Курсовая работа: Разработка микропроцессорной системы на базе микроконтроллера для терморегулятора аквариума

1. Описание объекта и функциональная спецификация

Устройство отличается от известных измерителей температуры на DS1820 возможностью одновременной регулировки температуры в двух точках с точностью ±0,5° в интервале температур от -10 до +85 °С, малым временем реагирования 11,4 мс по сравнению с 1 с у прототипов. Устройство предназначено для работы с нагревателями и может быть использовано, например, для регулировки температуры в инкубаторе (выводной и инкубационный), аквариумах (видовой и нерестовый), в овощехранилищах в зимнее время или просто как измеритель температуры в доме и на улице.

Микроконтроллерный термометрический датчик DS1820 рассчитан на измерение температуры от -55 до +125 °С, но на границах предела точность измерения ухудшается до +2 °С. Управление нагревателями выполняется по принципу цифрового компаратора.

На однорядном ЖК-дисплее индикатора можно одновременно наблюдать текущую температуру в двух точках, температуру в различных точках и ее установленное значение. Прием данных, их обработка и выдача на индикатор выполняются микроконтроллером PIC16F84A.

Функциональная спецификация

1. Входы

a. 2 микроконтроллерных термометрических датчика DS1820

b. Кнопка запуска (включение питания)

c. Кнопка «Режим»

d. Кнопка «Установка»

e. Кнопка «Разряд»

2. Выходы

a. Жидкокристалический индикатор

b. Оптопары для управления нагрузкой (тенами, нагревателями)

3. Функции

a. Запись программы в память

b. Сравнение температуры термометрических датчиков с данными занесенными при установки программы

c. Включение нагрузки (тенов)

d. Индикация температуры на жидкокристаллическом индикаторе

e. Индикация программируемых данных (температуры)

2. Описание структуры системы

После определения входов и выходов устройства разработана структурная схема устройства.

Структурная схема регулятора температуры для аквариума показана на Рис. 1.

Датчики

Тены Оптопары

Жидкокрислаллический индикатор

Сеть

Рис.1. Структурная схема регулятора температуры для аквариума

3. Описание ресурсов МК PIC16F84А

В курсовом проекте был выбран однокристальный 8-разрядный FlashCMOS микроконтроллер PIC16F84А.

PIC16F84А - это 8-pазpядные микpоконтpоллеpы с RISC аpхитектуpой, пpоизводимые фиpмой Microchip Technology. Это семейство микpоконтpоллеpов отличается низкой ценой, низким энеpгопотpеблением и высокой скоpостью. Микpоконтpоллеpы имеют встpоенное ЭППЗУ пpогpаммы, ОЗУ данных и выпускаются в 18 и 28 выводных коpпусах.