Курсовая работа: Разработка микропроцессорной системы АОНа на базе микроконтроллера
· внешняя тактовая частота 12 МГц;
· система Watch-Dog и сброс по включению питания без внешних цепей;
· два встроеных компаратора;
· температура эксплуатации 0о C-70 о C
Расположение выводов и общий вид микроконтроллера имеет вид изображенный на рис. 1.
Рис. 1 - Общий вид микроконтроллера Z86E0812PSC
Вспомогательным элементом АОН служит ЖК индикатор PANAPHONE.
3.2 ЖК индикатор PANAPHONE
Назначение выводов ЖК индикатора:
· 12/24H - лог.0 поддерживает 24-х часовой счет времени лог.1 поддерживает 12-и часовой счет времени
· KEYCLOCK - подключение клавиши CLOCK (лог.0-выкл., лог.1-вкл.) вход в режим коррекции времени
· KEYSET - подключение клавиши SET (лог.0 - выкл., лог.1 -вкл.) перебор значений часов и минут в режиме коррекции времени
· RESET - подключение клавиши RESET (лог.0-выкл., лог.1-вкл.) первое включение переводит индикатор в режим измерения временного интервала с начальным обнулением счетчика второе нажатие останавливает счет и через 10 сек индикатор переходит в режим счета времени.
· SEL –сигнал выбора контроллера (лог.0) индикатор доступен для ввода информации, ввод производится сдвигом информации на одно знакоместо влево с появлением в крайнем правом знакоместе нового символа.
· DATA - линия передачи данных.
CLK - линия стробирования данных, минимальный период следования сигнала - 4 мкс.
4. Ассемблирование и разработка алгоритма работы устройства
Для ассемблирования спользуется макpоассемблеp MPASM, он содеpжит все необходимые нам возможности. MPASMвходит в пакет программ Microchip MPLAB фирмы Microchip Technology.
В pезультате pаботы ассемблеpа создаются файлы со следующими pасшиpениями:* HEX - объектный файл* LST - файл листинга* ERR - файл ошибок и пpедупpеждений* COD Объектный файл создается в 16-pичном фоpмате и содеpжит код, котоpый должен быть записан в микpосхему. Файл листинга содеpжит полный листинг пpогpаммы вместе с загpузочным кодом. В файл ошибок и пpедупpеждений записываются все ошибки и пpедупpеждения, возникающие в пpоцессе ассемблиpования. Они также пpисутствуют и в файле листинга.После обpаботки нашей пpогpаммы ассемблеp должен был выдать сообщение "Assembly Successful", означающее, что ошибок обнаpужено не было. Файл ошибок не должен был создаться.
Листинг программы и объектный файл приведен в Приложении А.
5. Программирование микроконтроллера
После ассемблирования имеется объектный файл EXAMPLE.HEX, котоpый должен быть записан в микpосхему. Запись осуществляется пpи помощи пpогpамматоpа и пpогpаммы Pic-prog. Микросхему микроконтроллера вставляется в панель программатора. Программатор подключается к порту LPT1. Необходимо запустить программу Pic_prog.exe.
Подать питание на программатор. Выполнить команду «ЗАПИСАТЬ / ПАМЯТЬ ПРОГРАММ». В течении следующих нескольких секунд будит выполняться процесс программирования, а затем проверка правильности записанных в микроконтроллер данных.
