Geum.ru


Створення мiкропроцесорноСЧ системи для багатоканального iнформацiйного табло

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование



ьовуСФ певнi команди i передаСФ дешифратору необхiднi вихiднi данi, якi в свою чергу пересилаються на iндикатор та на блок iндикацiСЧ.

Для вiдображення iнформацiСЧ на iнформацiйному табло, який працюСФ по принципу загальний катод, необхiдний блок iндикацiСЧ, що розподiляСФ iнформацiйнi виходи на вiдповiдний порядковий номер в iндикаторi.

Рисунок 2 Структурна схема електронних годинникiв та iнформацiйного табло

  1. Вибiр елементноСЧ бази
  1. Мiкроконтролер ATmega8

Популярнiсть мiкроконтролерiв AVR на ринку, серед 8- розрядних мiкроконтролерiв, постiйно збiльшуСФться, тому що вони мають найкращi спiввiдношення показникiв "цiна/швидкодiя/енергоекономiчнiсть". Крiм цього постiйно збiльшуСФться кiлькiсть програмних та апаратних засобiв пiдтримки створення приладiв на СЧх основi.

В рамцi однiСФСЧ базовоСЧ архiтектури мiкроконтролери AVR подiляються на три сiмейства:

  1. Classic AVR;
  2. Mega AVR;
  3. Tiny AVR;

Мiкроконтролери сiмейства Classic мають обСФм Flash памятi програм вiд 1 до 8 Кбайт (число циклiв стирання/запису не менше 1000). В сiмейство Classic входять мiкроконтролери з рiзним набором периферiйних пристроСЧв та рiзноСЧ кiлькостi виводiв.

Мiкроконтролери сiмейства Tiny мають найбiльший обСФм памятi програм (1-8 Кбайт) та доволi обмежену кiлькiсть периферiйних пристроСЧв. Майже всi вони виготовляються в 8-вихiдних корпусiв та призначеннi для так званих бюджетних рiшень, використовуваних в умовах важких фiнансових обмежень. Межi використання цих мiкроконтролерiв iнтелектуальнi датчики рiзного призначення (контрольнi, пожарнi та охоронi), iграшки, заряднi прилади, рiзнi побутовi прилади та iншi подiбнi прилади.

Мiкроконтролери сiмейства Mega також мають найбiльший обСФм памятi програм та даних, але вони й мають i найбiльш розвинену периферiю серед всiх мiкроконтролерiв AVR. Mega призначеннi для використання в мобiльних телефонах, в контролерах рiзних периферiйних пристроях (принтери, сканери, сучаснi дисковi накопичувачi) важкоСЧ офiсноСЧ технiки.

Мiкроконтролери обох сiмейств пiдтримують декiлька режимiв зниженого використання енергiСЧ, мають блок переривання, сторожовий таймер та дозволяють програмувати безпосередньо в зiбраному приладi.

До особливостей мiкроконтролерiв AVR сiмейства MEGA можна вiднести:

  1. FLASH память програм вiд 8 до 256 Кбайт;
  2. Оперативна память (статичний ОЗП) обСФмом вiд 512 байт до 8 Кбайт;
  3. Память даних на основi EEPROM обСФмом вiд 256 байт до 4 Кбайт (число циклiв стирання/запису не менше 100000);
  4. Можливiсть захисту вiд зчитування та модифiкацiСЧ памятi програм та даних;
  5. Можливiсть програмування безпосередньо в системi через послiдовнi iнтерфейси SPI та JTAG;
  6. Можливiсть само програмування;
  7. Рiзнi способи синхронiзацiСЧ: вмонтований RC генератор з внутрiшньою та зовнiшньою часу задаючою RC ланцюгом, вмонтований генератор з зовнiшнiм кварцовим або пСФзокерамiчним резонатором, зовнiшнiй сигнал синхронiзацiСЧ;

Мiкроконтролери сiмейства MEGA мають великий набiр периферiйних пристроСЧв:

  1. Один або два 8-бiтних таймера/лiчильника. В усiх моделях з двома 8-бiтними таймерами/лiчильниками один з них може працювати в якостi годинникiв реального часу (в асинхронному режимi);
  2. Вiд одного до 16-бiтних таймерiв/лiчильникiв;
  3. Сторожовий таймер;
  4. Аналоговий компаратор;

Послiдовний синхронний iнтерфейс SPI;

  1. Дешифратор SN74LS145N

Мiкросхема SN74LS145N являСФ собою двiково-десятковi монолiтнi дешифратори/драйвери, якi складаються з восьми iнверторiв i десяти логiчних елементiв РЖ-НРЖ, с чотирма входами. РЖнвертори пiдключенi в парах, щоб зробити данi входiв двiйково-десяткового коду доступними для декодування на логiчних елементах РЖ-НРЖ. Повне i правильне декодування логiки входiв двiйково-десяткового коду гарантуСФ, що всi виводи залишаться захищеними для всiх недопустимих комбiнацiй двiйкового коду. Ця високоефективна особливiсть дешифраторiв, якi побудованi на n-p-n транзисторах, даСФ змогу використовувати СЧх як для управлiння iндикатором, так i для iнших електричних пристроСЧв. Кожен з транзисторних виводiв дешифратора SN74LS145 витримуСФ напругу до 15 вольт i силу струму до 80 мiлiампер, i кожен вхiд вiдповiдно витримуСФ таке навантаження. Пристрiй потребуСФ близько 215 мiлiват потужностi. Входи i виходи дешифратору повнiстю сумiснi для роботи з ТТЛ схемами або логiчними каналами лiнiй передачi даних, також виводи сумiснi с бiльшiстю iнтегральних схем.

Рисунок 3 Графiчне зображення SN74LS145N

Для побудови мiкропроцесорноСЧ системи недостатньо мiкроконтролера та дешифратора. Всi мiкропроцесорнi та навiть елементарнi системи будуються за допомогою таких складових як конденсатори, резистори, дiоди та iнших елементiв. Кожен з них виконуСФ свою власну функцiю. СтабiлiзацiСЧ, згладжування, та збiльшення опору або очищення вiд шумiв на схемi.

2 СПЕЦРЖАЛЬНИЙ РОЗДРЖЛ

2.1 Розробка принциповоСЧ схеми годинника

2.1.1 Етапи створення принциповоСЧ схеми

Для реалiзацiСЧ теми дипломного проекту, а саме проектування мiкропроцесорноСЧ системи для багатоканального iнформацiйного табло, необхiдно створити годинник та пiдСФднати його до табло.

Розпочнемо з створення годинникiв. Для стабiльноСЧ роботи та виконання вiдповiдних функцiй необхiдно було обрати елементи для реалiзацiСЧ завдання. На даному етапi розвитку мiкроелектронiки широке розповсю