколу RS-485 на скорости 9600 бит в секунду, с размером посылки данных 8 бит, проверкой на четность и одним стоповым битом. Данные должны отображаться на графическом LCD-дисплее фирмы Bolymin.
1.1 Обоснование достаточности аппаратных средств и программных ресурсов
Предложенный для решения задачи микроконтроллер ATmegal6 обладает следующими характеристиками:
• напряжение питания+5 V
• размер памяти программ 16 К
• размер EEPROM512 В
• размер внутренней SRAM 1 К
• порты ввода/вывода4x8 bit
• четыре таймера счетчика
• программируемый последовательный УСАПП
Этих свойств микроконтроллера вполне достаточно для обеспечения взаимодействия с графическим LCD-дисплеем и протоколом обмена данными RS-485, поскольку большой объем памяти программ позволяет обеспечить логику работы всех аппаратных средств микроконтроллера и управление LCD-дисплеем. Кроме того, подключение внешнего источника тактовых импульсов позволяет обеспечить скорость обмена данными до 1 миллиона бит в секунду.
1.2 Доопределение набора аппаратных средств
Для организации канала связи по протоколу RS-485 необходимо использование устройств, отвечающих требованиям этого протокола. Возможное решение - использование схемы МАХ485, которая работает от одного источника питания +5 V, и его выходное сопротивление становится высоким в диапазоне синфазного сигнала от -7 до +12 V при подаче и при выключении питания. Передатчик имеет максимальное время задержки 50 пз и время нарастания и спада менее 80 ns. Это позволяет получить скорость передачи данных до 4 Mbaud.
Поскольку разрабатываемое устройство питается от источника напряжения +10 V, то для обеспечения питания микросхем устройства необходимо использование стабилизатора напряжения, который можно реализовать на микросхеме LM2574 (понижающий импульсный стабилизатор напряжения).
1.3 Распределение функций устройства между узлами микроконтроллера
Разрабатываемое удаленное устройство индикации должно выполнять следующие две главные функции: обеспечение приема данных по каналу связи и индикация обработанных данных на LCD-дисплей.
Вполне логично в качестве приемника использовать встроенный в контроллер программируемый последовательный универсальный синхронно-асинхронный приеме-передатчик (УСАПП). При этом будут задействованы выводы PDO (RxD) и PD1 (TxD), которые подключаются к соответствующим выводам микросхемы МАХ485. Кроме того, для управления микросхемой МАХ485 необходимо подключить также сигналы разрешения приема и передачи данных (сигнал разрешения приема - инверсный), Но поскольку в нашем устройстве не предусмотрена возможность одновременно принимать и передавать данные, представляется удобным использование общего сигнала с одного из выводов контроллера для управления приемом и передачей (вывод порта С РС5). Более того, в частном случае наше устройство не будет передавать данные на внешние устройства, поэтому как один из вариантов может быть использовано просто подключение разрешающих выводов микросхемы МАХ485 к общему постоянному сигналу низкого уровня, что запретит микросхеме передачу данных и она будет все время использоваться как приемник.
Управление LCD-дисплеем осуществляется с помощью восьми линий, по которым передаются данные, и пяти линий, по которым передаются сигналы управления (чтение/запись данных, запись команды и т.п.}. Поэтому для управления дисплеем мы выделим порт А контроллера для передачи сигналов данных и линии РСО - РС4 порта С для передачи сигналов управления.
Все остальные устройства контроллера в нашем (простейшем) случае остаются незадействованными.
2. Проектирование принципиальной схемы устройства
2.1 Схема включения микроконтроллера
Микроконтроллер AVR типа ATmegal6 имеет напряжение питания +5 V, которое подводится к выводу VCC. Так как питание всего нашего устройства +10 V, то питание к микроконтроллеру должно подводится через понижающий импульсный стабилизатор. Кроме этого, микроконтроллер имеет еще два вывода для питания порта А (или АЦП), один из которых (AVCC) должен быть подключен к напряжению питания даже если порт А не используется. При если используется АЦП, то это питание должно подключатся через фильтр низких частот. Второй вывод (AREF) используется для подачи напряжения смещения на АЦП.
В нашем устройстве АЦП не используется, поэтому к выводам VCC и AVCC можно подключить предварительно стабилизированное питание +5 V от стабилизатора, а вывод AREF подключить к общей шине земли.
Рис.1 Схема включения микроконтроллера
Похожие работы
... снизить вероятность возникновения пожаров на данном объекте. ЗАКЛЮЧЕНИЕ С целью обеспечения безопасности движения речного транспорта в камере шлюза Усть-Каменогорской гидроэлектростанции в данном дипломном проекте была разработана радиолокационная станция обнаружения надводных целей, она гораздо эффективнее, чем, например система видео наблюдения. Были рассчитаны основные тактико- ...
... устройств относительно не велика, соответственно по форме финансирования это могут быть и частные фирмы и госпредприятия. Величина закупок данного вида устройств не может быть высока, т.к. операция измерения отношения двух напряжений является весьма специфической, хотя как таковая она может быть использована в управлении различными техпроцессами на заводах. Приобретая разрабатываемое устройство, ...
... операции чтения Схема стабилизатора напряжения Стабилизатор напряжения построен на микросхеме LM7805. Данная микросхема является линейным стабилизатором напряжения. Напряжение стабилизации 5V. На рисунке 11 приведена схема включения стабилизатора. Рисунок 11 – Схема подключения стабилизатора к микроконтроллеру. 3. Проектирование программного обеспечения микропроцессора 3.1 ...
... 60 минут. Устройство должно обеспечивать долговременное хранение записанной информации при выключении питания устройства. Необходимо предусмотреть индикацию режимов работы цифрового диктофона, а также органы управления режимами устройства. Так как информация должна вводиться и преобразовываться для хранения в цифровой вид, то необходимо применить АЦП и оцифровывать сигнал по методу импульсно- ...
0 комментариев