Целью данного курсового проекта является разработка собственной системы климат-контроля автомобиля. Полученные знания в ходе изучения курса "Проектирование микропроцессоров" позволяют создать устройство с использованием сложных цифровых микросхем. Благодаря этому можно получить изделие с наименьшим числом различных компонентов, так как почти все функции способен реализовать микроконтроллер. С моей точки зрения самое главное в нашем проекте - написание программного обеспечения. От правильности алгоритма напрямую зависит работа микроконтроллера, а значит всего устройства в целом. Для отладки программы используется интегрированная среда разработки MPLAB 8.30. С использованием имеющегося там симулятора можно устранить многие ошибки, которые могли бы возникнуть в ходе работы микроконтроллера, что и является главной задачей разработчика.

Расчет и выбор компонентов электрической схемы

рис.3

Технические характеристики:

1. Подключение - общий анод

2. Прямое падение напряжения 2.1В

3. Прямой ток 10 мА

4. Цвет зеленый

5. Сила света при Iпр=10 мА 800 мккд

Управление индикатором происходит через восьмиразрядный сдвиговый регистр mc74hc595a с последовательным вводом, последовательным или параллельным выводом информации, с триггером-защелкой и тремя состояниями на выходе

Необходимые технические характеристики:

1. Напряжение питания 2-6 В

2. Максимальный ток потребления 75 мА

3. Выходной ток на ножку 35 мА

4. Входной ток на ножку 20 мА

5. Напряжение выхода "0" максимум 0.1В

6. Напряжение выхода "1" минимум 4.5В

Дополнительная информация находится в техническом описании MC74HC595A на сайте http://onsemi.com.

Между выходамирегистра и входами индикатора необходимо установить ограничивающие резисторы сопротивлением 280 Ом.

R = (Uп-Uд-Uвых0) /Iд

R = (5-2.1-0.1) /0.01=280 Ом

Для определения температуры в салоне автомобиля служит цифровой датчик температуры DS1821. Зависимость выходного кода DS1821 от температуры приведена в таблице:

Обмен информацией между датчиком и микроконтроллером осуществляется через однопроводной интерфейс 1-Wire. На рисунке 4 показана упрощенная схема аппаратной реализации интерфейса 1-Wire. Вывод DQ устройства представляет собой вход КМОП-логического элемента, который может быть зашунтирован (замкнут на общий провод) полевым транзистором. Сопротивление канала этого транзистора в открытом состоянии - около 100 Ом. Когда транзистор заперт - имеется небольшой ток утечки (примерно 5 мкА) на общий провод.

Шина 1-Wire должна быть подтянута отдельным резистором к напряжению питания устройств. Сопротивление этого резистора 4.7 КОм, однако, это значение рекомендовано только для достаточно коротких линий.

Рис.4

Обмен информации ведется так называемыми тайм-слотами: один тайм-слот служит для обмена одним битом информации. Данные передаются побайтно, бит за битом, начиная с младшего бита. На рисунке 5 показана диаграмма сигналов RESET и PRESENCE, с которых всегда начинается любой обмен данными.

климат контроль автомобиль микропроцессор

Рис.5

Рисунок 6 демонстрирует временные диаграммы тайм-слотов всех 4-х типов: вверху показаны тайм-слоты передачи от МК, внизу - приема от устройства.

Рис.6

Последовательность действий при измерении температуры должна быть следующей:

· Посылаем импульс сброса и принимаем ответ термометра.

· Посылаем команду Skip ROM [CCh].

· Посылаем команду Convert T [44h].

· Формируем задержку минимум 500мс.

· Посылаем импульс сброса и принимаем ответ термометра.

· Посылаем команду Skip ROM [CCh].

· Посылаем команду Read Scratchpad [BEh].

· Читаем данные из промежуточного ОЗУ.

Более подробная информация по техническому описанию находится по адресу http://datasheets. maxim-ic.com/en/ds/DS1821. pdf

Питание схемы выполнено с помощью стабилизатора напряжения KA7805АЕ, выходной ток 1А, входное напряжение 7-20 В, выходное напряжение 4,75-5,25 В. Схема включения на рис.7

Рис.7

Нагрузочные конденсаторы Сi=0,33 мкФ и Сo=0,1 мкФ рекомендованы производителем. Техническая документация: http://www.fairchildsemi.com/ds/KA/KA7805AE. pdf

Общий суммарный ток потребления составляет 573 мА. Для защиты от обратного включения служит диод КД 243 А, прямой ток составляет 1А, падение напряжение 1,1 В, обратный ток 0,01 мА. Также в цепи перед стабилизатором стоит быстродействующий предохранитель N15 (0.6A).

Керамический резонатор R 0.800 - JTB/J устанавливается параллельно входам OSC1 и OSC2 микроконтроллера. При подключении используются 2 конденсатора по 100 пФ, емкости рекомендованы изготовителем: http://www.arcos.ru. postman.ru/upload/jtb. pdf.

Разъемы ХР1 служат для соединения устройства с напряжением питания в автомобиле, ХР2 для соединения с датчиком температуры, ХР3 для соединения с сервоприводом.

Описание работы устройства

5. Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения

6. Internet ресурсы

Размещено на Allbest.ru