Электронный термометр
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
p>
Рисунок 12. Функциональная схема 12-разрядного АЦП
Схема ИОН состоит из генератора стабилизированного напряжения 1,2В с нестабильностью по напряжению 0,0015%/С (типичное значение) и выходного буферного усилителя с Кусил = 2. Опорное напряжение с вывода VREF может использоваться внешними устройствами системы, при этом ток через этот вывод должен быть не более 200 мкА (см. рис. 13). Если требуется опорное напряжение другой величины, можно программно отключить внутренние стабилизатор и буферный усилитель, а к выводу VREF подключить внешний ИОН. Внешнее опорное напряжение должно быть не более AV+ - 0.3В. Регистр управления ИОН REF0CN позволяет включать и отключать стабилизатор и буферный усилитель. Бит BIASE регистра REF0CN разрешает работу схемы смещения АЦП и ЦАП. Бит REFBE регистра REF0CN управляет выходным буфером внутреннего ИОН. Если ИОН отключен, ток потребления стабилизатора и буферного усилителя уменьшается до 1 мкА (типичное значение) и менее, а выход буферного усилителя переводится в высокоимпедансное состояние. Если внутренний стабилизатор используется в качестве генератора опорного напряжения, биты BIASE и REFBE должны быть установлены в 1. Если используется внешний ИОН, бит REFBE следует сбросить в 0, а бит BIASE должен быть установлен в 1. Если ни АЦП, ни ЦАП не используются, оба этих бита можно сбросить в 0 с целью уменьшения энергопотребления.
Датчик температуры подключен к девятому каналу входного мультиплексора АЦП. Бит TEMPE регистра REF0CN разрешает или запрещает работу датчика температуры. В случае запрещения датчик температуры по умолчанию переводится в высокоимпедансное состояние. Любые аналого-цифровые измерения показаний запрещенного датчика температуры возвратят незначащие данные.
Рисунок 13. Функциональная схема источника опорного напряжения
МК семейства C8051F000 содержат схему слежения за напряжением питания, которая удерживает МК в состоянии сброса, пока напряжение питания VDD не превысит в процессе включения уровень VRST (См. временную диаграмму на рис. 14). В течение таймаута схемы слежения за напряжением питания (100 мс) на выводе /RST удерживается низкий логический уровень, что позволяет напряжению питания стабилизироваться.
Рисунок 14. Временная диаграмма работы схемы слежения за напряжением питания
При завершении сброса типа POR флаг PORSF (RSTSRC.1) аппаратно устанавливается в 1. Все другие флаги сброса в регистре RSTSRC являются неопределенными. Флаг PORSF сбрасывается в 0 при сбросе от любого другого источника. Т.к. при сбросе любого типа выполнение программы начинается с одного и того же адреса (0x0000), программа может опросить флаг PORSF, чтобы определить, было ли включение питания причиной сброса. Содержимое внутренней памяти данных после сброса типа POR следует считать неопределенным.
Когда при выключении или сбое питания напряжение питания VDD опускается ниже уровня VRST, схема слежения за напряжением питания установит на выводе /RST низкий логический уровень и переведет CIP-51 в состояние сброса (см. рис. 14). Когда VDD превысит уровень VRST, CIP-51 выйдет из состояния сброса точно так же, как при сбросе типа POR. Следует иметь ввиду, что, хотя содержимое внутренней памяти данных и не изменяется при сбросе типа PFR, невозможно определить, опускалось ли напряжение VDD ниже уровня, необходимого для сохранения данных. Если флаг PORSF установлен в 1, данные нельзя более считать действительными.
Внешний вывод /RST позволяет внешней схеме перевести МК в состояние сброса. Подача на вывод /RST сигнала с низким активным уровнем заставит МК перейти в состояние сброса. Несмотря на наличие внутренних слаботоковых подтяжек, желательно обеспечить на выводе /RST внешние подтягивающие и/или развязывающие цепи, чтобы предотвратить ложные сбросы, вызванные шумом. После снятия сигнала с низким активным уровнем с вывода /RST МК будет оставаться в состоянии сброса еще по крайней мере 12 тактовых циклов. При завершении внешнего сброса устанавливается в 1 флаг PINRSF (RSTSRC.0). Допустимое напряжение на выводе /RST составляет 5В.
4. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
Функциональная схема приведена на рисунке 15. К выводам порта P0 МК подключена шина данных (D0…D7) ЖКИ. К выводам p0.0, p0.1, p0.2 подключены линии адресного сигнала, выбора режима чтение/запись, и линия строба ЖКИ соответственно.
Керамический конденсатор C1 подключен к выводу питания датчика температуры TMP36 для фильтрации помех по питанию, как того требует документация [2]. Физически он должен располагаться как можно ближе к самому датчику. Вывод VOUT датчика TMP35 подключен к выводу AIN0 АЦП МК.
МК семейства C8051F000 содержат схему слежения за напряжением питания, которая удерживает МК в состоянии сброса, пока напряжение питания VDD не превысит в процессе включения уровень VRST. В течение таймаута схемы слежения за напряжением питания (100 мс) на выводе /RST удерживается низкий логический уровень, что позволяет напряжению питания стабилизироваться. Следовательно, при включении питания с помощью переключателя SW1, система слежения за напряжением питания генерирует сигнал RST, тем самым запуская работу самого МК. К выводу RST, чтобы предотвратить ложные сбросы, вызванные шумом, подключен подтягивающий резистор на напряжение питания R1 и керамический конденсатор C2 (в соответствии с рекомендациями [4] ).
При напряжении питания 3В модуль ЖКИ автоматически устанавливает уровень контраста, установленный на заводе-изготовителе. Питаться прибор может от любого источника стабилизированного напряже