Проектирование устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали на контроллере Atmega32 - Дипломная работа

Целью выпускной квалификационной работы является освоение технологии проектных работ, выбор и обоснование технических решений, развитие навыков самостоятельной работы. Целью данного дипломного проектирования является закрепление и расширение знаний, полученных на лекциях, лабораторных и практических занятиях по принципам построения микропроцессорных устройств и систем на конкретном примере проектирования микроконтроллерного устройства. Задачи данного дипломного проектирования: - в соответствии с заданием разработать алгоритм работы микроконтроллерного устройства или микроконтроллерной системы, выбрав при этом необходимые первичные преобразователи (датчики); - выбрать компоненты, удовлетворяющие требованиям быстродействия и функциональным возможностям реализации алгоритма; - с учетом выбранного микроконтроллера, выбрать инструментальные средства для разработки программы выполнения алгоритма и разработать программу; - создать интегрированную библиотеку для создания принципиальной схемы устройства и печатной платы; - в выбранной инструментальной среде осуществить создание печатной платы; - произвести расчет сетевого источника питания. Оптические датчики делаться на 2 группы · По типу устройства; · По принципу работы; По типу устройства оптические датчики делятся на моноблочные и двухблочные. В моноблочных излучатель и приёмник находятся в одном корпусе. [8] Для проектирования устройства контроля интенсивности движения автомобилей по автомагистрали нужны следующие комплектующие: оптический датчик, микроконтроллер АТmega 32, ЖКИ. Описательная часть 1.1 Описание требуемых параметров МК алгоритм микроконтроллер программа плата ATmega32 представляет собой маломощный 8-разрядный микроконтроллер CMOS семейства AVR, построенным на RISC архитектуре, что позволяет выполнять мощные команды за 1 такт. ATmega32 достигает пропускной способности, приближающейся к 16 MIPS на 16МГц, что позволяет проектировщику оптимизировать энергопотребление и скорость обработки. Двухпроводный последовательный интерфейс, 8-канальный, 10-разрядный АЦП с опциональным дифференциальным входным каскадом с программируемым усилением (только для TQFP), программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором, последовательный порт SPI и шесть выбираемых программных режимов энергосбережения. Устройство изготовлено с использованием технологии энергонезависимой памяти Atmel высокой плотности. Atmel AVR ATmega32 поддерживает полный набор программных и системных разработок, инструменты, включая: компиляторы C, макроассемблеры, программные отладчики / симуляторы, внутрисхемные эмуляторы. · I / O и корпус § 32 вывода; § 40-контактный PDIP, 44-выводном TQFP и 44-накладка QFN / MLF; · Напряжения питания по эксплуатации § 4.5V - 5.5V; · Скорость § 0 - 16 МГц; · Потребляемая мощность на частоте 1 МГц, 3V при 25 ° C § Активный: 1.1mA; § Пассивный: 0.35mA; § Выключение режима питания: // библиотека контроллера #include // антидре без г контактов unsigned char ch1=0x06,// 1 ch2=0b1011011,//2 ch3=0b1001111,//3 ch4=0b1100110,// 4 ch5=0b1101101;//5 ch6=0b1111101,// 6 ch7=0b0000111,//7 ch8=0b1111111,//8 ch9=0b1101111;//9 unsigned char count; //номериндикатора interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) void main(void) { DDRA=0x00; PORTA=0xFF; DDRC =0xFF;// порт С на выход PORTC=0x00;//сегменты не светятся DDRD =0x0f;// порт D на выход PORTD=0x00;//индикаторы не выбраны TIMSK=0x01;//прерывание по переполнению TCCR0=0x01;// коэффициент предделителя 1 #asm(sei)//разрешение прерываний while(1){ PORTD&=0xFF;//выключаем все индикаторы PORTC&=0x00; PORTD=0b11111110; //1 индикатор if(PINA==0b11111110){ if(count==1)PORTC=c1; else if(count==2)PORTC=c2; else if(count==3)PORTC=c3; else if(count==4)PORTC=c4; else if(count==5)PORTC=c5; else if(count==6)PORTC=c6; else if(count==7)PORTC=c7; else if(count==8)PORTC=c8; else if(count==9)PORTC=c9;} delay_ms(150); // задержка count ; // бесконечный цикл}} При компиляции программы в CodeVision были получены результаты, которые представлены на рисунке 4. Рисунок 6 - Схема эмуляции 2.2 Создание библиотеки компонентов в Pattern.exe, Symed.exe(P- CAD) P-CAD - мощная система автоматизированного проектирования печатных плат радиоэлектронных и вычислительных устройств. Рисунок 16 - источник питания 2.3 Схема печатной платы устройства в редакторе PCB.exe Так как P-CADявляется бесплатным программным обеспечением - автоматическая трассировка не возможна (возможно только при покупке лицензии), поэтому схема проекта печатной платы создана сразу с ручной трассировкой.