1   2   3   4
Ім'я файлу: kyrs.doc
Розширення: doc
Розмір: 876кб.
Дата: 12.01.2021
скачати
Пов'язані файли:
1607618.doc
1604454.doc
1602720.doc
399704.doc
54374-88532.docx
53808-90818.docx
Загальні правила аналізу документів у процесі індексування.docx
ВР грс бак.docx

Міністерство освіти та науки України

Національний університет „Львівська політехніка”




Кафедра АТХП



Курсовий проект


з курсу „мікропроцесорна техніка”

на тему:

„ ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ДАВАЧІВ НА БАЗІ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ 89c51”

Виконав:

студент гр. АВ-3
Прийняв:

доц. Лесовой Л.В.

Львів 2010




Зміст

Вступ

1.Індивідуальне завдання.

2. Структурна схема інтелектуального давача, побудованого на базі мікропроцесорного пристрою

2.1 Мікроконтролер 89С51

3. Побудова контролера клавіатури та семисегментного індикатора

3.1. Ввід інформації з клавіатури

3.2. Вивід інформації на семисегментний індикатор

3.3. Програма для програмування програмованого логічного пристрою контролера

3.4. Часові діаграми доботи програмованогологічного пристрою контролера

4. Робота аналого-цифрового перетворювача

5. Контролери послідовного каналу вводу-виводу.

6.Програма для роботи мікропроцесорного пристрою, побудованого на базі мікроконтролера 89С51

Специфікація

Висновки

Список літератури

Вступ


На сучасному етапі науково-технічного процесу все більше важливим постає питання впровадження у виробничу і наукову діяльність високоточних методів ведення обчислення, їх фіксації і перетворення. Це пов`язане в першу чергу з підвищення вимог до точності і надійності проведення обчислень у різних галузях науки і техніки, особливо у вимірюваннях фізичних величин.

Використання цифрових складових у приладах і пристроях обумовлюється в першу чергу можливістю прямого їх використання у схемах керування, побудованих, як правило, на базі мікроконтролерної техніки, що дозволяє обійтися без переходів між аналоговими і цифровими видами представлення інформації і відповідно зменшити похибки результатів вимірювань.

Переваги мікроелектронних пристроїв над аналоговими системами при вимірюванні фізичних величин:

1. Мікропроцесорні системи застосовуються як при прямих так і при непрямих методах вимірювання.

2. Висока точність представлення результатів.

3. Висока надійність мікропроцесорних пристроїв для вимірювання фізичних величин.

4. Відсутність параласу при зчитуванні результатів вимірювальної величини.

5. Запис значень величин у пам'ять.

6. Висока точність визначення вимірювальної величини.

7. Мала споживана потужність.

Даний інтелектуальний давач побудований на МК89С51, який є дев’ятирозрядними однокристальними мікро-ЕОМ, які працюють при максимальній тактовій частоті генератора 12 МГц . Маючи дев’ятирозрядну внутрішню архітектуру, МК51 виконує операції над бітами, півбайтами, байтами та машинними словами. Для виконання операцій над бітами МК51 має булевий процесор, який є незалежним бітовим процесором із своєю системою команд і своїм акумулятором.

1. ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ З ДИСЦИПЛІНИ «МІКРОПРОЦЕСОРНА ТЕХНІКА» НА ТЕМУ «ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ДАВАЧА НА БАЗІ МІКОКОНТРОЛЕРА 89С51»

Варіант № 39

1. Розмір клавіатури: 5 x 3 .

2. Розрядність індикатора: 9 .

3. Параметр, який вимірюється непрямим методом:

динамічна в’язкість вологої водяної пари


;

4. Вхідні параметри, які вимірюються за допомогою перетворювачів

t=[oC], p=[Па]

5. Контрольна точка:t=224 oC, p=180000 Па,

6. Тип АЦП: ADS 1286 PK .

Доцент кафедри АТХП:Лесовой Л.В.

