Курсовая работа: Розробка схеми електричної принципової музичного дзвоника
МПК – мікропроцесорний комплект
МПС – мікропроцесорна система
ОЗП – оперативно-запам’ятовучий пристрій
ОМК – однокристальний мікроконтролер
ЦП – центральний процесор
Місце та основні характеристики пристрою в архітектурі МПС:
Завданням курсової роботи є розробка схеми електричної принципової малогабаритного двохпроменевого осцилографу-мультиметру. Оскільки осцилограф та мультиметр – одні з найважливіших вимірювальних приладів, а ціна їх досить висока, то актуально розробити просту схему осцилографу, який доволі легко сконструювати самостійно.
В процесі виконання завдання було схему було створено з використанням мікроконтролерів та аналого-цифрового перетворювача.
Однокристальний мікроконтролер (ОМК) це пристрій, виконаний конструктивно в одному корпусі ВІС, який містить усі компоненти МПС: процесор, пам'ять даних, пам'ять програм, програмовні інтерфейси.
Для ОМК характерні наступні особливості:
- система команд, орієнтована на виконання завдань керування і регулювання;
- алгоритми, що реалізуються на ОМК, мають багато розгалужень залежно від зовнішніх сигналів;
- дані, якими оперують ОМК, не повинні мати велику розрядність;
- схемна реалізація систем керування на базі ОМК нескладна і має невисоку вартість;
- універсальність і можливість розширення функцій керування значно нижчі, ніж у системах із однокристальними МП.
Однокристальні мікроконтролери зручно використовувати при розробці вбудованих пристроїв керування різноманітним обладнанням, наприклад побутовою технікою, мобільними телефонами, та іншими електронними пристроями.
Проектування нового пристрою прийнято починати з опису його архітектури, що представляє собою модель пристрою із погляду програміста. Модель у процесі проектування перетворюється в структуру пристрою, що визначає склад, призначення і взаємні зв'язки необхідних апаратурних компонентів, що реалізують бажану архітектуру.
АЦП – пристрої, які використовують для перетворення аналогового сигналу в цифровий.
Варто зазначити, що в основу побудови МПС покладено три основні принципи: магістральності, модульності і мікропограмного керування.
Принцип магістральності визначає характер зв’язків між функціональними блоками МПС – усі блоки з’єднуються з єдиною системною шиною.
Принцип модульності полягає в тому, що система зазується
1.2 Технічні характеристики
При розробці принципової схеми проектуємого пристрою ми використовували 8-ми бітовий мікроконтролер AT90S8515-8PI фірми Atmel з 8 кілобайтами програмованої пам’яті. Розглянемо його технічні особливості:
Блокування бітів при високій напрузі живлення. В деяких пристроях блоковані біти на перезаписуються при високій напрузі живлення і температурі. В даній ситуації неможливо перепрограмувати пристрій коли заблоковані біти вже встановлені. Дана помилка може виникнути в випадку, коли температура оточуючого середовища занадто висока. Для вирішення проблеми потрібно зменшити напругу живлення до 4 В, перед виконанням стирання. Після цього контролер розблокується, і ми отримаємо можливість перепрограмувати пристрій (практично при будь-якій температурі навколишнього середовища).
В випадку, якщо відбулася команда скидання під час запису пам’яті контролера результат запису буде не такий, який ми очікуємо. Цикл запису пам’яті ніби завершується так, як і повинен, але регістри адреси будуть встановлені в положення 0. Результатом може стати хибне відображення записаного значення. Для усунення проблеми в випадку, коли ми не можемо гарантувати захист від отримання сигналу скидання під час запису пам’яті ми не повинні використовувати адресу 0 для пам’яті.
В випадку, коли живлення МК під час програмування нижче 3 В, послідовне програмування може завершитися невдачею. Отже, для коректного програмування пристрою потрібно тримати живлення не нижче рівня 3 В під час програмування контролера.
Джерело живлення використане в схемі повинне бути стабілізованим джерелом з вихідною напругою 5 В.
Детальні характеристики мікроконтролера AT90S8515-8PI подано далі.
Технічні характеристики МК AT90S8515-8PI: