Курсовая работа: Устройство управления электроплитой
Микроконтроллер адресует до 64 Кбайт памяти (адреса $0000-$FFFF), которые делятся на 16 страниц по 4 Кбайта. Полный объем памяти доступен в расширенном режиме, когда к выводам портов B, C подключается внешняя память. В нашем случае используется однокристальный режим работы. Поэтому доступна только внутренняя память микроконтроллера: ПЗУ, РПЗУ, ОЗУ, а порты В, С служат для обмена данными с внешними устройствами. Две последние страницы адресного пространства (адреса $E000-$FFFF) занимает внутреннее масочное ПЗУ, содержимое которого программируется в процессе изготовления микроконтроллера по заказу пользователя. В ПЗУ будет содержаться наша программа. РПЗУ размещается по адресам $B600-$B7FF и в данном курсовом проекте не используется. ОЗУ при начальной установке микроконтроллера (процедура RESET) занимает адресное пространство $0000-$00FF.
3.2 Разработка принципиальной схемы системы
Для проектируемого устройства управления электроплитой нам понадобятся кнопки, светодиоды, зуммер и семисегментные индикаторы.
3.2.1 Устройства управления светодиодами
Светодиоды применяются для сигнализации и индикации различных состояний электронных устройств. Для проектирования данного устройства понадобится стандартный светодиод. В схеме последовательно со светодиодом используется резистор, сопротивление которого выбирается в зависимости от напряжения питания (таблица 3.1). Схема управления светодиодом изображена на рисунке 3.1.
Таблица 3.1 – Таблица зависимости сопротивления от напряжения питания.
| Vcc | R(Ом) |
| 3…4 | 0 |
| 4…5 | 100 |
| 5…8 | 220 |
| 8…12 | 470 |
| 12…15 | 820 |
Рисунок 3.1 – Схема управления светодиодом
3.2.2 Управление звуковыми устройствами
Для проектирования устройства управления электроплитой будем использовать полупроводниковый зуммер на транзисторе ZTX300. Для генерации звука на базу ZTX300 необходимо подать высокий уровень напряжения. На рисунке 3.2 представлена схема управления полупроводниковым зуммером на транзисторе ZTX300.
Рисунок 3.2 – Схема управления полупроводниковым зуммером на базе транзистора ZTX300
3.2.3 Многоразрядные светодиодные дисплеи со встроенными схемами управления
Микросхема TSM6234T представляет собой четырехразрядный зеленый светодиодный дисплей со встроенным последовательным входом. Потребляемый каждым сегментом ток равен 2,0мА. Ток необходимый светодиодам, определяется внешним резистором и обычно в 25 раз превышает ток, протекающий через вывод управления яркостью.
Структура схемы TSM6234T представлена на рисунке 3.3 между выводом управления яркостью и общим выводом должен быть включен конденсатор емкостью 0,1мкФ. Для работы дисплея необходимо два напряжения питания: Vdd и Vled. Напряжение Vdd предназначено для питания внутренней схемы управления и может меняться от 4,75 до 12 В. Потребляемый ток равен 7 мА для напряжения 12 В. Напряжение Vled обычно составляет 5 В и служит для питания светодиодов дисплея.
Рисунок 3.3 – Структура микросхемы TSM6234T
Последовательная передача данных осуществляется по трем ТТЛ - совместимым линиям: «Последовательные данные», 
и CLOC. На рисунке 3.4 изображены временные диаграмма загрузки данных в дисплей.
Рисунок 3.4 – Временные диаграммы светодиодного дисплея TSM6234T
Формат передачи данных состоит из стартовой единицы и 35 бит данных. По каждому положительному фронту тактового импульса биты данных последовательно записываются во входной сдвиговый регистр. Чтобы открыть вход, надо подать на вход сигнал низкого уровня. При прохождении 36-го фронта тактового импульса генерируется сигнал загрузки, который перезаписывает 35бит данных из регистра сдвига в буфер-защелку. Во время прохождения следующего фронта формируется сигнал «Сброс», который очищает регистр сдвига. При включении питания генерируется сигнал «Сброс или включение», который очищает все регистры сдвига и буфер-защелку. Стартовый бит и тактовый импульс возвращают микросхему в режим загрузки данных. Для очистки дисплея необходимо подать стартовый бит и 35 нулей. Эта процедура также сбрасывает микросхему. Бит 1, следующий сразу за стартом, определяет состояние сегмента А первой цифры, бит 2 – состояние сегмента В первой цифры и т.д.
Функции 35 бит последовательных данных можно определить так:
биты 1…8 – сегменты A…DP первой цифры;
биты 9…16 – сегменты A…DP второй цифры;
биты 17…24 – сегменты A…DP третьей цифры;
биты 25…32 – сегменты A…DP четвертой цифры;
3.3 Описание работы системы по принципиальной схеме
В данном курсовом проекте микроконтроллер будет работать в однокристальном режиме. Поэтому на входы MODA, MODB нужно подать сигналы логических ‘0’ и ‘1’ соответственно.
Кнопка “1” подключена к РС0, “2” – к РС1, “Время” – к РС2, “Мощность” – к РС3, “+” – к РС4, “–” – к РС5, “Старт” – к РС6, “Стоп” – к РС7. При нажатии на кнопку на соответствующий порт подается логический ‘0’.