  1. Структурна схема інтелектуального давача, побудованого на базі мікроконтролера 89С51 .

Cтруктурна схема інтелектуального давача побудованого на базі мікроконтролера 89С51 складається з:

- мікроконтролера 89С51, який здійснює керування зовнішніми пристроями вводу/виводу та проводить обчислення, згідно програми по обчисленню величини µвп - динамічна в’язкість вологої водяної пари (рівняння наведені в індивідуальному завданні);

- двох аналогово-цифрових перетворювачів (АЦП ADS 1286 PK), які здійснюють перетворення аналогового сигналу, що надходить з первинного перетворювача,у послідовний цифровий сигнал;

- клавіатури (5x3), за допомогою якої вводяться постійні величини або виводяться певні величини для перевірки програми;

- дев’ятирозрядного рідкокристалічного семисегментного індикатора, який потрібен для показу величин, які вводяться, знаходяться в пам’яті (тобто вже введені), вимірюються чи обраховуються в даний момент часу;

- контролеру клавіатури (5С090) та дев’ятирозрядного рідкокристалічного семисегментного індикатора, який обслуговує клавіатуру та індикатор;

- контролеру каналу послідовного вводу/виводу , який дозволяє обмінюватися інформацією з іншими контролерами чи з вищим рівнем керування (наприклад комп’ютером);

- блоку живлення.

Структурна схема інтелектуального давача наведена на рис.2.1.

Рис.2.1 Загальна структурна схема мікропроцесорного пристрою: ША - шина адресів; ШД - шина даних; КШ - керуюча шина.

2.1 Мікроконтролер 89С51 .

Основним елементом інтелектуального давача є мікроконтролер. Для даного проекта застосовується мікроконтролер 89С51, загальний вигляд та призначення ніжок якого показано на рис.2.2.

Мікроконтролер має чотири порти вводу-виводу Р0-Р3. Порт Р0 мікроконтролера 89С51 використовується, як шина даних (коли сигнал ALE=0) і шина адресів від А0 до А7 (коли сигнал ALE=1). Порт Р3 використовується як порт, який видає сигнали керування мікроконтролером. Сигнали керування, які ідуть від порту Р3, наведені на рис.2.2. Опис сигналів керування наведено в табл.3.1. Кожний порт може видавати сигнали керування.

Пам’ять у мікроконтролері поділяється на внутрішню пам’ять програм та даних та зовнішню пам’ять програм да даних.

Зовнішня пам’ять програм та даних поділяється на постійну зовнішню пам’ять програм (ПЗП), де знаходяться коди операцій, та зовнішню пам’ять даних (ОЗП), де знаходяться проміжні результати розрахунків. Звернення до ПЗП здійснюється за допомогою керуючого сигналу /PSEN, який виконує функцію строб-сигналу читання. Код команди вибирається із ПЗП при встановленні на /PSEN сигналу рівного логічному 0. Звернення (читання або запис) до ОЗП забезпечується керуючими сигналами /RD або /WR, які формуються на лініях Р3.7 та Р3.6 при виконанні відповідних операцій переміщення даних та команд керування процесором. Звернення до ОЗП здійснюється при встановленні на /RD або /WR сигналів логічного 0. Для того, щоб одночасно читати коди команд із ПЗП та дані із ОЗП сигнали /PSEN та /RD об’єднують в один сигнал /PSEN*/RD.



Рис.2.3. Схема генератора тактових імпульсів для мікроконтролера 89С51

До ніжок XTL2, XTL1 МК-51 підєднується генератор синхроімпульсів який зображений на малюнку 2.3. Цей кварцовий генератор виробляє імпульси із частотою 12Мгц і 24Мгц, оскільки цикл виконується однієї команди сладає 12 тактів, то виконання однієї команди займає одну мікросекунду, при частоті 12Мгц і 0.5 мікросекунди при частоті 24Мгц.

