Содержание Введение 3 Исходные данные 4 1Разработка и описание функциональной схемы 5 2Выбор элементов схемы и разработка принципиальной схемы 5 1 Выбор микроконтроллера
 Скачать 1.57 Mb.
|
СодержаниеВведение 3 Исходные данные 4 1Разработка и описание функциональной схемы 5 2Выбор элементов схемы и разработка принципиальной схемы 5 2.1 Выбор микроконтроллера 5 2.3 Выбор индикатора и способа управления 8 3. Разработка алгоритма 10 4.Разработка программы 10 ВведениеВ качестве объекта для разработки программно-аппаратного устройства в своем курсовом проекте я выбрал кондиционер с управлением от микроконтроллера. Погодные условия и обстановка за окном не всегда позволяют проветрить помещение, а большая часть вентилятором работают только в определенных режимах, без возможности установки желаемой температуры, при этом довольно шумные. Кондиционер, в свою очередь, можно настроить, чтобы в помещении поддерживалась выставленная температура, при этом он будет работать в любом из возможных режимов, а в современных кондиционерах есть функция увлажнения воздуха, что делает его многофункциональным устройством. Основные функции, которые должен осуществлять кондиционер – это охлаждение и нагрев. Нагрев происходит за счет калорифера – металлического теплообменника, которые отдает тепло в воздух, а за охлаждение отвечает радиатор, в котором кипит фреон. Исходные данныеСюда перенести исходники Разработка и описание функциональной схемыВыбор элементов схемы и разработка принципиальной схемы2.1 Выбор микроконтроллераМикроконтроллер – это электронный компонент, предназначенный для управления электронными устройствами. Он принимает электрические сигналы, а на их основе принимает решения. В ходе сбора информации я познакомился с семейством 8-разрядных микроконтроллеров – MCS-51. За счет возможности гибкого выбора внешней и внутренней программной памяти, набора периферийных устройств и довольно низкой цены данные микроконтроллеры обрели популярность и возможность применения. Все микроконтроллеры из семейства MCS-51 имеют общую систему команд. Наличие дополнительного оборудования влияет только на количество регистров специального назначения. Мой выбор пал на микроконтроллер AT89C2051. Несмотря на то, что в настоящее время делается упор на новое поколение микроконтроллеров, данный микроконтроллер имеет широкое применение и сейчас, поскольку эта микросхема все еще имеет достаточный потенциал, ее параметры позволяют создавать разнообразные устройства, которые применяются абсолютно в разных отраслях, а сам контроллер легко можно приобрести даже в интернет-магазинах по приемлемой цене.
Таблица 2.1 - Исходные данные микроконтроллера AT89C2051 2.2 Выбор термодатчика Термодатчик – это устройство, измеряющее температуру среды, в которой оно находится, и передающее его на панель, экран или блок управления. Информацию о датчиках температуры я решил поискать на форумах «любителей электроники» и обнаружил, что многие обсуждают и рекомендуют датчик DSI8B20, так как он обладает высокой точностью измерения температуры (  ). Рисунок 2.2.1 – Внешний вид интегрального датчика температуры DS18D20 В микросхеме DS18B20 для обмена данными использует специализированный протокол 1-Wire корпорации Dallas. Для линии связи требуется слабый подтягивающий резистор т.к. все устройства физически подключены к одной общей шине и используют выход с тремя состояниями или выход типа открытый сток. В этой системе с одной шиной, микроконтроллер определяет наличие устройств на шине и обменивается с ними, используя уникальный адрес для каждого устройства - 64-разрядный код. Т.к. каждый термодатчик имеет уникальный код, то число устройств, подключенных к шине, практически ничем не ограничено. Другая особенность DS18B20 – работать без внешнего источника питания. Питание происходит через подтягивающий резистор шины и вывод DQ, во время высокого уровня шины. Сигнал высокого уровня заряжает через вывод DQ внутренний конденсатор (Cpp), энергией которого и питается микросхема при низком уровне линии связи. Этот метод в спецификации протокола 1-Wire называется ”паразитное питание”. Ничего не мешает использовать и внешнее питание для DS18B20. Подается оно на вывод Vdd.  Рисунок 2.2.2 – Блок схема DS18D20Параметры: Обменивается данными с микроконтроллером по однопроводной линии связи, используя протокол интерфейса 1-Wire; Каждое устройство имеет уникальный серийный код длиной 64 разряда; Возможность подключения нескольких датчиков через одну линию связи; Напряжение питания в пределах 3,0..5,5 В; Диапазон измерения температуры -55..+125 °C; Погрешность не превышает 0,5 °C; Разрешение преобразования 9..12 бит; Время измерения, не превышает 750 мс, при максимально возможном разрешении 12 бит; Можно программировать параметры тревожного сигнала; Тревожный сигнал передает данные об адресе датчика, у которого температуры вышла за заданные пределы. 2.3 Выбор индикатора и способа управленияУправление будет осуществляться за счет пульта управления. В состав данного пульта входят две кнопки, отвечающие за изменение температуры, первая – увеличение, вторая – уменьшение. Также есть два жидкокристаллических (далее ЖКИ) индикатора текущей температуры помещения. Для отображения температур выберем ЖКИ модуль типа МТ-10Е7-7 российской фирмы МЭЛТ. Основные характеристики модуля МТ-10Е7-7: тип индикатора – цифровой семисегментный; количество строк – 1; количество разрядов – 10; напряжение питания – минимальное +3В, максимальное +5В; ток потребления – 30мкА; способ регулировки контрастности – ручной (внешний резистор); количество выводов – 12; габаритные размеры – 66х31,5х9,5 мм;  ;  Рисунок 2.3.1 – Внешний вид ЖКИ модуля МТ-10Е7-7 МТ-10Е7-7 состоит из БИС контроллера и ЖК панели. Модуль может отображать 10 знакомест (цифр с точкой). Любой сегмент любого знакоместа можно включать и выключать независимо от остальных сегментов. Регистры данных в БИС делятся на две тетрады: SGx(L) и SGx(H). Запись данных в знакомество производится за два такта: сначала в младшую тетраду, затем в старшую. Младшая тетрада отвечает за сегменты g,e,d,a. Старшая – за сегменты h,b,c,d (рисунок 2.3.3). Запись «H» вызывает высвечивание соответствующего сегмента, запись «L» вызывает его гашение. Контрастность индикатора зависит от напряжения питания модуля. Управление контрастностью производится подключением внешнего резистора на вывод V0 (рисунок 2.3.4).  Рисунок 2.3.2 – Структурная схема ЖКИ модуля МТ-10Е7-7
Разработка алгоритмаРазработка программы                                  ВятГУ, каф. ЭП, гр. ЭиЭб-4807-09 Формат А4 № докум. Лист Изм Подпись Дата Инв. № подл. Перв. примен. Справ. № Подпись и дата Инв. № дубл. Взам. инв. № Подпись и дата 2 Лист Литера 28 Листов ТПЖА.140604.001 ПЗ УРазработка программно-аппаратного устройства Разраб. Проверил Н.контр. Утв. Грудинин В.С. Зверев К.Р. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
