Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

на тему

Считывание данных с пяти четырех битных датчиков и передача данных на персональный компьютер по интерфейсу RS232

Аннотация

микроконтроллер схема программа датчик

Устройство предназначено для считывания данных с пяти четырех битных датчиков и передача данных на ПК по RS232.

Принцип работы устройства: микроконтроллер (DD1) постоянно считывает данные с пяти датчиков посредствам дискретных входов и формирует трехбайтовый пакет для отправки посредствам универсального приёмо-передатчика (UART). Временной интервал между отправляемыми пакетами задаётся таймером 1. Сигналы с UARTа поступают на приёмо-передатчик DD2 который преобразует физические уровни сигналов с UARTа в физические уровни интерфейса RS-232 (скорость передачи 4800 бод). Питание схемы постоянным напряжением 5В обеспечивает AC/DC преобразователь DD3.

Параметры используемого оборудования:

Контроллер: AT89S53-24PI

Преобразователь АС/DC AMEL5-5SEMAZ

AC-DC, 5Вт,

Вход90…260V AC, 47…440Гц / 120...370V DC,

Выход5В/1A,

изоляция 4000V AC,

в корпусе на плату52х26х15.8мм,

рабочая температура -40…+80°С.

Преобразователь UART RS232: MAX233.

1. Разработка структурной и функциональной схемы устройства

Рис.1- структурная схема системы сбора датчиков

1 - ПК принимающий данные из универсального приемо-передатчика;

2 - преобразователь уровней MAX232;

3 - микроконтроллерAT89S53-24PI;

4 - датчики 4х битные;

2. Электрическая принципиальная схема устройства

2.1 Выбор элементов схемы

2.1.1 Микроконтроллер

Центральное место в схеме занимает микроконтроллер, который выполняет арифметические и логические операции, осуществляет программное управление процессом обработки информации. Микроконтроллер собирает данные с датчиков и упаковывает их в стандартную посылку для передачи через интерфейс УАПП.

Выберем микроконтроллер AT89S53-24PI семейства АТ89 фирмы Atmel.

Основными элементами базовой архитектуры семейства (архитектуры микроконтроллера 8051) являются:

· 8-разрядное ЦПУ, оптимизированное для функций управления

· Встроенная Flash память программ

· Встроенные 16-разрядные таймеры/счетчики событий

· Полнодуплексный UART

· Несколько источников прерываний с несколькими уровнями приоритета

· Встроенное ЭСППЗУ

· Интерфейс последовательной шины SPI

· Сторожевой таймер

· Несколько режимов энергосбережения

· Аппаратная поддержка внутрисхемной эмуляции (ONCE - on circuit emulation)

AT89S53-24PI минимальный контроллер в семействе имеющий необходимый для данной реализации УАПП и необходимое количество портов для подключчения датчиков.

Микроконтроллеры семейства AT89 выпускаются для работы при разных значениях напряжения питания и тактовой частоты, определяемой частотой подключенного к микроконтроллеру кварцевого резонатора. Ток потребления зависит от величины напряжения питания и тактовой частоты. В Таблице 1 приведены значения тока потребления в рабочем режиме (Icc) при максимальном значении напряжения питания и Fosc=12 МГц.

Таблица 1- Диапазоны значений у микроконтроллера AT89C1051

Алгоритм основной программы представлен на рис 3

Рис.3- алгоритм основной программы системы сбора датчиков

Алгоритм обработки прерываний представлен на рис 4

Рис.4 - алгоритм обработки прерываний таймера системы сбора датчиков

Программа микроконтроллера состоит из двух составляющих: основной программы и обработки прерываний. Основная программа осуществляет инициализацию начальных значений переменных и настройку таймера 0, для задания скорости передачи, и настройку таймера 1, для задания интервала между посылками. После инициализации основная программа в бесконечном цикле формирует из данных, полученных с датчиков, трехбайтовую посылку.

Подпрограмма обработки прерываний, по прерыванию от таймера 1, отсылает пакет даннух через УАПП.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта была разработана система считывания данных с пяти четырех битных датчиков:

1) структурная схема

2) схема электрическая принципиальная,

3) Блок-схема работы программного обеспечение микроконтроллера;

Перечень элементов

Литература

1) Документация на AMEL5-MAZ (AC DC преобразователь), файл «.pdf»;

2) Документация на AT89S53 (микроконтроллер), файл «.pdf»;

3) Документация на MAX220-MAX249 (преобразователь), файл «.pdf»;

4) Р. Токхайм - Микропроцессоры. Курс и упражнения.

Размещено на Allbest.ru