Курсовая работа: Система вимірника струмів

Основні переваги RISC-архітектури полягає у тому, що вони прості, виконують обмежений набір команд, і як наслідок, дуже швидкодійні. Це дозволяє знизити вартість та складність їх програмування.

Зворотною стороною RISC-процесорів стала необхідність створення додаткових команд на асемблері, які у СISC-пристроїв реалізовані у апаратній частині. Однак подібний недолік з лихвою компенсується ціною та швидкістю роботи RISC-пристроїв. До того ж, якщо будувати програми на мові С, то подібні проблеми взагалі перестають мати будь-який сенс для інженера, так як вони рішаються компілятором, який автоматично генерує весь недостатній асемблерний код.

У початку виникнення мікропроцесорів розробка програмного забезпечення проходила виключно на тій чи іншій мові асемблера, орієнтованого на певний пристрій. По суті, такі мови являли собою символьні мнемоніки відповідних машинних кодів, а перевід мнемоніки у машинний код виконувався транслятором. Однак головний недолік асемблер них мов полягає у тому, що кожний із них прив’язан до конкретного типу пристроїв та логіки їх роботи. До того ж, асемблер складний у освоєнні, що потребує достатніх зусиль для його вивчення, який, до того ж, становиться витраченим впусту, якщо надалі потребується перейти на мікроконтролери інших виробників.

Мова С, являючи собою мову високого рівня, не має подібних недоліків і може використовуватись для програмування любого мікро контролера, для якого є компілятор з мови С. У мові С усі низько рівневі операції, виконуємі комп’ютерами, представлені у вигляді абстрактних конструкцій, які дозволяють інженерам зосередитись на програмуванні однієї лише логіки, не піклуючись о машинному коді. Вивчивши мову С, можна легко переходити від однієї родини мікро контролерів до другої, витрачаючи набагато менше часу на розробку.

1. Аналіз поставленої задачі

У курсовому проекті буде розроблятись пристрій на основі мікроконтролера ATmega16 з напругою живлення 3,3В. Потрібно виміряти струм у діапазоні від 0 до 2 А за допомогою мікросхеми MAX4173T,обробити сигнал з неї та відобразити його на РКІ ВС1602А фірми Bolymin.

Пристрій складається із наступних блоків:

- блок датчику та формування сигналу;

- пристрій керування;

- блок відображення інформації;

Структурна схема пристрою приведена на рисунку 1.1

Рис. 1.1 – Блок-схема пристрою.

1.1 Обґрунтування достатності апаратних засобів та програмних ресурсів

Заданий мікроконтролер має наступні основні параметри:

- напруга живлення, В: 3,3/5

- робоча частота, МГц: 16

- розмір пам’яті програм, кБ: 16

- розмір пам’яті даних(EEPROM), Б: 512

- розмір внутрішньої SRAM, кБ: 1

- кількість портів В/В (8 біт): 4

- кількість таймерів-лічильників: 3

- програмуємий УСАПП: 1

- АЦП: 1

Апаратних параметрів цього МК достатньо для вимірювання напруги за допомогою вбудованого АЦП, перетворення інформації з АЦП та вивід її на алфавітно-цифровий РКІ.

1.2 Добирання набору апаратних засобів для реалізації пристрою

Для максимального використання можливостей АЦП та зменшення похибки вирішено використати мікросхему опорної напруги МАХ6004, яка призначена спеціально для формування опорної напруги для систем з використанням АЦП та напругами живлення 3 та 5 В.

Для формування сигналу скидання RES ми використаємо спеціалізовану мікросхему МС33064 - супервізор, яка призначена для використання у мікроконтролерних системах.

Так як система живиться напругою 3,3 В, то необхідно для забезпечення живлення мікросхеми МАХ6004 та РКІ стабілізований напруги Н34063 (підвищуючий імпульсний стабілізатор напруги).