Розробка цифрового дозиметра з трьома режимами вимірювання з виводом значення вимірювання на дисплей. Аналіз мікроконтролера для керування його роботи, функціональна схема на базі мікроконтролера та програмного забезпечення для роботи дозиметра.
Аннотация к работе
Дозиметр - це пристрій який показує дозу отриманого радіоактивного випромінювання за час, на протязі якого пристрій знаходився біля точки випромінювання. Радіометр - це пристрій який визначає потужність (щільність) радіоактивного випромінювання, але такі пристрої як правило габаритні і використовуються тільки спеціальними службами. Використання однієї мікросхеми, замість цілого набору, як у разі звичайних процесорів, вживаних в персональних компютерах, значно знижує розміри, енергоспоживання і вартість пристроїв, побудованих на базі мікроконтролерів. Команди в памяті програм виконуються з однорівневою конвеєризацією. Особлівістю МК, виконаних за RISC архітектурою є ті, що всі команди виконуються за один-три такти, тоді як в CISC контролерах - за один-три машинних циклі, кожний з яких складається з кількох тактів, наприклад для і80х51 - з 12 тактів.Особливістю даного дозиметра є те, що він виконаний на мікроконтролері Atmega8 і має такі характеристики: 1) наявність 3-х режимів вимірювання(одиничний/циклічний/режим сну); 2) збереження даних в енергонезалежній памяті; 3) збереження на дисплеї значення попереднього вимірювання; 4) наявність звукової та світової індикації; 5) Регулювання рівня сигналізації тривоги.Узагальнену структурну схему мікроконтролера ATMEGA8 зображено на рисунку 2.2. · постійний запамятовуючий пристрій для збереження даних, виконаний за технологією EEPROM, (EEPROM), який містить 512 байт і забезпечує 100000 циклів стирання/запис; · блок регістрів загального призначення (GPR, General Purpose Registers) і інші елементи. o Крім регістрів загального призначення в мікроконторолері є регістри спеціальних функцій, що у сімействі AVR називаються регістрами вводу/виводу (І/O Registers, IOR). · ввід даних у мікроконтролер й окремі його пристрої. o Кожен регістру має імя, повязане з функцією, яку виконує цей регістр. Мікроконтролер Atmega8 має 23 регістри вводу/виводу, які іменовані, як: Port B (PB7…PB0) - Порт B є 8-розрядний двонаправлений порт вводу/виводу з внутрішніми резисторами натягнення.2-найподатливіша ділянка схеми блокинг-генератор, який підключається до розєму Р1, спершу правий за схемою контакт КТ1 приєднуємо до ділянки схеми 5в (КТ2).Використовується тому що, вони є перетворювачами імпульсів, які надходять з датчика, в імпульс потрібний за часом і амплітуди для мікроконтролера DD2. Транзистори VT3,4 кт315, кт3107 і другі малопотужні N-P-N , використовується в якості ключа. Транзистор VT2 кт361, і другі малопотужні P-N-P, використовується в якості ключа. Транзистор VT1 кт312 N-P-N, використовується в якості ключа. Світло діод будь-яий на струм 5-20МА, використовуються для світлової сигналізації випромінювання.Цифровий дозиметр з трьома режимами вимірювання і світлозвуковою реалізації випромінювання працює наступним чином: За допомогою одновібратора зібраного на DD1 перетворюються імпульси з датчика в імпульс потрібний за часом і амплітуди для контролера DD2. Перемичка J1 (за умовчанням не стоїть), вмикає другий датчик і служить для збільшення чутливості приладу але при цьому слід виконати коректування. Спочатку вибраний режим одиничного виміру, натискуємо SB1 виконується виміри за час 1хв, після чого результат заноситься в буфер для подальшого запису значення і перегляду попереднього виміру. Для вмикання режиму безперервного виміру необхідно перейти в меню «режим 1-тест/2-цикл» натиснути «X»-режим 2, «V»-режим 1. Регулювання рівня тривожної сигналізації виконується в меню «Тревога/Рівень», кнопками «X»-1, «V»- 1 змінюємо рівень і записуємо в память.При звичайній роботі в АЛП спочатку з регістрового файлу завантажується два операнда, потім виконується операція, а після результат відправляється назад у регістровий файл і все це відбувається за один машинний цикл. Шість регістрів з 32 можуть використовуватися як три 16-розрядних регістра непрямої адреси для ефективної адресації в межах памяті даних. Дані 16-разр. регістри називаються X-регістр, Y-регістр і Z-регістр. АЛП підтримує арифметичні і логічні операції між регістрами, а також між константою і регістром. Прапори цього регістра в більшості випадків дозволяють відмовитися від використання інструкцій порівняння, роблячи код програми більш компактним і швидким.
План
ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
ВСТУП
1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ
2 РОЗРОБКА СХЕМИ ПРИСТРОЮ
2.1 Архітектура мікроконтролера
2.2 Розробка функціональної схеми
2.3 Вибір додаткових елементів схеми
3 РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
3.1 Розробка алгоритму роботи
3.2 Організація памяті та розподіл адресного простору
3.3 Розробка програмного забезпечення
4 МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ
ВИСНОВКИ
ЛІТЕРАТУРА
Додаток А. Повна структура мікроконтролера Amega8
Додаток Б. Граф-схема алгоритму функціонування пристрою