6. Управление РђРћРќ и описание функциональных узлов МПС
Используя клавиши CLOCK и SET пользователь может просмотреть список номеров звонивших абонентов а также установить удобный для себя образ представления номеров на индикаторе. Просмотр списка возможен когда не производятся операция вода времени и набора номера. По нажатию клавиши SET на индикаторе появляется номер из первой ячейки списка, нажимая клавишу CLOCK пользователь может просматривать следующие номера из списка, после девятого номера происходит возврат к первому номеру из списка. Номера в список записываются в порядке поступления, последний поступивший номер хранится в первой ячейке списка. Нажатие клавиши SET в режиме просмотра списка приводит к выходу из этого режима и восстановлению режима счета времени. В режиме счета времени может производится счет текущего времени или счет времени разговора, что означает занятость или незанятость телефонной линии соответственно. Счет времени разговора начинается с нуля после каждого выхода из режима просмотра списка. С целью экономии энерго потребления в режиме просмотра списка и режиме установок после отсутствия нажатия клавиш CLOCK и SET более 10 с индикатор переходит в режим счета времени разговора, следующее нажатие клавиши обновляет информацию на индикаторе. В случаях когда пользователь поднимает трубку, нажимает клавишу «SP-PHONE», поднимают трубку на параллельном телефоне или идет звонок, производится автоматический выход из режимов просмотра списка, установок, ввода времени и на индикатор выводится счет времени разговора. При освобождении телефонной линии абонентом на индикаторе возобновляется счет текущего времени. В связи с присутствием специфической информации вномерах абонентов принимаемых АОН пользователь может исключить ее индикацию при просмотре списка. Исключатся может индикация категории абонента и седьмой цифры номера АТС звонящего абонента. Вслучае междугородного звонка 7-я цифра будет индицироваться если она не совпадает с маской в веденной в установках. В режим установки входят из режима просмотра списка последовательно нажимая CLOCK и не отпуская SET. На индикаторе должны появится две цифры первая из которых выделена кавычками. Изменение значения цифры производится клавишей CLOCK переход к следующей цифре клавишей SET, третье нажатие SET приводит к выходу в режим просмотра списка. Первая цифра в установках принимает значения 0 и 1, что означает: 0 - показ категории абонента, 1 - запрет показа категории абонента, категория абонента выводится в 8-ом знакоместе справа в режиме просмотра списка. Вторая цифра в установках является маской 7-ой цифры номера абонента она принимает значения 0, 1,..., 9, пробел. В случае совпадения 7-ой цифры с маской первая не индицируется. В случае когда маска имеет значение «пробел» 7-я цифра номера будет всегда выводится на индикацию. Для быстрого выхода из любого режима пользователь может поднять и опустить трубку. Следует отметить что, когда выход из режима просмотра списка производится при поднятой трубке на своем или параллельном аппарате возможна задержка обновления информации на индикаторе на 10 с.
7. Технические характеристики АОН
Таблица 1 - Технические характеристики АОН
| напряжение питания схемы | 3.5-6.5 В |
| потребляемый схемой ток в активном режиме | < 1.1 мА |
| ток потребляемый схемой от телефонной линии | < 300 мкА |
| длительность вызывного сигнала АОН | 0.2 сек |
| максимальное количество повторов запроса сигнала АОН АТС | 4 |
| необходимый уровень напряжения звонка (пиковое значение) | 100 В |
| необходимый уровень сигнала ответа АТС при отношении сигнал/шум 12дБ | > 30мВ |
| необходимое напряжение линии при положенной трубке | 25-65В |
8 . Описание выбора элементной базы и работы принципиальной схемы
Схема работает по принципу активизации процессора в момент внешнего воздействия и пребывания его в режиме пониженного энергопотребления (режим STOP) в остальных случаях. Для вывода процессора из режима STOP служит сигнал логического 0 на выводе P2.7. Если на этом выводе сохраняется логический 0, то процессор не переходит в режим STOP. Активизация процессора вызывается следующими ситуациями: нажатие клавиши CLOCK или SET, падение напряжения в линии ниже уровня 20 В. Таким образом процессор активизируется после поступления звонка, при снятии трубки или просто при отключении от линии, вследствии чего при питании от батарей телефон не следует оставлять надолго отключенным от линии из-за достаточно большого тока потребления в активном режиме. Датчиком напряжения линии служит цепь собранная на элементах VD1, VD2, VD3, R1, R2, VD4, VD5, VD24. На элементах R21, VD21, VD22, VD23 собрано логическое.
И по активизации процессора от разных событий. Цепь C1, R5 служит для передачи аналогового сигнала на вход компаратора процессора AN1. На элементах VD6, VD7, R3, R4, VD8, C4, R7 собран датчик звонка формирующий напряжение на входе второго компаратора AN2. Элементы C5, R8, R9 формируют опорное напряжение для компараторов. Запросный сигнал синусоидальной формы формируется схемой на элементах R17, C8, C9. Для формирования запросного сигнала использован принцип дельта-модуляции с частотой дискретизации около 44 КГц. Исходная цифровая последовательность проходя интегрирующую цепь R17, C8 приобретает синусоидальную форму. Для передачи сигнала в линию используется схема на элементах R18, VT3, R19, R20, VT4, VD19, VD20. Для подстройки амплитуды сигнала изменяется сопротивление резистора R18. Режим по постоянному току задается резистором R20. Включение запросной цепи производится ключом DD3. Замыкание перемычкой контактов B2 и B3 приводит к выключению функции определения набора номера с параллельного телефона, что может понадобиться на блокированных линиях. Замыкание перемычкой контактов B2 и B1 включает функцию определения набора номера с параллельного телефона. Оставлять контакт B2 неподключеным нельзя. Цепи на VT1 и VT2 предназначены для перехвата сигналов нажатия клавиш SET и CLOCK. Через диоды VD15, VD16, VD17 процессор получает доступ к управлению ЖКИ параллельно с управляющей микросхемой телефона. Через резистор R11 и диод VD14 схема получает питание с разговорной части телефона. Через резистор R10 и диод VD12 схема получает питание от батареи которой снабжен телефон.