Разработка и изготовление автомата подачи звонков
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
оэлементов на принципиальной схеме) должны находиться в соответствии с аналогичными параметрами конструкторско-технологических образов этих компонентов (файлы *.prt, соответствующие изображениям корпусов радиоэлементов на печатной плате). Элементы, которых нет в библиотеке, создавались вручную, и заносились в библиотеку.
Для создания и вывода на печать изображения печатных плат использовался лазерный принтер и программа PC-CARDS и PC-PRINT из пакета программ САПР PCAD соответственно. Изображение печатных плат со стороны расположение элементов выводиться на печать в зеркальном отображении.
Заготовка печатной платы вырезается из стеклотекстолита. Она шлифуется наждачной бумагой №0 и стиральной резинкой, после этого промывается водой и обезжиривается спиртом или ацетоном.
После того как готова заготовка печатной платы и напечатаны изображения с обеих сторон, прорисовываем перманентным маркером дорожки на заготовке.
После этого производят травление платы. Травят плату обычно в растворе хлорного железа. Нормальной концентрацией раствора можно считать 20тАж50%. Разводят, примерно, 500 г порошка хлорного железа в горячей кипяченой воде до получения общего объема раствора, равного 1 л. Раствор переливается в обычную ванночку (например использовать фотографический кювет). Продолжительность травления - 10тАж60 мин, она зависит от температуры, концентрации раствора, толщины медной фольги. Травление проводят под вытяжкой или в хорошо проветриваемом помещении.
Промытую плату просушивают, рассверливают отверстия под выводы радиоэлементов (при этом используются сверла диаметром 0,8тАж1,0 мм.), зачищают мелкозернистой наждачной бумагой, протирают салфеткой, смоченной спиртом или ацетоном, а затем покрывают канифольным лаком (раствор канифоли в спирте).
Заключительным этапом является монтаж радиоэлементов. Перед монтажом на плату потемневшие выводы радиоэлементов следует зачищать до блеска, лудить их не обязательно. В качестве флюса лучше пользоваться канифольным лаком, а не твердой канифолью.
Глава 3. Разработка программы для микроконтроллера
3.1 Разработка блок схемы программы
Алгоритм программы для работы автомата показан на рисунке 12.
По сбросу программа стартует с адреса 0000h.
Далее происходит следующее:
- Происходит настройка портов ввода-вывода.
Включаются встроенные подтягивающие резисторы
Включается режим отображения времени
Проверяется состояние несохраняемого бита настройки микросхемы часов DS1307. Если этот бит сброшен, значит, питание микросхемы пропадало полностью,, включая резервное, поэтому выполняется инициализация микросхемы часов и устанавливается время 00 часов 00минут. В противном случае инициализация игнорируется.
Начинается индикация текущего времени.
После инициализации программа работает циклически. Постоянно опрашивается состояние кнопок, обслуживается индикатор, проверяется не подавать ли звонок, после чего цикл повторяется.
Рис. 12. Алгоритм программы
3.2 Разработка программы на Cи и программирование микроконтроллера
На основе разработанной блок-схемы была разработана программа на языке программирования Си.
Текст программы приведен в приложении 5.
Программа состоит из следующих процедур:
i2c_in_byte (чтение байта)
i2c_out_byte (запись байта)
i2c_nack (неподтверждение)
i2c_ack (подтверждение)
i2c_start (стартовый бит)
i2c_stop (стоповый бит)
i2c_high_sda (высокий уровень тактового импульса на линии SDA)
i2c_low_sda (низкий уровень тактового импульса на линии SDA)
i2c_high_scl (высокий уровень тактового импульса на линии SCL)
i2c_low_scl (низкий уровень тактового импульса на линии SCL)
delay_ms, delay_10us (задержки)
eeprom_rd (чтение данных с EEPROM)
eeprom_wr (запись данных с EEPROM)
init_DS1307 (инициализация микросхемы часов DS1307)
read_DS1307 (чтение данных с DS1307)
write_DS1307 (запись данных в DS1307)
indikator (вывод на индикатор)
3.3 Тестирование устройства
После изготовления платы и написания программы было произведено тестирование устройства. При этом были выявлены следующие недостатки:
Было упущено, что вывод RA4 микросхемы PIC16F84 является выводом с открытым коллектором. В связи с этим была доработана схема. В 2.2 и приложении приведена исправленная принципиальная электрическая схема.
При разработке программы, не было учтено, что во время пропадания питания мы устанавливали инициализацию заново, т.е. получалось при выключении питания у нас часы начинали идти заново, с нуля. Программа была доработана и инициализация происходит только когда пропадает питание от резервного питания.
Изначально был взят блок питания от зарядного устройства сотового телефона, и он выдавал недостаточное напряжение. С блока был выпаян резистор, создающий дополнительную нагрузку.
Заключение
Результаты, достигнутые при выполнении дипломной работы:
Проанализирована радиотехническая литература.
Выявлены недостатки автоматов подачи звонков разработанных студентами нашего факультета Малютина В.А. и Яцкива И.С.
Разработана структурная схема автомата подачи звонков.
На основе структурной схемы спроектирована принципиальная электрическая схема автомата, разработана и изготовлена печатная плата устройства.
Разработана и написана программа на языке программирования Си для