 |
Разработка функциональной схемы
|
|
|
|
МИКРОПРОЦЕССОРНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ ВЕСАМИ
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
«Микропроцессорные устройства и системы»
ЗФ КП. ХХХХХХ.008 ПЗ
Студент группы
Руководитель проекта
профессор кафедры ПрЭ
А.В.Шарапов
2008
Федеральное Агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование по дисциплине
«Микропроцессорные устройства и системы»
студенту ____________________________________
группа ________________ факультет _______ ЗФ ________
Тема проекта: Микропроцессорное устройство управления
электронными весами ________________________________
Исходные данные к проекту: Фиксируются вес и стоимость расфасованной порции продукта ____________________________
Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): ______________________________________
выбор микроконтроллера, обоснование функциональной схемы,
разработка полной принципиальной схемы устройства с перечнем
элементов и листинга управляющей программы
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей и схем):
схема электрическая принципиальная – 1 лист
Дата выдачи задания: __________________________________
Руководитель профессор кафедры ПрЭ _______ А.В.Шарапов
Задание принял к исполнению ____________________
СОДЕРЖАНИЕ
1 Введение...................................................................................................4
2 Конкретизация технического задания...................................................4
3 Разработка функциональной схемы.......................................................4
4 Разработка схемы алгоритма прикладной программы.........................5
|
|
|
5 Разработка принципиальной схемы.......................................................7
6 Разработка управляющей программы....................................................9
7 Заключение.............................................................................................10
Список использованных источников......................................................11
Приложение А. Листинг управляющей программы..............................12
ЗФ КП. ХХХХХХ.008 Э3 Плата микроконтроллера. Схема электрическая принципиальная……………......................................................19
ЗФ КП.ХХХХХХ.008 ПЭ3 Плата микроконтроллера. Перечень элементов..............................................................................................................20
ВВЕДЕНИЕ
Применение микропроцессорных средств позволяет строить универсальные устройства управления электронными весами, легко перестраиваемые на различные режимы его работы.
Анализ технического задания показывает, что проектируемое устройство должно выполнять две основные задачи:
а) позволять вводить цену продукта с клавиатуры;
б) обрабатывать и выводить значение цены, веса и стоимости расфасованного продукта;
При проектировании принято, что вес товара не превышает 1кг, а цена за килограмм и стоимость – 99р. 99коп..
КОНКРЕТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Для электронных весов потребуются следующие внешние устройства:
- клавиатура с цифрами 0-9 и клавишей ввода, т.е. всего десять клавиш;
- 2 семисегментных индикаторов: 4 отображают вес с точностью до грамма, по 4 для отображения цены и стоимости товара.
- усилитель сигнала с датчика веса и АЦП для оцифровки данных.
При использовании микропроцессорного комплекта серии К580 устройство управления весами кроме центрального процессора (пять микросхем) должно включать в себя параллельный интерфейс, программируемый таймер, ПЗУ для хранения прикладной программы и ОЗУ для организации стека.
Предпочтительнее использование однокристальных микроконтроллеров, где все перечисленные устройства реализованы в одной микросхеме и требуется лишь один источник питания. Наиболее оптимальное решение получается при применении микроконтроллеров Atmel AVR с гибкой и развитой системой команд и множеством вспомогательных функций, среди которых присутствуют 8- и 16-разрядные таймеры и 10-разрядные АЦП. Кроме того, эти контроллеры изготовлены по технологии КМОП, что обеспечивает экономичное потребление тока.
|
|
|
РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
На рисунке 3.1 приведена функциональная схема устройства управления электроннымим весами, выполненного на однокристальном микроконтроллере Atmega16.
В связи с достаточно большим количеством семисегментных индикаторов следует использовать схему динамической индикации. Для этого информационные входы семисегментных индикаторов подключены к выходам дешифратора К514ИД1, а общий вход каждого индикатора – к выходу 4-разрядного дешифратора К1564ИД5. На вход К514ИД1 от микроконтроллера подается код символа, на вход К1564ИД5 – код активного индикатора. Каждый индикатор должен активироваться с частотой не менее 40 Гц (частота, при которой мерцание индикаторов незаметно для глаз). Для отображения информации при таком подключении потребуется один порт, в данной схеме для этих целей выделен порт PC. Поскольку у дешифратора семисегментного индикатора управление запятой не предусмотрено, то для следует выделить еще один вывод микроконтроллера, в данном случае PD7.
Клавиатуру удобно построить в виде матрицы 3´4, для ее сканирования потребуется один порт, в данном случае PB.
Для оцифровки сигнала датчика используется вход микроконтроллера ADC0.
Для определения веса товара с точностью до грамма при максимальном весе 1кг требуется 10-ти разрядный АЦП, встроенный в микроконтроллер.
|
Рисунок 3.1 – Функциональная схема контроллера
|
|
|
