Цифровой термометр на базе контроллера PIC16F877
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
Введение
Техническое задание
1.Структурная схема цифрового термометра
2.Выбор микропроцессорного комплекта
.Описание и расчёт схемы электрической принципиальной
Список литературы
Принципиальная схема
Перечень элементов
Блок-схема алгоритма программы
Текст программы
Введение
В настоящее время более тридцати зарубежных фирм выпускают микроконтроллеры массового применения с разрядностью 8 бит, недорогие и пригодные для использования в самых разнообразных приложениях. Однако именно микроконтроллеры серии PIC фирмы Microchip Technology Inc. переживают последние три-четыре года в России поистине взрывной рост популярности. Эти микроконтроллеры также крайне популярны во всём мире, как у производителей электронной техники, так и среди радиолюбителей.
Причиной такой популярности является мощная и продуманная поддержка разработчиков со стороны фирмы и низкая стоимость микросхем. Кроме того сам продукт обладает целым рядом неоспоримых достоинств. Микроконтроллеры PIC фирмы Microchip объединили в себе все передовые технологии, применяемые в производстве микроконтроллеров: развитую RISC-архитектуру, минимальное энергопотребление при высоком быстродействии, ППЗУ, программируемое пользователем, функциональную законченность. Немаловажное значение имеет возможность защиты кода программы от несанкционированного копирования и использования.
Чёткая и продуманная внутренняя структура контроллеров и небольшая, но мощная система команд с интуитивно понятной мнемоникой значительно облегчают процесс изучения контроллеров PIC и написание для них программ.
Для производителей электронной аппаратуры микроконтроллеры PIC интересны обширным и законченным функциональным рядом, возможностью заказа дешёвых масочно-программируемых кристаллов при наличии отладочных кристаллов с флэш-памятью и УФ-стиранием
Микроконтроллеры серии PIC идеально подходят для организации и развития малого и среднего бизнеса в области производства электронной аппаратуры
Техническое задание
В работе рассматривается возможность создания устройства - цифровой термометр для измерения комнатных температур в диапазоне от 0…50С с точностью измерений 7% с использованием в данном устройстве современного микропроцессорного комплекта.
Измерение температур при помощи цифрового термометра на базе микроконтроллера PIC16F877 может быть широко использовано для ряда задач в области радиотехники и других отраслях науки и техники. Внешнее исполнение устройства может быть любым, в зависимости от предъявляемых требований. При достаточно простом программном и схемотехническом исполнении устройства за основу были взяты следующие характеристики:
1.Массогабаритные.
2.Несложная реализация.
.Надежность.
.Невысокая стоимость.
.Удобство в применении.
1.Структурная схема цифрового термометра
Принцип работы устройства: на входную цепь подаётся напряжение 5 В, которое далее преобразуется в 0.5 В. Полученное напряжение поступает на терморезистор, который меняет своё сопротивление в зависимости от температуры. Далее напряжение усиливается и подаётся на микроконтроллер PIC16F877, в нем оно преобразуется в кодовую комбинацию, соответствующую температуре, которая впоследствии преобразуется в десятичное число и выводится на семисегментные цифровые индикаторы.
2.Выбор микропроцессорного комплекта
Для реализации устройства был выбран PIC16F877, в корпусе PDIP. Основными факторами при выборе контроллера являлись: стоимость и достаточное количество линий ввода-вывода.
Характеристика микроконтроллера:
Высокоскоростная RISC архитектура
35 инструкций
Все команды выполняются за один цикл, кроме инструкций переходов, выполняемых за два цикла
Тактовая частота:
DC - 20МГц, тактовый сигнал
DC - 200нс, один машинный цикл
До 8к х 14 слов FLASH памяти программ
До 368 х 8 байт памяти данных (ОЗУ)
До 256 х 8 байт EEPROM памяти данных
Совместимость по выводам с PIC16C73B/74B/76/77
Система прерываний (до 14 источников)
8-уровневый аппаратный стек
Прямой, косвенный и относительный режим адресации
Сброс по включению питания (POR)
Таймер сброса (PWRT) и таймер ожидания запуска генератора (OST) после включения питания
Сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором
Программируемая защита памяти программ
Режим энергосбережения SLEEP
Выбор параметров тактового генератора
Высокоскоростная, энергосберегающая CMOS FLASH/EEPROM технология
Полностью статическая архитектура
Программирование в готовом устройстве (используется два вывода микроконтроллера)
Низковольтный режим программирования
Режим внутрисхемной отладки (используется два вывода микроконтроллера)
Широкий диапазон напряжений питания от 2.0 В до 5.5 В
Повышенная нагрузочная способность портов ввода/вывода (25 мА)
Малое энергопотребление:
< 0.6 мА @ 3.0 В, 4.0 МГц
20 мкА @ 3.0 В, 32 кГц
< 1 мкА в режиме энергосбережения
Характеристика периферийных модулей:
Таймер 0: 8-разрядный таймер/счетчик с 8-разрядным программируемым предделителем
Таймер 1: 16-разрядный таймер/счетчик с возможностью подключения внешнего резонатора
Таймер 2: 8-разрядный та?/p>