Особенности разработки и алгоритм программы для микроконтроллера АVR-Mega 128, выполняющую измерение температуры с помощью датчика ТМР-35 в режиме непрерывного преобразования. Синтез и описание схемы электрической принципиальной цифрового термометра.
Аннотация к работе
Микроконтроллеры (МК) являються серцем многих современных устройств и приборов. Самой главной особенностью МК, с точки зрения конструктора-проектировщика, является то, что с их помощью легче и зачастую гораздо дешевле реализовать различные схемы [1-ст. МК может управлять различными устройствами и принимать от них данные при минимуме дополнительных узлов, так как большое число переферийных схем уже имеется непосредственно на кристалле МК. Это позволяет уменьшить размеры конструкции и снизить потребление от источника питания [1-ст. Mega AVR-с производительностью 4…16 MISP для сложных приложений требующих большого обьема памяти, FLASH-памятью программ до 128 Кб, памятью данных EEPROM 64...512 байт, оперативной памятью данных SRAM 2…4 байт, встроенным 10-разрядным 8-канальным АЦП, аппаратным умножителем 8х8.При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах. Порт А при наличии внешней памяти данных используется для организации мультиплексируемой шины адреса/данных. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешнего сигнала в низкое состояние, вытекающий через них ток обеспечивается только при подключенных встроенных нагрузочных резисторах.Микроконтроллеры AVR имеют раздельные пространства адресов памяти программ и данных (гарвардская архитектура). Высокие характеристики семейства AVR обеспечиваются следующими особенностями архитектуры: • В качестве памяти программ используется внутренняя флэш-память. Младшие 32 адреса пространства занимают регистры общего назначения, далее следуют 64 адреса регистров ввода-вывода, затем внутреннее ОЗУ данных объемом до 4096 ячеек. • внутренняя энергонезависимая память типа EEPROM объемом до 4 Кбайт представляет собой самостоятельную матрицу, обращение к которой осуществляется через специальные регистры ввода-вывода. Хотя физически регистры выделены из памяти данных, такая организация обеспечивает гибкость в работе.Структурная схема для цифрового термометра приведена на рисунке 2.1. На рисунке 2.1 показано: ЖКИ - жидкокристаллический индикатор; Микроконтроллер выполняет две основные функции: производит опрос датчика температуры и сохраняет в ОЗУ значения температуры, полученные от датчика в каждом цикле опроса температуры; по требованию компьютера, микроконтроллер отсылает в компьютер значения температуры из ОЗУ от датчика температуры.Прибор осуществляет измерения путем заряда конденсатора до уровня примерно равного VCC, последующего разряда его через опорный резистор с одновременным подсчетом внутренних тактов до того момента, пока на входе CIN не появится лог. Неизвестное сопротивление резистора вычисляется как отношение числа тактов при разряде конденсатора термистором к числу тактов при разряде через опорный резистор и последующим домножением на известное значение сопротивления опорного резистора. Программа вычисляет сопротивление термистора, переводит это значение в температуру, переводит ее в градусы Цельсия и отображает значение на ЖКИ. К выводам 14 и 15 (PB4, PB5) микроконтроллера с помощью ограничивающих резисторов R2 ? R4 подсоединяется выводами CLK и DI ЖКИ, выполненный на микросхеме НТ1611. Для формирования правильного импульса сброса в момент включения питания к выводу (RESET) микроконтроллера подключена RC-цепочка (R11,C9).Программа работы микроконтроллера заключается в следующем: при нажатии кнопки RESET (SB1) производится непрерывный (циклический) опрос датчика и сохранение полученных значений температуры в ОЗУ. непрерывлый вывод полученных значений температуры на ЖКИ индикатор (цифровое отображение информации на экране) формирование сигнала предупреждения с помощью блока светодиодов в случае выхода значения температуры за пределы 300С<Т<400С (согласно техническому заданию). В них устанавливается указатель стека на последнюю ячейку ОЗУ, исходное состояние каналов связи с датчиками температуры и UART, скорость обмена по UART, разрешаются прерывания от таймера/счетчика0 и от UART, переписывается количество и индивидуальные адреса датчиков температуры из EEPROM в ОЗУ, в регистры записываются необходимые константы. Когда начальные установки завершены, начинается часть программы, которая производит опрос датчика температуры. Опрос датчика температуры начинается с сигнала сброса на линии (блок 2 рисунок 4.1) Затем следует команда игнорирования адреса датчика температуры SKIP ROM [CCH]. Команда начала измерения температуры CONVERT T [44h] (блок 4, рисунок 4.1) разрешает преобразование значений температуры в цифровой вид для датчика.В данном курсовом проекте был разработан ци
План
Содержание
Список используемых сокращений
Введение
1. Структура микроконтроллера ATMEGA128
1.1 Назначение выводов
1.2 Организация памяти и портов ввода/вывода микроконтроллера