Микропроцессорная система экологического мониторинга вредных газовых выбросов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?держка русскоязычных символов. Размер экрана - для переносного устройства требуется компактный ЖКИ. Режимы отображения ЖКИ - днем без подсветки даже при ярком свете (темные сегменты на сером фоне), ночью - с подсветкой, метод - трансфлективный, позитивный.
Собственно подсветка может быть реализована несколькими способами: с помощью электролюминесцентной панели и люминисцетной лампой с холодным катодам (все работают в повышенном напряжении) и третий вариант - подсветка на основе светодиодной матрицы.
Последняя не требует высоковольтного источника (прямое падение напряжения составляет 4,2 В) и при использовании несложного источника тока позволит производить питание от источника с напряжением 5 В. Кроме того, светодиодная подсветка имеет значительно большее (в десятки раз) время наработки, а также только она допустима к эксплуатации в расширенном диапазоне температур (-20С...+70С).
Энергопотребление для переносной системы должно находится на минимальном уровне - от 5 до 25 мкА при 5 В (на кв. дюйм). Искусственная подсветка или требуют дополнительной энергии, использование которой предусматривает редкие случаи.
Следуя вышеперечисленным требованиям, наиболее подходящим ЖКИ являются: DV-16230S2FBLY/R ЖКИ 16х2, англо-русский; DV-16210S1FBLY/R ЖКИ 16х2, англо-русский; MT-16S2S; MT-16S2D; MT-16S2H; MT-16S2J.
По габаритным и ценовым характеристикам был выбран отечественный ЖКИ MT-16S2J, общее описание:
-Разрешение: 2 строки по 16 символов;
-Напряжение питания: 3.0 В; 5.0 В;
-Габаритные размеры, мм: 85,0 x 30,0 x 13/9.5;
-Размеры видимой области, мм: 62,0 x 19,0;
-Размер знакоместа, мм: 2,96 x 5,65;
-Типы ЖК-панели: STN-gray, STN-yellow, FSTN-positive, FSTN/STN negative;
-Рабочий диапазон температур: от -30 до +80 градусов Цельсия;
-Подсветка с нижним свечением: янтарная, желто-зеленая;
-Тип контроллера: KS0066.
Интерфейс подключения - параллельный. Для соединения индикатора с микроконтроллером используется 11 или 7 линий - три линии управления и 8-ми или 4-ми битная шина данных (задается при инициализации). Линия RS служит для сообщения контроллеру индикатора о том, что именно передается по шине: команда или данные (RS = 1 - данные, RS = 0 - команда). По линии Е передается строб-сигнал, сопровождающий запись или чтение данных: по переходу сигнала на линии E из 1 в 0 осуществляется запись данных во входной буфер микроконтроллера индикатора. Запись информации в ЖКИ происходит по спаду этого сигнала. Потенциал на управляющем выводе R/W (Read/Write) задает направление передачи информации, при R/W = 0 осуществляется запись в память индикатора, при R/W = 1 - чтение из нее. Еще три линии предназначены для подачи питающего напряжения (VDD, GND) и напряжения смещения, которое управляет контрастностью дисплея.
Индикатор может управляется по параллельному 4х или 8ми битному интерфейсу. В итоге выбор будет осуществляться по наличию свободных портов В/В на МК.
Диаграмма обмена данными по 4-ми и 8-ёх битному интерфейсу с микроконтроллером показана на рисунке 7.6, 7.7.
Рисунок 7.6 - Диаграмма обмена по 4-х битному интерфейсу
В каждом цикле обмена необходимо передавать (читать или писать) все 8 битов - два раза по 4 бита. Передача старших 4х битов без последующей передачи младших 4х битов не допускается.
Рисунок 7.7 - Диаграмма обмена по 8-ми битному интерфейсу
7.6 Обзор модулей GSM/GPRS
Для передачи данным через GSM-сеть применяют специальные передающие устройства - GSM/GPRS-модули, выполненные в отдельным конструктивном исполнении. Для полноценной реализации законченного передающего устройство необходимо наличие так называемой обвязки, в нашем случае - это держатель SIM-карты и антенна. Чтобы микроконтроллер связывался с модулем, необходимо наличие общего интерфейса. В общем GSM/GPRS-модулю для работы в составе газоаналитической переносной системы предъявляются следующие требования:
-Поддержка минимум двух диапазонов, это GSM: 900/1800 МГц;
-Встроенный TCP/IP/UDP/DNS стек для установки соединения с сервером;
-Стандартный интерфейс RS-232 (UART) с поддержкой АТ-команд;
-Питание не более 5 В, низкий ток потребления;
-Компактные размеры и вес;
-Расширенный температурный диапазон;
-Минимум внешних компонентов, поддерживающих работу модуля;
-Невысокая цена.
Этим требованиям удовлетворяет множество устройств: SIM300C, Enfora Enabler II-G GSM0108, Nfora Enabler II-G GSM0116, Cinterion BGS3, WAVECOM Q2686, GSM-модуль WISMO 228 (таб.7.2). При равных аппаратных характеристиках, выбор был сделан в пользу последней модели, представляющей квадратную микросборку 25х25 мм с низким током потребления в режиме ожидания (1,3 мА/Idle Mode Paging 9). К тому же весьма важным преимуществом является невысокая цена устройства.
Таблица 7.2 - Технические характеристики WISMO 228
Передача данных GSM, CSD, SMS, FAX, GPRS class10Память Встроенная Радиочасть QUAD Band Чувствительность -108 dBm Выходная мощность 33 dBm 2 dB (2 W) Питание 3,2 ... 4,8 В Потребление 1,3 мА (Idle), 36 мкА (выкл.) Кодеки HR, FR, EFR, AMR, quality VDA2A Аудио интерфейс 1 аналоговый звуковой канал Эхоподавление Да Декодер DTMF Да Интерфейс управленя 1 UART Аналоговые интерфейсы 1 ADC, 1 DAC, 3 PWM Цифровые интерфейсы 11 GPIO, 1 SPI, 1 I2C Корпус 46 краевых контактов, размер 25 x 25 x 2.5 мм Температура -40...+85 oC Сертификаты CE, GCF, China RTE, R&TTE
Передача команд и приём ответов осуществляется по шине UART на скорости 115,2 кбит по умолчанию. AT-команда состоит из ASCII-кодов латинских символов, и завершается символом возврата каретки (значение 0x0D, последовательность \r в Си). Обмен по шине полудуплексный, т. е. отправлять команду модулю можно только после приня