Разработка отладочной платы устройства для отладки микроконтроллеров
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
Введение
. Техническая часть
.1 Анализ технического задания
.2 Патентный поиск
.3 Технико-экономическое обоснование элементной базы
.4 Описание схемы электрической принципиальной
. Расчетно-конструкторская часть
.1 Расчет надежности
.2 Расчет печатной платы
. Технологическая часть
.1 Технология изготовления печатной платы
. Техническое обслуживание и ремонт
.1 Алгоритм поиска и устранения основных неисправностей
.2 Выбор приборов и инструментов
Введение
Микроконтроллер предназначен для управления различными электронными устройствами и осуществления взаимодействия между ними в соответствии с заложенной в микроконтроллер программой. В отличие от микропроцессоров, используемых в персональных компьютерах, микроконтроллеры содержат встроенные дополнительные устройства. Эти устройства выполняют свои задачи под управлением микропроцессорного ядра микроконтроллера. Микроконтроллеры предназначены для управления различными электронными устройствами, а также для осуществления взаимодействия между ними, в соответствии с записанной в микроконтроллер программой.
Микроконтроллеры можно встретить в огромном количестве современных промышленных и бытовых приборов: станках, автомобилях, телефонах, телевизорах, холодильниках, стиральных машинах... и даже кофеварках. Среди производителей микроконтроллеров можно назвать Intel, Motorola, Hitachi, Microchip, Atmel, Philips, Texas Instruments, Infineon Technologies (бывшая Siemens Semiconductor Group) и многих других.
Достоинства МК:
малые габариты;
высокая производительность;
возможность программирования по заданной программе.
В состав большинства микроконтроллеров входят следующие блоки:
центральный процессор (ЦП);
устройства памяти;
устройства ввода/вывода;
аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи;
последовательные и параллельные интерфейсы передачи информации;
таймеры реального времени;
широтно-импульсные модуляторы (ШИМ);
генераторы программируемых импульсов и т. п.
Исходя из вышеизложенного, в данной работе ставилась задача разработать сравнительно простое в эксплуатации, и дешевое устройство для отладки микроконтроллера. Так как благодаря микроконтроллеру разработанное устройство имеет сравнительно несложное схемотехническое решение, небольшие габариты, простое в эксплуатации и невысокую стоимость.
Поэтому, целью курсовой работы является разработка, сравнительно несложной и доступной по стоимости отладочной платы. Этот прибор предназначен для отладки микроконтроллеров.
1.Техническая часть
.1 Анализ технического задания
Многие известные отладочные платы в стремлении обеспечить их универсальность слишком усложнены и, следовательно дороги. Другие слишком просты и не содержат многих нужных узлов. В ходе разработки рассматриваемой платы добивается максимальная практичность и дешевизна конструкции в целом. Было решено ограничиться отладкой программ для микроконтроллеров фирмы Microchip в 18-выводных DIP-корпусах. В частности, наиболее популярного из них PIC16F628A [1], причём сконфигурированного для работы со встроенным тактовым RC-генератором. На первых этапах работы с микроконтроллерами этого вполне достаточно.
Для соединения установленного на плате микроконтроллера с программатором предусмотрен разъём. Если используемый программатор способен питать подключённую к нему отладочную плату напряжением 5 В при токе 100 мА, отдельный источник питания для неё не требуется. Но может использоваться и внешний источник питания, особенно в тех случаях, когда в процессе отладки программ к плате подключают периферийные устройства, требующие большего тока.
Разработанная отладочная плата имеет следующие технические характеристики:
- напряжение питания: В +5;
ток потребления, не более, мА 500;
- размер габаритные размеры, мм х мм х мм: 130 х 60 х 10.
Условия эксплуатации:
температура окружающего воздуха, ?С т 0 до +50;
относительная влажность, % до 95;
атмосферное давление от 84 до 106,7.
.2 Патентный поиск
Патент - охранный документ, удостоверяющий исключительное право, авторство и приоритет изобретения, полезной модели либо промышленного образца. Патент выдается государственным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности, в Российской Федерации таким органом является Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Роспатент.
Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных. При этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса.
Для быстрой и качественной разработки любого устройства необходим анализ особенностей, достоинств и недостатков уже существующих разработок. В связи с этим был произведен патентный поиск, результатом которого стал перечень патентов наиболее схожих с данным устройством:
(54)Название: ВНУТРИСХЕМНЫЙ ЭМУЛЯТОР
(21) Заявка: 99125815/09, 07.12.1999
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 07.12.1999
(45) Опубликовано: 20.10.2003
(72) Автор(ы): Федорцов Алексей Олегович (BY),
Долинский Михаил Семенович (BY)
(73) Патентообладатель(и):
Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины (BY)
Из