Разработка и изготовление автомата подачи звонков
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ АВТОМАТА ПОДАЧИ ЗВОНКОВ
Содержание
Введение
Глава 1. Часы реального времени DS1307 и интерфейс I2C
.1 Микросхемы часов реального времени (RTC)
.2 Интерфейс I2C
Глава 2. Разработка принципиальной электрической схемы и печатной платы автомата подачи звонков
.1 Разработка блок схемы автомата
.2 Разработка принципиальной электрической схемы автомата
.3 Разработка, изготовление печатной платы
Глава 3. Разработка программы для микроконтроллера
.1 Разработка блок схемы программы
.2 Разработка программы на Cи и программирование микроконтроллера
.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 звонержит электронные часы реального времени iифровой 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.
беспечения. Разработать и написать программу для данного микроконтроллера..Разработать принципиальные электрические схемы устройства. Разработать и изготовить печатные платы автомата.
.Провести испытания автомата подачи звонков.
Глава 1. Часы реального времени DS1307 и интерфейс I2C
.1 Микросхемы часов реального времени (RTC)
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.
Существует множество микросхем RTC. Это такие как DS1994 и DS1904 выпускаемые фирмой Dallas Semiconductor. Их отличительной особенностью является способ представления времени. Сами часы выполнены как двоичный счётчик с разрешением 1/256 с. 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 таким устройствам относятся микросхемы M41T0 и M41T80. Они содержат полный набор счетчиков времени и учитывают особенности високосных лет. 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. Имея такие возможности, данные микросхемы покрывают потребности приложений в значительной части потребительского рынка.
Мы же с своей работе выбираем RTC фирмы Dallas Semiconductor, упомянутой ранее, DS1307.
Характеристики
- часы реального времени (RTC) отсчитывают секунды, минуты, часы, дату месяца, месяц, день недели и год с компенсацией високосного года, действительной до 2100 года;
56-байтовое энергонезависимое ОЗУ с питанием от батареи для хранения пользовательских данных;
двухпроводной последовательный интерфейс;
программируемый выходной сигнал с прямоугольными импульсами (для тактирования внешних устройств);
автоматическое обнаружение падения напряжение и схема переключения на батарею;
потребление менее 500 нА в режиме батарейной поддержки при работающем тактовом генераторе;
промышленный диапазон температур: от - 40 C до + 85 C;
микросхема производится в 8-выводных корпусах DIP и SOIC.
Классификация
DS1307 - 8-выводный DIP (300 миллидюймов - 7.62 мм)Z - 8-выводный SOIC (150 миллидюймов - 3.81 мм)N - 8-выводный DIP (промышленный)ZN - 8-выводный SOIC (промышленный)
Расположение выводов
8-выводный DIP (300 миллидюймов)
8-выводный SOIC (150 миллидюймов)
Назначение выводов
VCC - первичный источник питания;, X2 - подключение 32.768 кГц кварцевого резонатора;BAT - вход батареи +3 В;- общий минус;- последовательные данные;- последовательные синхроимпульсы;/OUT - выходной сигнал с прямоугольными импульсами.
Описание
Часы реального времени с последовательным интерфейсом DS1307 - это малопотребляющие полные двоично-десятичные часы-календарь, включающие 56 байтов энергонезависимой статической ОЗУ. Адреса и данные передаются последовательно по двухпровод