Зміст
Введення
1. Аналіз поставленого завдання
1.1 Обгрунтування достатності апаратних засобів та програмних ресурсів
1.2 доопределение набору апаратних засобів і програмних ресурсів
1.3 Розподіл функцій пристрою між вузлами мікроконтролера
1.4 Вибір і обгрунтування режимів роботи вузлів мікроконтролера
2. Проектування принципової схеми пристрою
2.1 Схема включення мікроконтролера
2.2 Формування тактових імпульсів
2.3 Організація скидання
2.4 Схеми вхідних і вихідних пристроїв
2.5 Схема джерела напруги живлення
3. Проектування програмного забезпечення мікропроцесора
3.1 Проектування модуля ініціалізації мікроконтролера
3.2 Проектування процедур обробки переривань
3.3 Проектування процедур обробки інформації
3.4 Проектування процедур виведення інформації
3.5 Проектування процедури Main ()
4. Лістинг програми
Висновок
Введення
В даний час вбудовані комп'ютерні системи отримують все більше поширення через їх високої якості і надійності, а так само простоти обробки інформації.
У ході курсового проекту необхідно розробити КС яка буде зчитувати дані з послідовного порту і виводити оброблену інформацію на LCD індикатор.
За технічним завданням на курсовий проект КС повинна бути побудована на мікроконтролері MSP430.
Мікроконтролери MSP430 - це 16-розрядні мікроконтролери RISC-архітектури, з розвиненою периферією і наднизьким енергоспоживанням Мікроконтролери сімейства MSP430 містять 16-розрядне RISC CPU, периферійні модулі та гнучку систему тактування, з'єднані через фон-неймановскую загальну адресну шину (MAB) пам'яті і шину пам'яті даних (MDB). Об'єднуючи сучасне CPU з відображеними у пам'яті аналоговими і цифровими периферійними пристроями, сімейство MSP430 пропонує рішення для додатків зі змішаними сигналами.
1. Аналіз поставленого завдання.
Темою курсового проекту є "Віддалене пристрій індикації".
Розглянемо загальну структурну схему, наведену на малюнку 1.
Рисунок 1 - Структурна схема пристрою.
В якості мікроконтролера оберемо MSP430F135.
MSP430F135 має пам'ять програм 16 Кбайт + 256 байт, ОЗП 512 байт. Максимальна кількість контактів вводу/виводу 48. Дана конфігурація дозволяє будувати малопотребляющіе і високоефективні додатки.
У запропонованого мікроконтролера достатнє число контактів введення/виводу і пам'яті програм і даних.
На малюнку 2 наведений MSP430F135.
Малюнок 2 - MSP430F135
Характеристики MSP430F135:
- 12-розрядний АЦП з внутрішнім джерелом опорного напруги,
- пристроєм вибірки-зберігання,
- режимом автоматичної послідовної оцифровки даних
- компаратор для порівняння аналогових сигналів
- 16-розрядний таймер з трьома регістрами захоплення/порівняння
- Послідовний комунікаційний інтерфейс (USART) з програмної настройкою режиму: асинхронний - UART або синхронний - SPI
- внутрісхемний програматор з послідовною передачею даних
- Захист програмного коду
- Послідовне програмування ( JTAG)
На малюнку 3 наведена внутрішня структура MSP430F135
Рисунок 3 - Внутрішня структура MSP430F135
2. Проектування принципової схеми пристрою
Схема включення мікропроцесора
Мікроконтролер MSP430F135 містить 6 регістрів введення/виводу. Задіємо Port 1 і Port 2 управління світлодіодним індикатором. Port 4 служить для зчитування даних з датчика Холла.
На малюнку 4 наведена структурна схема включення мікроконтролера.
