КУРСОВИЙПРОЕКТ
А втомобільние годинник-термометр-вольтметрна базі мікроконтролера
Зміст
Введення
1. Опис об'єкта іфункціональна специфікація
2. Описструктури системи
3. Опис ресурсів МК AT89C2051
4. Ассемблирование
5. Розробкаалгоритму роботи пристрою
6. Опис вибору елементної бази та роботи принципової схеми
Висновок
Список літератури
Додаток. Лістинг програмиі об'єктний файл
Введення
Сучаснумікроелектроніку важко уявити без такої важливої вЂ‹вЂ‹складової, якмікроконтролери. Мікроконтролери непомітно завоювали весь світ. Мікроконтролернітехнології дуже ефективні. Одне і те ж обладнання, яке раніше збиралосяна традиційних елементах, будучи зібрано з застосуванням мікроконтролерів,стає простіше, не вимагає регулювання і менше за розмірами. Із застосуванняммікроконтролерів з'являються практично безмежні можливості по додаваннюнових споживчих функцій і можливостей до вже існуючих пристроїв.Для цього достатньо просто змінити програму.
Однокристальний(Однокорпусні) мікроконтролери являють собою прилади, конструктивновиконані у вигляді ВІС і включають в себе такі складові частини:мікропроцесор, пам'ять програм і пам'ять даних, а також програмованіінтерфейсні схеми для зв'язку із зовнішнім середовищем.
Світова промисловістьвипускає величезну номенклатуру мікроконтролерів. По області застосування їхможна розділити на два класи: спеціалізовані, призначені длязастосування в якій-небудь одній конкретній області (контролер для телевізора, контролердля модему, контролер для комп'ютерної мишки) і універсальні, які немають конкретної спеціалізації та можуть застосовуватися в самих різних областяхмікроелектроніки, за допомогою яких можна створити як будь-яке з перерахованихвище пристроїв, так і принципово новий пристрій.
Мета курсового проекту -розробка мікропроцесорної системи автомобільні годинник-термометр-вольтметр набазі мікроконтролера.
1. Опис об'єкта іфункціональна специфікація
Даний пристрійпризначений для використання в автомобілі.
Основою пристроює мікроконтроллер AT89C2051 фірми В«AtmelВ». Для відображення інформаціївикористовується рідкокристалічний індикатор типу ЖКІ13-8/7-02. Незважаючи на те,що в даний час доступні РКІ з вбудованими контролерами, інодівиявляється доцільним застосування спеціального РКІ. Причин може бутикілька. Поширені РКІ з вбудованими контролерами мають цілурядом недоліків: відсутність десяткових точок, поганий кут огляду,недостатній в деяких випадках розмір символів. У той же час існуєдоступна і досить зручна у використанні мікросхема драйвера РКІ КР1820ВГ1.Вона випускається Мінським ВО В«ІнтегралВ».
Розглянуте в цій роботі пристрій встановлюється вавтомобілі для індикації часу, контролю заряду акумулятора та реєстраціїтемператури. Діапазон контрольованої напруги можна вибрати будь-який, однак впрограмі він встановлений в межах від 12,0 В до 15,0 В, а при відхиленні відцих значень напруги включається зумер.
Функціональнаспецифікація
1. Входи
a. 4 датчика температури
b. Кнопка запуску (включення харчування)
c.Панель управлінняз сенсорним перемикачем і ІФ приймачем
2. Виходи
a. Рідкокристалічний індикатор
b. Звуковий динамік
3. Функції
a. індикація поточногочасу
b. будильник
c.таймер
d. індикація температури вчотирьох точках
e.звуковасигналізація при підвищенні температури
f.індикаціянапруги в бортовій мережі автомобіля
g. звукова сигналізація припадінні напруги бортової мережі
h. управління режимамироботи пристрою за допомогою ІЧ-пульта
2.Опісаніеструктури системи
Післявизначення входів і виходів пристрою розроблена структурна схемапристрої. Структурна схема автомобільних вольтметра-термометра-годинприведена на рис. 1.
Термодатчик № 2
Гучномовець
Рис. 1. Структурнасхема автомобільних годин-термометра-вольтметра
3. Опис ресурсівМК AT89C2051
AT89C2051розроблений за технологією КМОП. Мікроконтролер оснащений Flash програмованимі стирані ПЗУ, а також сумісний за системою команд і за висновками зістандартними приладами сімейства MCS-51. Обсяг Flash ПЗУ - 2 Кбайта, ОЗУ - 128байтів. Має 15 ліній вводу/виводу, один 16-розрядний таймер/лічильникаподій, повнодуплексний порт (UART) п'ять векторних дворівневих переривань,вбудований прецизійний аналоговий компаратор, вбудовані генератор і схемуформування тактової послідовності. Напруга програмування Flashпам'яті - 12 В і її вміст може бути захищене від несанкціонованихзапису/зчитування. Є можливість очищення Flash пам'яті за одну операцію іможливість зчитування вбудованого коду ідентифікації. Струм споживання вактивному режимі на частоті 12 МГц не перевищує 15 мА при 6 В і 5,5 мА принапрузі живлення 3 В. В пасивному режимі (ЦПУ зупинених, але системапереривань, ОЗУ, таймер/лічильник подій і послідовний порт залишаютьсяактивними) споживання не перевищує 5 мА і 1мА. У стоповою режимі струмспоживання не перевищує 100 мкА і 20 мкА при напрузі живлення 6 В і 3 В,відповідно. Мікроконтролер AT89C2051 орієнтований на використання вЯк вбудованого керуючого контороллера.
Дляживлення пристрою використовується інтегральний стабілізатор U5 типу 7805.Споживаний пристроєм струм дуже невеликий, тому радіатор для цієїмікросхеми не потрібен.
Оскількимікросхеми контролера РКІ вимагають невеликої кількості сигналів для зв'язку змікроконтролером, індикатор можна виконати конструктивно в окремому корпусімінімального розміру і розташувати його в зручному для огляду місці. Провіддатчиків температури можуть мати довжину кілька метрів. При цьому обов'язковоповинен бути присутнім земляний дріт. Використовувати як землі кузовавтомобіля небажано. Зручно для термометрів використовувати аудіо кабель,який має два дроти в загальному екрані, ізольованому зовні.
AT89C2051 -8-розрядний мікроконтроллер з Flash ПЗУ
Рис.2.Структурна схема AT89C2051
МікроконтролерAT89C51 побудований за процесорної архітектури MCS-51, тобто він вміє виконуватиасемблерні команди описані цим стандартом. Стандарт був розроблений фірмоюINTEL і в подальшому став основою для створення сучасних INTEL процесорів,але проблема створення маленьких пристроїв (мікроконтролерних систем) залишиласяактуальною і донині. У результаті перші мініатюрні процесориексплуатується дотепер (наприклад в телефонах АВН).
Цифри 31 або51 в назві процесора (контролера) вказують на приналежність до системикоманд MCS-51 (31 у відмінності від 51, не має можливості використовувати порт P0 іP2 як порти - на 31 кристалі це тільки адресні лінії та лінії даних зовнішніхпристроїв [ПЗУ, ОЗУ, Регістрів ...] = 51 ж кристал має можливість незадіянівисновки адрес використовувати як висновки портів введення - виведення). Цифра 80 впочатку вказує на те, що виконується програма може бути розміщена тількиу зовнішній ПЗУ. Цифра 83,87 або 89 вказує, що програма може бути як узовнішньої ПЗУ, так і в ПЗУ кристала (це більш пізні моделі 1990-і роки, вженавчили...
