Дипломная работа: Створення мікропроцесорної системи для багатоканального інформаційного табло

- процесор (CPU);

- постійний запам’ятовуючий пристрій для зберігання програми, виконаної по технології Flash, (FlashROM);

- оперативно запам’ятовуючий пристрій статичного типу для зберігання даних (SRAM);

- постійний запам’ятовуючий пристрій для зберігання даних, виконаних по технології (EEPROM);

Рисунок 1 Структурна схема мікроконтролера

- набір периферійних пристроїв для введення та виведення даних та керуючих сигналів та виконання інших функцій.

Для побудови мікропроцесорної системи необхідно було обрати найекономічнішу, швидкодійну та найменш енерговикористовувані елементи.

На структурній схемі (рис. 2) зображено головні блоки мікропроцесорної системи та інформаційного табло. Їх роботоспроможність забезпечує блок живлення, що підключений до мережі 220V, а на виході дає 12V, яка необхідна для роботи елементів та мікроконтролера.

Від блоку живлення струм потрапляє на схему годинників де знаходяться головні елементи даної мікропроцесорної системи. За допомогою програми в Flash пам’яті, мікроконтролер виконує та опрацьовує певні команди і передає дешифратору необхідні вихідні дані, які в свою чергу пересилаються на індикатор та на блок індикації.

Для відображення інформації на інформаційному табло, який працює по принципу загальний катод, необхідний блок індикації, що розподіляє інформаційні виходи на відповідний порядковий номер в індикаторі.

Рисунок 2 Структурна схема електронних годинників та інформаційного табло

1.2 Вибір елементної бази

1.2.1 Мікроконтролер ATmega8

Популярність мікроконтролерів AVR на ринку, серед 8- розрядних мікроконтролерів, постійно збільшується, тому що вони мають найкращі співвідношення показників "ціна/швидкодія/енергоекономічність". Крім цього постійно збільшується кількість програмних та апаратних засобів підтримки створення приладів на їх основі.

В рамці однієї базової архітектури мікроконтролери AVR поділяються на три сімейства:

- Classic AVR;

- Mega AVR;

- Tiny AVR;

Мікроконтролери сімейства Classic мають об’єм Flash пам’яті програм від 1 до 8 Кбайт (число циклів стирання/запису не менше 1000). В сімейство Classic входять мікроконтролери з різним набором периферійних пристроїв та різної кількості виводів.

Мікроконтролери сімейства Tiny мають найбільший об’єм пам’яті програм (1-8 Кбайт) та доволі обмежену кількість периферійних пристроїв. Майже всі вони виготовляються в 8-вихідних корпусів та призначенні для так званих «бюджетних» рішень, використовуваних в умовах важких фінансових обмежень. Межі використання цих мікроконтролерів – інтелектуальні датчики різного призначення (контрольні, пожарні та охороні), іграшки, зарядні прилади, різні побутові прилади та інші подібні прилади.

Мікроконтролери сімейства Mega також мають найбільший об’єм пам’яті програм та даних, але вони й мають і найбільш розвинену периферію серед всіх мікроконтролерів AVR. Mega призначенні для використання в мобільних телефонах, в контролерах різних периферійних пристроях (принтери, сканери, сучасні дискові накопичувачі) важкої офісної техніки.

Мікроконтролери обох сімейств підтримують декілька режимів зниженого використання енергії, мають блок переривання, сторожовий таймер та дозволяють програмувати безпосередньо в зібраному приладі.

До особливостей мікроконтролерів AVR сімейства MEGA можна віднести:

- FLASH пам’ять програм від 8 до 256 Кбайт;

- Оперативна пам'ять (статичний ОЗП) об’ємом від 512 байт до 8 Кбайт;

- Пам'ять даних на основі EEPROM об’ємом від 256 байт до 4 Кбайт (число циклів стирання/запису не менше 100000);

- Можливість захисту від зчитування та модифікації пам’яті програм та даних;