Реферат: Проектирование микроконтроллера на базе МК51
2. Разработка принципиальной схемы.
1. Управляющий логический блок.
В качестве основы для контроллера выбран популярный микропроцессор типа MK-51 от фирмы Atmel – AT89C51.
Его основные преимущества перед подобными процессорами иных фирм:
Полностью совместим с семейством МК-51.
4 кб встроенной перепрограммируемой Flash памяти (включая перепрограммирование непосредственно на плате по протоколу SPI) при не менее 103 циклов перезаписи.
Работа на частотах от 0 до 40 МГц.
128х8 бит ОЗУ.
32 программируемых линии портов ввода/вывода.
Два 16-битных таймера счетчика
Шесть источников прерываний
Программируемый последовательный канал совместимый с RS-232-S.
2. Блок сбора информации и преобразования ее в вид, пригодный для обработки микропроцессором.
Входная информация и выходная информация проходит через внешний разъем типа РШ2Н-2-16.
В таблице 1 приведен список и условное обозначение входных и выходных сигналов из задания.
Табл. 1.
| Наименование сигнала по заданию | Присвоенное название |
| Входные сигналы | |
| S1 - контактный датчик | S1 |
| S2 – контактный датчик | S2 |
| S3 – контактный датчик | S3 |
| Ua - Аналоговый сигнал напряжения в диапазоне 0..10В | UA |
| Ev – датчик освещенности 0..200лк | EV |
|
Выходные сигналы | |
| Электромагнит Y1 | Y1 |
| Электромагнит Y2 | Y2 |
| Тр. Модуль – VT1 | Y3 |
| Тр. Модуль – VT2 | Y4 |
| Условия переходов автомата | |
| S1 U < 7 B | X1 |
| EV < 40 лк | X2 |
| (S1 S2) U > 1 B | X3 |
| S3 ^ EV < 50 лк | X4 |
| S2 ^ U < 3 B | X5 |
| EV > 100 лк | X6 |
С
игнал с датчика освещенности (фоторезистора СФ2-1) снимаем по такой схеме:
Далее сигнал поступает на делительный мост из резисторов, формирующий нужный уровень сигнала, подаваемый на схему из двух компараторов. На не инвертирующий вход компаратора подается измеряемая величина напряжения, а на инвертирующий – величина опорного напряжения, при достижении которой значение логического сигнала на выходе компаратора меняется на противоположное. Срабатывание при нужном значении освещенности регулируется подстроечными резисторы марки РП1 – 48 10КОм10%.
Компаратор LM29000.
Его электрические характеристики:
Максимальный потребляемый ток 2 мА.
Напряжение смещения 1 мВ.
Корпус DIP-14.
Для организации высокостабильного опорного напряжения выбраны специализированная микросхема LM4130 фирмы National Semiconductor.
Выходное опорное напряжение 4.096 В
Погрешность выходного напряжения 0.05%
Температурный коэффициент нестабильности 3*10-6/оС
Минимальное входное напряжение 5 В