Реферат
Мікроконтролер, Геркон, Датчик, світлодіоди.
Мета роботи: розробка мікропроцесорної системи на базі мікроконтороллера, велотренажер з ігровим ухилом. Дитині задається певна фізична нагрузка-програма, після чого він повинен її виконати, щоб продовжити гру на комп'ютері.
Зміст роботи: в роботі виконано побудову структурної схеми, побудова функціональної схеми, сформований алгоритм роботи системи, вибір елементної бази, оптимальної для реалізації поставлених завдань по діапазону характеристик, розроблена програма, розроблена принципова схема пристрою.
Зміст
Введення
1. Опис об'єкта і функціональна специфікація
2. Опис структури системи
3. Опис ресурсів МК AT90S2313-10P1
4. Ассемблирование
5. Програмування мікроконтролера
6. Розробка алгоритму роботи пристрою
7. Опис вибору елементної бази та роботи принципової схеми
Висновок
Список літератури
Додаток А. Лістинг програми
Додаток Б. Об'єктний файл
Введення
В даний час більше тридцяти зарубіжних фірм випускають мікроконтролери масового застосування з розрядністю 8 біт, недорогі і придатні для використання в найрізноманітніших додатках. Однак саме мікроконтролери серії РІС фірми Microchip В® Technology Inc. переживають останні три-чотири роки в Україні справді вибухове зростання популярності. Ці мікроконтролери також вкрай популярні в усьому світі, як у виробників електронної техніки, так і серед радіоаматорів.
У чому ж причина такої популярності? Звичайно, не останню роль зіграли правильна маркетингова політика, потужна і продумана підтримка розробників з боку фірми і низька вартість мікросхем. Крім цього, сам продукт володіє цілим рядом незаперечних переваг. Мікроконтролери РІС фірми Microchip В® об'єднали в собі всі передові технології, що застосовуються в виробництві мікроконтролерів: розвинену RISC-архітектуру, мінімальне енергоспоживання при високій швидкодії, ППЗУ, програмоване користувачем, функціональну закінченість.
Чітка і продумана внутрішня структура контролерів і невелика, але потужна система команд з інтуїтивно зрозумілою мнемонікою значно полегшують процес вивчення контролерів РІС та написання для них програм.
Світова промисловість випускає величезну номенклатуру мікроконтролерів. По області застосування їх можна розділити на два класи: спеціалізовані, призначені для застосування в якій-небудь одній конкретній області й універсальні, які не мають конкретної спеціалізації та можуть застосовуватися в самих різних областях мікроелектроніки, за допомогою яких можна створити як будь-яке з перерахованих вище пристроїв, так і принципово новий пристрій.
Мета курсової роботи - розробити мікропроцесорну системи на базі мікроконтролера для спортивного велотренажера.
1. Опис об'єкта і функціональна специфікація
Проблема обмеження часу, який діти проводять за комп'ютером, багатьом батькам відома не з чуток. Про шкоду здоров'ю, шкільної успішності сказано вже чимало, тому відразу перейдемо до технічних аспектам вирішення цієї проблеми. В інтернеті можна знайти чимало програм для PC, які лімітують В«машинний часВ». Перша ж скачана програма NikLock V1.53 мені сподобалася. Однак після деякого досвіду експлуатації виникла ідея удосконалити процес. Суть ідеї зводиться до наступного - спочатку в день В«БезкоштовноВ» виділяється невеликий відрізок В«машинного часуВ», а решту часу пропонується заробити за допомогою ... велотренажера. Тобто чим більше крутиш і чим більше навантаження, тим більше заробляєш часу для комп'ютерних ігор. Таким чином вирішується заодно і проблема гіподинамії.
Отже, почнемо з велотренажера. У нашому випадку це був Body Sculpture ВЕ6200, але це не принципово. В даному випадку можна використовувати практично будь-який тренажер (як з В«бортовим комп'ютеромВ», так і без нього), тому пропонується повністю автономний інтерфейс знімання даних.
Основою схеми є мікроконтролер AT90S2313-10PI. За допомогою геркона S1 мікроконтролер відстежує кожен оборот педалей тренажера. Ротор резистора R1 сполучається з регулятором навантаження тренажера. Більшу частину часу мікроконтролер знаходиться в сплячому режимі, тому в схемі відсутнє вимикач живлення. У тренажері ВЕ6200 є датчик оборотів, який складається з постійного магніту, закріпленого на В«робочому колесіВ», і геркона, закріпленого на нерухомому кронштейні. Закріплюємо В«нашВ» геркон біля В«рідногоВ» геркона таким чином, щоб він теж потрапляв в поле обертового магніту. Регулятор навантаження в ВЕ6200 управляє натягом ремінного гальма. Між мінімальної та максимальної навантаженням ручка регулятора робить близько шести повних оборотів.
Тепер про повсякденному використанні. Дитина включає комп'ютер. Програма NikLock відміряє йому (згідно настройці) невеликий початковий інтервал часу. Його можна відразу витратити на комп'ютерні гри, або, запустивши програму Velo, заробити за допомогою велотренажера собі ще деяка кількість В«машинного часуВ». Коли початковий інтервал часу закінчиться, комп'ютер потрібно перезавантажити (або включити знову, якщо NikLock його вже вимкнув) і тепер програма NikLock відміряє зароблений інтервал часу. Його можна використовувати частково на гру, частково знову на заробіток нового часу за допомогою тренажера і програми Velo і т.д.
Програму Velo можна використовувати і у фоновому режимі, тобто запускаємо спочатку Velo, потім гру. В результаті одна дитина може грати, а інший в цей час заробляти собі час.
Функціональна специфікація
1. Входи
a. Герконовий датчик
2. Виходи
a. Світлодіод - Індикатор обертання колеса велотренажера
b. Комп'ютер з програмою Velo
3. Функції
a. Запис програми
b. Відлік оборотів обертання колеса велотренажера
c. Передача даних на комп'ютер
d. Індикація обертання колеса велотренажера і працездатності системи
2.Опісаніе структури системи
Після визначення входів і виходів пристрою розроблена структурна схема пристрою. Структурна схема велотренажера наведена на рис. 1.
Велотренажер
Магніт Світлодіод
Геркон
Рис. 1. Структурна схема велотренажера
3.Описание ресурсів МК AT90S2313-10P1
У курсовому проекті був обраний 8 - ми розрядний AVR мікроконтролер AT90S2313-10P1 з 2 Кбайт Flash пам'яттю з підтримкою внутрішньосистемного програмування.
Відмінні особливості:
AVR В® - висока продуктивність і RISC архітектура з низьким енергоспоживанням
