Geum.ru


Створення мiкропроцесорноСЧ системи для багатоканального iнформацiйного табло

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование



ЗМРЖСТ

Вступ

1. Технiчне завдання

1.1 Розробка структурноСЧ схеми

1.2 Вибiр елементноСЧ бази

1.2.1 Мiкроконтролер ATmega8

1.2.2 Дешифратор SN74LS145N

2. Спецiальний роздiл

2.1 Розробка принциповоСЧ схеми годинникiв

2.1.1 Етапи створення принциповоСЧ схеми

2.1.2 Опис монтажних робiт

2.2 Принципова схема iнформацiйного табло

Висновок

ВСТУП

Сучасну мiкроелектронiку важко уявити без такоСЧ важливоСЧ складовоСЧ, як мiкроконтролер. Мiкроконтролери непомiтно завоювали свiт. В останнiй час на допомогу людинi пришла цiла армiя електронних помiчникiв. Ми привикли до них i часто навiть не пiдозрюСФмо, що в багатьох таких пристроях працюСФ мiкроконтролер.

Мiкроконтролернi технологiСЧ дуже ефективнi. Один i той же пристiй, який ранiше збирався на традицiйних елементах, будучи зiбрано з використанням мiкроконтролерiв, становиться простiше. Вони не потребують налагоджування та меншi за розмiром. Крiм цього, з використанням мiкроконтролерiв зявляються практично безмежнi можливостi по додаванню нових споживчих функцiй та можливостей до вже iснуючих пристроСЧв.

Незважаючи на те, що мiкроконтролери AVR появилися на ринцi близько 10 рокiв тому, СЧх популярнiсть до сьогоднiшнього часу дуже велика. З кожним роком вони охоплюють все новi ланки на ринцi. Не останню роль в цьому вiдiграСФ вiдношення показникiв цiна/швидкодiя/енерговикористання, до цього часу являються майже найкращi на ринцi 8 бiтних мiкроконтролерiв. Крiм того постiйно зростаСФ число виготовлення стороннiми виробниками рiзних програмних та апаратних засобiв пiдтримки розробок пристроСЧв на СЧх основi. Все це дозволяСФ говорити про мiкроконтролери AVR. Мiкроконтролери сiмейства Mega пiдтримують декiлька режимiв низького енерговикористання, мають блок переривання, сторожевий таймер та допускають програмування безпосередньо в готовому пристрою.

Метою дипломного проекту було створення мiкропроцесорноСЧ системи для багатоканального iнформацiйного табло, яка побудована на основi мiкроконтролера ATmega8.

Для побудови мiкропроцесорноСЧ системи необхiдно було обрати найекономiчнiшу, швидкодiйну та найменш енерговикористовуванi елементи.

Саме тому при створеннi мiкропроцесорноСЧ системи була придiлена увага наступним елементам: дешифратор SN74LS145N, транзисторнi ключi ULN2803A,

Розроблена в дипломному проектi мiкросхема SN74LS145N являСФ собою двiково-десятковi монолiтнi дешифратори/драйвери, якi складаються з восьми iнверторiв i десяти логiчних елементiв РЖ-НРЖ, с чотирма входами.

Для вирiшення постановленоСЧ задачi, проектування було подiлено на 2 етапи. На першому етапi створення годинникiв. Для СЧх стабiльноСЧ роботи та виконання вiдповiдних функцiй необхiдно було обрати наступнi елементи: конденсатори, резистори, транзистори та дiоди. На другому етапi побудови мiкропроцесорноСЧ системи iнформацiйного табло необхiдно було обрати найбiльш ефективний та економiчний спосiб вiдображення iнформацiСЧ, яку виконують свiтлодiоди.

1 ТЕХНРЖЧНЕ ЗАВДАННЯ

  1. Розробка структурноСЧ схеми

Компанiя Atmel (США) добре вiдома як на свiтовому, так i на украСЧнських ринках електронних компонентiв i СФ одним iз визнаних лiдерiв в розробцi складних виробiв мiкроелектронiки прилади енергозалежноСЧ памятi високоСЧ швидкодiСЧ та мiнiмального використання енергiСЧ; мiкроконтролерiв загального призначення та мiкросхем програмованоСЧ логiки.

Мiкроконтролери сiмейства AVR фiрми Atmel являють собою восьмирозрядну однокристальну мiкро ЕОМ з спрощеною системою команд RISC ( Restricted (Reduset) Instruction Set Computer).

До складу сiмейства AVR входять мiкроконтролери трьох серiй АТclassic, ATtiny та ATmega. В кожну серiю входять мiкроконтролери декiлькох типiв. Мiкроконтролери серiСЧ АТclassic за своСЧми структурними характеристикам (обСФм памятi, склад периферiйних пристроСЧв) подiбнi к мiкроконтролерам сiмейства АТ89 фiрми Atmel та MCS 51 фiрми Atmel. За обчислювальними можливостями вони займають середнСФ мiiе мiж мiкроконтролерами серiСЧ ATtiny та ATmega. Мiкроконтролери серiСЧ ATtiny мають найменшi, а мiкроконтролери серiСЧ ATmega найбiльшi обчислювальнi можливостi в сiмействi AVR. [1].

Мiкроконтролери сiмейства AVR мають СФдину базову структуру. Узагальнена структурна схема мiкроконтролера (МК) зображена на рисунку 1.

До складу мiкроконтролера входять:

  1. Генератор тактового сигналу (GCK);
  2. процесор (CPU);
  3. постiйний запамятовуючий пристрiй для зберiгання програми, виконаноСЧ по технологiСЧ Flash, (Flash ROM);
  4. оперативно запамятовуючий пристрiй статичного типу для зберiгання даних (SRAM);
  5. постiйний запамятовуючий пристрiй для зберiгання даних, виконаних по технологiСЧ (EEPROM);

Рисунок 1 Структурна схема мiкроконтролера

  1. набiр периферiйних пристроСЧв для введення та виведення даних та керуючих сигналiв та виконання iнших функцiй.

Для побудови мiкропроцесорноСЧ системи необхiдно було обрати найекономiчнiшу, швидкодiйну та найменш енерговикористовуванi елементи.

На структурнiй схемi (рис. 2) зображено головнi блоки мiкропроцесорноСЧ системи та iнформацiйного табло. РЗх роботоспроможнiсть забезпечуСФ блок живлення, що пiдключений до мережi 220V, а на виходi даСФ 12V, яка необхiдна для роботи елементiв та мiкроконтролера.

Вiд блоку живлення струм потрапляСФ на схему годинникiв де знаходяться головнi елементи даноСЧ мiкропроцесорноСЧ системи. За допомогою програми в Flash памятi, мiкроконтролер виконуСФ та опрац