Схема скиду МК на нульовий адрес показана на рис 2.4.



Рис 2.4. Схема скиду МК

С1 - К50-35-10,0х6,3V , R1 – 8,2кОм


Опис роботи інтелектуального давача.

Температура і тиск перетворюються первинними перетворювачами у аналоговий уніфікований електричний сигнал (від 0 до 5 вольт), поступає на вхід аналого-цифрового перетворювача. На аналого-цифровому перетворювачі аналоговий (неперервний) сигнал перетворюється на послідовний чи паралельний цифровий код, який вже може сприймати мікроконтролер. Далі мікроконтролер обраховує величину µвп - динамічна в’язкість вологої водяної пари

згідно програми, та виводить результат на рідкокристалічний індикатор та, через канал послідовного вводу/виводу, на ЕОМ.


  1. Побудова контролера клавіатури та семисегментного індикатора.

Розглянемо роботу контролера при обслуговуванні клавіатури розміром 5х3 та семисегментного рідкокристалічного індикатора. Для цього вибираємо програмований логічний пристрій серії 5c090.

Нумерація ніжок серії 5С090 наведена на рисунку 3.1:


Рис 3.1. Нумерація ніжок мікросхем серії 5С090
3.1.Ввід інформації з клавіатури.

Для обслуговування клавіатури в мікропроцесорних системах використовується процедура вводу натиснутої клавіші.

Виявлення мікропроцесорним пристроєм натиснення клавіші на клавіатурі здійснюється за допомогою сканування клавіатури. Розглянемо процедуру вводу інформації з некодованої матричної клавіатури 5х3, яка включає 10 цифр (0-9) та 5 керуючих клавіші. Спосіб підключення клавіатури до мікропроцесорного пристрою показаний на рис 3.2.
Р ис 3.2. Структурна схема під’єднання клавіатури та дев’ятирозрядного індикатора до контролера.
Лінія порту Ri використовується для сканування, а лінія порту Ki - для опиту матриці клавіш. Значення сигналів R0-R8 змінюються за законом зсуваючого регістру з активним вихідним нульовим сигналом. При натисненій клавіші сигнал з лінії Ri поступає на ніжку Ki. Якщо клавіша натиснута, то на ніжці Ri та на ніжці Кі буде активний нульовий сигнал.

Наприклад, якщо буде натиснута клавіша 0, то нульовий сигнал буде на ніжках R0 та К0. Кожна клавіша в такій матриці має свій номер, який відповідає її місцезнаходженню. Діоди забезпечують захист від замикання між собою скануючих ліній у випадку одночасного натиснення більше ніж однієї клавіші.

Для зменшення використання зовнішніх портів мікроконтролера 89С51 контролер клавіатури та дев’ятирозрядного індикатора видає на шину даних порту Р0 мікроконтролера 89С51 код заданої клавіші. Код заданої клавіші формується контролером клавіатури та дев’ятирозрядного індикатора, побудованого на програмованому логічному пристрої типу 5С090.

Процедура вводу коду натисненої клавіші складається із послідовності часткових процедур: сканування матриці клавіш, усунення дребезгу контактів, очікування звільнення клавіші та ідентифікації коду натисненої клавіші. Для деяких клавіатур може бути відсутня процедура усунення дребезгу контактів (для клавіатури на базі герконів). Процедуру сканування іноді об’єднують з процедурою ідентифікації.

Таблиця 3.1

Формування коду заданої клавіші.


R0
R1
R2
R3
R4
K0
K1
K2
P03
P02
P01
P00
Символ

0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0

0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1

0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
2

1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
3

1
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
0
4

1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
0
1
5

1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
6

1
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
7

1
1
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
8

1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
9

1
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
Ent

1
1
1
0
1
1
1
0
1
0
1
1
Del

1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
F

1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
+

1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
0
-


  1   2   3   4

скачати

© Усі права захищені
написати до нас