Технические характеристики микросхемы часов реального времени. Разработка принципиальной электрической схемы и печатной платы автомата подачи звонков в учебных заведениях. Программирование микроконтроллера фирмы Microchip, тестирование устройства.
Однако нас интересует сейчас не философское понятие, а проблема измерения времени. Существует множество средств измерения времени, начиная с песочных часов и заканчивая часами атомными. Но у песочных часов невысокая точность и неудобный интерфейс, а атомные часы слишком громоздки, да и стоят дорого. Автомат предназначен для автоматической подачи звонков в учреждениях, оборудованных сетью звонков с ручным включением. Автомат содержит электронные часы реального времени с цифровой индикацией и устройство управления подачей звонков.Преимущество RTC в том, что контроллер нужен только для отправки данных на индикатор, весь счет времени идет внутри RTC, а нам остается только считывать время из ячеек, эти микросхемы также имеют таймер, будильник и вырабатывают прерывание для внешних устройств. Минуты, часы, дни, годы вычисляются из числа секунд, прошедших от условно выбранной даты. Также есть RTC компании ST, содержащие минимум необходимого для непрерывной выдачи в систему реального времени. К дополнительным возможностям этих устройств относятся программируемый сигнал аварии с функцией обработки прерываний, программируемый выходной меандр и отдельный вывод сигнала с частотой 32 КГЦ, используемый как эталонный входной сигнал для тактовых генераторов других микросхем.часы реального времени (RTC) отсчитывают секунды, минуты, часы, дату месяца, месяц, день недели и год с компенсацией високосного года, действительной до 2100 года; Часы-календарь отсчитывают секунды, минуты, часы, день, дату, месяц и год. Часы работают как в 24-часовом, так и в 12-часовом режимах с индикатором AM/PM. DS1307 имеет встроенную схему наблюдения за питанием, которая обнаруживает перебои питания и автоматически переключается на питание от батареи. SQW/OUT (Square Wave/Output Driver - сигнал с прямоугольными импульсами) - когда включен, т.е. бит SQWE установлен в 1, вывод SQW/OUT выдает прямоугольные импульсы с одной из четырех частот (1 Гц, 4 КГЦ, 8 КГЦ, 32 КГЦ).При передаче данных одно устройство является "Ведущим", которое инициирует передачу данных и формирует сигналы синхронизации. Когда ведущий инициирует передачу данных, то сначала передается адрес устройства, к которому выполняется обращение. В состав байта адреса устройства входит бит направления передачи данных (выполняется чтение из ведомого или запись). Устройство, которое передает данные на шину, является передатчиком, а устройство, принимающее данные, - приемником. Устройство, которым управляет ведущий, называется ведомым.Рассмотрим блок-схемы предыдущих версий Автомата подачи звонков разработанных студентами факультета технологии и предпринимательства. O Блок-схема автомата подачи звонков разработанного Яцкивым И.С. приведена на рисунке 8. Автомат содержит следующие блоки: электронные часы с блоком управления, блок памяти с дешифратором адреса (преобразователь уровней, формирователь статического двоично-десятичного кода текущего времени, репрограммируемое постоянное запоминающее устройство (РПЗУ)), таймер с электронным реле, к которому подключается нагрузка, сетевой блок питания с возможностью переключения на питание от аккумулятора отдельных элементов автомата. O Блок-схема автомата подачи звонков разработанного Малютиным В.А. приведена на рисунке 9. Он осуществляет обработку прерывания полученного от таймера предварительно делает его установку на нужное значение, готовит данные, полученные от таймера, выводит значение на индикатор, считывает значение с клавиатуры, подает сигнал о включении и выключении нагрузки.При разработке устройств на микроконтроллерах разработчику электронной схемы необходимо выбрать частоту тактового генератора для поставленной задачи и следить за тем, чтобы максимальная нагрузка на порты ввода вывода не превышала допустимую. Генератор, построенный на кварцевых или керамических резонаторах, требует периода стабилизации после включения питания. Для этого, встроенный таймер запуска генератора держит устройство в состоянии сброса примерно 18 мс после того, как сигнал на /MCLR ножке кристалла достигнет уровня логической единицы. С помощью САРПР PCAD по принципиальной электрической схеме нами была разработана печатная плата автомата. имелись библиотеки радиоэлементов, причем, параметры символьных отображений компонентов (файлы *.sym, соответствующие изображениям радиоэлементов на принципиальной схеме) должны находиться в соответствии с аналогичными параметрами конструкторско-технологических образов этих компонентов (файлы *.prt, соответствующие изображениям корпусов радиоэлементов на печатной плате).Алгоритм программы для работы автомата показан на рисунке 12. По сбросу программа стартует с адреса 0000h. Далее происходит следующее: - Происходит настройка портов ввода-вывода. Если этот бит сброшен, значит, питание микросхемы пропадало полностью,, включая резервное, поэтому выполняется инициализация микросхемы часов и устанавливается время 00 часов 00минут.
План
Содержание
Введение
Глава 1. Часы реального времени DS1307 и интерфейс I2C
1.1 Микросхемы часов реального времени (RTC)
1.2 Интерфейс I2C
Глава 2. Разработка принципиальной электрической схемы и печатной платы автомата подачи звонков
2.1 Разработка блок схемы автомата
2.2 Разработка принципиальной электрической схемы автомата
2.3 Разработка, изготовление печатной платы
Глава 3. Разработка программы для микроконтроллера
3.1 Разработка блок схемы программы
3.2 Разработка программы на Си и программирование микроконтроллера
3.3 Тестирование устройства
Заключение
Список информационных источников
Приложения
Введение
То, что время - одна из двух основных форм существования материи, известно еще со школы. Однако нас интересует сейчас не философское понятие, а проблема измерения времени.
Существует множество средств измерения времени, начиная с песочных часов и заканчивая часами атомными. Но у песочных часов невысокая точность и неудобный интерфейс, а атомные часы слишком громоздки, да и стоят дорого. Поэтому для тех, кому необходима точность и надежность, небольшие габариты и долговечность выбирают микросхемы RTC.
Целью дипломной работы являлось создание автомата подачи звонков в учебных заведениях на базе микроконтроллера фирмы Microchip.
Автомат предназначен для автоматической подачи звонков в учреждениях, оборудованных сетью звонков с ручным включением. Автомат содержит электронные часы реального времени с цифровой индикацией и устройство управления подачей звонков. Устройство управления работает по программе, записанной в микросхему постоянного запоминающего устройства.
Для осуществления поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: 1. Проанализировать радиотехническую литературу и выявить недостатки предлагаемых электронных устройств разработанных ранее студентами Малютиным В.А. (2005 г.) и Яцкивым И.С. (2002 г.).
2. Выбрать средство разработки программного обеспечения. Разработать и написать программу для данного микроконтроллера.