Рисунок 4 - Структурна схема включення мікроконтролера
Формування тактових імпульсів
Джерелом тактових імпульсів в мікроконтролері MSP430F135 може бути:
- внутрішній змінний резистор
- зовнішній резистор
- Керамічний резонатор
- 32 kHz кварцовий резонатор
- високочастотний кварцовий резонатор
- зовнішнє джерело тактових імпульсів
У даному розроблювальному пристрої найбільш кращим режимом роботи генератора є застосування зовнішнього кварцового резонатора підключається до контактів XIN і XOUT Це стабільний генератор з точною витримкою тимчасових інтервалів тактової частоти яка необхідна для дільника USART інтерфейсу.
На малюнку 5 наведена схема тактування.
Рисунок 5 - Схема тактирования.
Схема скидання
На малюнку 6 приведена апаратна схема скидання по включенню живлення. Дана схема необхідна для первинної ініціалізації апаратури мікроконтролера.
Малюнок 6 - Апаратна схема скидання по включенню живлення
Схеми вхідних і вихідних пристроїв
Прийом даних здійснюється по послідовному RS-232 інтерфейсу. Для його нормального функціонування і забезпечення сумісності з рівнями використовуємо мікросхему інтерфейсу MAX232. Схема включення MAX 232 приведена на рисунку 7.
Рисунок 7 - Схема включення MAX 232
РКІ підключений до мікроконтролеру MSP430F135 за допомогою 8-ми розрядної шиною.
Рисунок 8 - Схема підключення ЖКИ.
Алфавітно-цифрові РКІ - модулі являють собою недороге і зручне рішення, що дозволяє заощадити час і ресурси при розробці нових виробів, при цьому забезпечують відображення великого обсягу інформації при гарній розрізнення і низькому енергоспоживанні. Можливість оснащення РКІ - модулів заднім підсвічуванням дозволяє експлуатувати їх в умовах зі зниженою або нульовою освітленістю, а виконання з розширеним діапазоном температур (-20 В° С. .. +70 В° С) в складних експлуатаційних умовах, у тому числі в переносній, польовий і навіть, іноді, в бортовий апаратурі.
Відповідно до тимчасової діаграмою в початковому стані сигнал Е = 0, сигнал R/W = 0, значення сигналу RS - довільне, шина даних DBO ... DB7 в стані високого імпедансу (НI). Такий стан керуючих сигналів (E і R/W) повинно підтримуватися весь час в проміжках між операціями обміну з РКІ-модулем. Шина даних в ці моменти в принципі вільна, і може використовуватися в мультиплексному режимі для якихось інших цілей, наприклад, для сканування матриці клавіатури. Природно, необхідно подбати про виключення конфліктів на шині даних в момент здійснення операцій обміну з РКІ-модулем.
Послідовності дій, які необхідно виконувати керуючої системі при здійсненні операцій запису і читання для 8-ми розрядної шини наведені відповідно в таблицях 1, 2. Для нормальної роботи РКІ необхідно сформувати тимчасові діаграми наведені на малюнках 9 і 10
Таблиця 1. Операції запису для 8-ми розрядної шини
1. Встановити значення лінії RS
2. Вивести значення байта даних на лінії шини DB0 ... DB7
3. Встановити лінію Е = 1
4. Встановити лінію У = 0
5. Встановити лінії шини DB0 ... DB7 = HI
Таблиця 2. Операції читання для 8-ми розрядної шини
1. Встановити значення лінії RS
2. Встановити лінію R/W = 1
3. Встановити лінію Е = 1
4. Вважати значення байта даних з ліній шини DB0 ... DB7
5. Встановити лінію Е = 0
6. Встановити лінію R/W = 0
Рисунок 9 - Тимчасова діаграма операції записи
Рисунок 10 - Часова діаграма операції читання
Схема стабілізатора напруги
Стабілізатор напруги побудований на мікросхемі LM7805. Дана мікросхема є лінійним стабілізатором напруги. Напруга стабілізації 5V. На малюнку 11 наведена схема включення стабілізатора.
Ма...
