Разработка и изготовление микропроцессорного блока управления устройствами аквариума
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?цевый резонатор с частотой 20МГц.
2. Разработка и изготовление микропроцессорного блока управления устройствами аквариума
.1 Разработка блок-схемы устройства
Блок-схема блока управления устройствами аквариума показана на рисунке 1.
Рис. 1. Блок-схема блока управления устройствами аквариума
Микропроцессорный блок осуществляет обработку данных полученных от RTC, предварительно делает его установку на нужное значение, готовит данные, полученные от RTC, выводит значение на индикатор, считывает значение с клавиатуры, подает сигнал о включении и выключении нагрузки. Дисплей выводит время в графическом виде понятном для человека. Клавиатура служит для коррекции часов и времени включения (выключения) подключаемых устройств. Питание будет подводиться через внешний источник тока (блок питания) на микроконтроллер, часы RTS и шаговый двигатель. Кроме внешнего источника питания в устройстве предусмотрено резервное питание 3В. Опто-семмистор осуществляет включение и выключение нагрузки.
2.2 Проектирование принципиальной электрической схемы
Принципиальная электрическая схема блока управления устройствами аквариума представлена на рисунке 2 и в приложении 1. Также в приложении приведена спецификация радиоэлементов, использованных в устройстве.
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема
.3 Разработка и изготовление печатной платы
С помощью САРПР PCAD по принципиальной электрической схеме нами была разработана печатная плата блока управления устройствами аквариума. Результаты этой работы представлены в приложении 3.
Система PCAD может быть использована для решения большого числа задач, которые ставятся перед разработчиками радиоэлектронной аппаратуры. В данном случае нами будут рассмотрены задачи, которые мы решали при проектировании устройства. Во-первых, это проектирование принципиальной электрической схемы и получение ее изображения на бумаге. Во-вторых, это проектирование печатной платы по изображению принципиальной схемы и получение изображений печатной платы с помощью принтера.
Для решения указанных задач можно использовать алгоритм, приведенный ниже.
В начале проектирования мы располагали следующим:
на диске ПК имелся набор программ системы PCAD;
было известно техническое задание на проектирование электронных блоков;
имелись библиотеки радиоэлементов, причем, параметры символьных отображений компонентов (файлы *.sym, соответствующие изображениям радиоэлементов 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 20…50%. 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 - 10…60 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 0,8…1,0 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.
2.4 Тестирующие программы для устройства
При проектировании устройства были разработаны ряд программ на языке программирования Си, необходимых для его тестирования и выявления неполадок.
. Программа разработанная для проверки индикатора (цифры 1, 2, 3, 4 высвечиваются последовательно с задержкой в 20 мс):
#pragma code myprog=0x800 //начало программы с 0х800 адресса
#include "p18f2550.h" //подключение файла p18f2550.h
void Delay10_us(unsigned char t); //процедуры задержкиDelay100_us(unsigned char t);Delay_ms(unsigned char t);Delay10_ms(unsigned char t);main(void)
{=0; TRISA=0;=0; TRISB=0;=0; TRISC=0b00000000;
ADCON1=15; //настройка выводов как цифровых=0;(1) // бесконечный цикл
{
PORTB=0b10000001; //запись 1 в 1 разряд индикатора
Delay_ms(20); //задержка 20 мс
PORTB=0b01000010; //запись 2 в 2 разряд индикатора
Delay_ms(20);
PORTB=0b11000100; //запись 3 в 3 разряд индикатора
Delay_ms(20);
PORTB=0b00101000; //запись 4 в 4 разряд ?/p>