Формирование тактовых импульсов

2.2 Формирование тактовых импульсов

Тактовые импульсы для работы микроконтроллера можно формировать с помощью либо встроенного генератора импульсов, либо подключая внешний генератор на кварцевом резонаторе. Внутренний генератор тактовых импульсов в нашем случае не обеспечит необходимую стабильность для работы с интерфейсом RS-485, поэтому мы будем использовать внешний кварцевый генератор на 7.3728 MHz. Для работы на такой частоте разработчики фирмы ATMEL советуют использовать два дополнительных конденсатора емкостью 22 pF, включенные по следующей схеме:

2.3 Схема сброса

Схема сброса должна формировать импульс логического нуля для подачи его на инверсный вывод сброса микроконтроллера RESET. Это импульс должен формироваться при, например, нажатии на кнопку сброса устройства или при переключении ключа. Кроме этого, этот сигнал сброса должен подаваться и на вывод сброса LCD - дисплея.

Для такой схемы подходит включение транзистора, показанное на рис.3. Когда ключ открыт, транзистор находится в закрытом состоянии и на входы RESET AVR и RST LCD-дисплея поступает сигнал логической единицы. Когда ключ замыкается, транзистор открывается и на входы сброса устройств поступает сигнал логического нуля.

Рис.3 Схема формирования сигнала сброса

2.4 Схемы входных и выходных устройств

Входным устройством в нашем проекте является микросхема обеспечения связи по протоколу передачи данных RS-485 МАХ 485 со следующими электрическими характеристиками:

Из этих параметров видно, что микросхема МАХ485 согласуется с микроконтроллером ATmegal6.

Рис. 4 Подключение микросхемы MAX4S5

Выходное устройство жидкокристаллический графический дисплей BG12864D фирмы Bolymin со встроенным контроллером Т6963С. Этот дисплей обладает следующими характеристиками:

• Механические характеристики

• Назначение выводов

В соответствии с этими параметрами схема подключения LCD-дисплея к микроконтроллеру будет следующей:

2.5 Схема стабилизатора напряжения

В качестве стабилизатора напряжения в нашем устройстве используется импульсный понижающий стабилизатор LM2574, который обладает следующими характеристиками:

•  входное напряжение - до 60 V {для HV версий)

•  выходное напряжение - 3.3 V, 5 V, 12 V, 15V

•  выходной ток - 0.5 А

Схема включения стабилизатора для преобразования +10 V - +5 V приведена на рис.6:

Рис. 6 (Схема стабилизатора напряжения

3. Проектирование программного обеспечения микроконтроллера

3.1 Проектирование функции инициализации микроконтроллера

Процедура инициализации микроконтроллера должна состоять из процедур или операторов инициализации всех узлов самого микроконтроллера и всех периферийных устройств, и установить все начальные значения для их регистров. Таким образом, мы должны проинициализировать следующие узлы устройства - порт А, порт С, УСАПП, таймер 0 и LCD-дисплей.

Порты А и С в начале работы устройства работают только на вывод данных, поэтому при их настройке необходимо в соответствующие регистры DDRx записать значение 0, тем самым настроив все их выводы на передачу данных. Для этого используются две процедуры;

void InitPortAWrite(void){

DDRA = Oxff; }

void InitPortCWrite(void){ DDRC = Oxff; PORTC = 0x30;

Инициализация таймера О проходит по следующему алгоритму - устанавливается делитель частоты на 1024 записью значения 5 в регистр TCCRO. Затем разрешается прерывание этого таймера и устанавливается его начальное значение:

void InitTimer(void)

i

_disable_interrupt() ;

TCCRO = 5;// установить делитель частоты 1024

TIMSK |= (1 « TOIEO); // разрешить прерывания таймера

TCNTO = TmrO_Reload;

enable_interrupt{);

]

Инициализация УСАПП работает следующим образом - в регистр

UBRR записывается значение, которое соответствует заданной скорости передачи данных для соответствующей частоты работы микроконтроллера.

УСАПП и параметры кадра данных. Кроме этого, т.к. прием и обработка данных в программе происходит через кольцевой буфер, то в процедуре инициализации необходимо провести начальные установки для головы и хвост буфера - обнулить их.

void USART_Init( unsigned int baudrate )

i

unsigned char x;

UBRROH = (unsigned char) (baudrate»8) ; UBRROL = (unsigned char) baudrate;

UCSRB = ({1 « RXCIE) j <1«ЮС£Н) ) ;

UCSRC = (1«URSEL) | (3«UCSZO) | (1«UPM1);

x = 0;

USART_RxTail = x; USARTJRxHead = x;

}