Разработка отладочной платы устройства для отладки микроконтроллеров
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ток (Iпр), мА 20;
Габаритные размеры светодиода приведены на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3
Транзисторы
В разрабатываемом устройстве можно использовать любые маломощные транзисторы структуры n-p-n, такие как MPSA09, BC182B, КТ3102Б, в данной схеме исходя из цены и конструктивного исполнения, используем транзистор КТ3102Б.
Габаритные размеры представлены на рисунке 1.4
Рисунок 1.4
Технические характеристики:
Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база, В 50;
Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер, В 50;
Обратный ток коллектора, мкА ?0.05;
Коэффициент шума биполярного транзистора, дБ ?10.
Блок индикации
В качестве индикатора выбираем СС56-12 так как этот индикатор имеет высокую яркость, низкое рабочее напряжение, большой срок службы, устойчивость к механическим воздействиям.
Данный блок индикации обладает следующими параметрами:
Максимальное прямое напряжение (при токе 20 мА), В 2,5;
Максимальный прямой ток, мА 25-30;
Максимальное обратное напряжение, В 5;
Обратный ток (при напряжение 4 В), мкА 10;
максимальный импульсный ток, мА 140-160.
Габаритные размеры показаны на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5
Выбор микроконтроллера (МК)
-выводные FLASH микроконтроллеры PIC16F62X входят в состав распространенного семейства PICmicro PIC16CXX. Микроконтроллеры этого семейства имеют 8-разрядную, высокопроизводительную и полностью статическую RISC архитектуру.
По сравнению с 8-разряжными микроконтроллерами этого класса, при использовании PIC16F62X выигрыш в эффективности использования памяти программ достигает 2:1, а производительность 4:1.
Для разрабатываемого устройства берем микроконтроллер PIC16F628А,
Так как он имеет малую стоимость и большую производительность по сравнению с другими микроконтроллерами. Габаритные размеры указаны на рисунке 1.6. Блок - схема PIC16F628А представлена на рисунке 1.7.
Рисунок 1.6
Рисунок 1.7
Назначение портов указанны на рисунке 1.8.
Рисунок 1.8
.4 Описание схемы электрической принципиальной
Все выводы установленного на ней микроконтроллера DD1 (кроме входа начальной установки MCLR, выводов питания и общего провода) соединены со штырями 15-контактного разъёма ХР1, предназначенного для подключения информационных цепей периферийных устройств отлаживаемой системы. В том числе светодиодов HL1-HL5, аноды которых через резисторы выведены на разъём ХР2 Необходимые соединения выполняют проводами, оснащёнными одиночными гнёздами, надеваемыми на штыри разъёмов. Такие можно найти, например, в старых компьютерах. Это позволяет быстро собрать систему, не прибегая к пайке, а также при необходимости легко её изменить.
На отладочной плате имеется четырёхразрядный семиэлементный светодиодный индикатор HG1 Общие катоды его разрядов коммутируют транзисторы VT1-VT4. Сигналы, подаваемые на аноды элементов индикатора, формирует сдвиговый регистр DD2 - 74HC595N [2]. Микроконтроллер загружает в него информацию последовательным кодом. Такое схемное решение позволило занять под вывод информации на цифровой индикатор всего семь выводов микроконтроллера. Если этот индикатор в конкретной разработке не требуется, выводы RA0, RA1, RA6, RA7, RB3-RB5 можно освободить, сняв перемычки S1-S7, и использовать произвольным образом. В частности, к выводам RA6, RA7 (в соответствующей конфигурации микроконтроллера они становятся OSC1 и OSC2) можно по стандартной схеме подключить кварцевый резонатор.
Разъём ХР3 предназначен для соединения установленного на плате микроконтроллера с программатором. Длина кабеля между ними не должна быть более 50 см, иначе при программировании возможны сбои.
Учтите, что подключённые к используемым при программировании линиям РВ6 и РВ7 периферийные устройства могут создавать помехи работе программатора. Поэтому их на время программирования рекомендуется отключать. Если это невозможно или нежелательно, необходимо включить в эти цепи последовательно между микроконтроллером и периферийным устройством резисторы номиналом не менее 1 кОм.
Очень часто выводы микроконтроллера, к которым, например, подключают кнопки, приходится соединять резисторами с плюсом питания либо с общим проводом. Резисторы для этого (R10- R19) номиналом 5,1 кОм на плате предусмотрены и выведены на контакты 1 - 10 разъёма ХР5. На остальные контакты этого разъёма, а также на разъём ХР4 выведены цепи питания (VCC - +5 В) и общего провода (GND). Отсюда можно брать напряжение для питания периферийных устройств. Внешний источник питания подключают к штекерному гнездуХ51.
Для проверки работоспособности установленных на отладочной плате микроконтроллера и узла четырёхразрядного светодиодного цифрового индикатора к статье прилагается тестовая программа. Коды из файла test.hex необходимо с помощью программатора загрузить в программную (FLASH) память микроконтроллера. Если всё сделано правильно, после включения питания на индикатор будет выведено число 1234.
Эта программа записывает байты состояния анодов элементов индикатора HG1 в регистр DD2 последовательным кодом. Установив на линии RA7 микроконтроллера уровень, соответствующий значению (1 или 0) очередного разряда байта, она нарастающим перепадом уровня на линии RA1 "вдвигает" это значение в младший разряд сдвигового регистра микросхемы DD2. Прежнее содержимое регистра при этом сдвигается на один разряд в сторону старшего.