Скачать:  

 

 

Вычислительные машины, сети и системы

 

Проектирование цифровых устройств на микроконтроллере

 

Отчет по лабораторной работе № 1

Цель работы: проектирование цифрового устройства «бинарные часы» на микроконтроллере в комплексе программ для автоматизированного проектирования Proteus, а именно в его подпрограмме ISIS — программе синтеза и моделирования электронных схем, а затем запрограммировать микроконтроллер, написав для него программный файл в программной среде mikroPascal PRO for AVR.

 

Ход работы:

Для реализации быстродействующих цифровых устройств (в том числе и предназначенных для обработки аналоговых сигналов) обычно применяются программируемые логические интегральные схемы.  Проектируемое устройство будет отображать посекундно время с помощью батареи LED-индикаторов.

Для выполнения данной лабораторной работы выберем программируемый микроконтроллер AT90S8535 (рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Микроконтроллер AT90S8535

Следующий блок, который обязательно должен входить в состав часов - это устройство индикации. Добавим 4 батареи для отображения десятков и единиц минут и секунд LED-BARGRAPH-GRN, состоящие из десяти LED-индикаторов, и определённым образом присоединим их к микроконтроллеру (рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Схема присоединения световых индикаторов к микроконтроллеру

 

При этом используя в качестве генератора эталонных интервалов кварцевый генератор с частотой 12 МГц (рисунок 3).

 

Рисунок 3 – Реализация генератора эталонных интервалов времени

Затем установим регулятор напряжения на напряжение 5 В при силе тока 1 А (рисунок 4).

 

 

Рисунок 4 – Регулятор напряжения

 

После чего получим готовую схему проектируемого устройства (рисунок 5).

 

Рисунок 5 – Схема проектируемого устройства

На данном этапе необходимо запрограммировать микроконтроллер. Напишем для этого текст прошивки в программе mikroPascal PRO for AVR и, скомпилировав его, получим программный файл для микроконтроллера. Ниже представим текст программы.

Текст программы:

 

program net;

  var cifers:array[0..9] of Byte;

  var minH,minL,sekH,sekL: byte;

{ Declarations section }

    procedure FillArray;

    begin

    minH:=0;

    minL:=0;

    sekH:=0;

    sekL:=0;

    end;

    procedure ShowTime;

begin

if sekL=0 then begin PortC.0:=0; PortA:=0; end else if sekL=9 then PortC.0:=1 else PortA.(sekL-1):=1;

if sekH=0 then begin PortC.1:=0; PortC.2:=0; PortC.3:=0; PortC.4:=0; PortC.5:=0; end else PortC.sekH:=1;

if minL=0 then begin PortD.0:=0; PortB:=0; end else if minL=9 then PortD.0:=1 else PortB.(minL-1):=1;

if minH=0 then begin PortD.1:=0; PortD.2:=0; PortD.3:=0; PortD.4:=0; PortD.5:=0; end else PortD.minH:=1;

end;

 

     procedure Tick;

     begin

     sekL:=sekL+1;

     if sekL>9 then begin sekH:=sekH+1; sekL:=0;end;

     if sekH>5 then begin minL:=minL+1;sekH:=0;end;

     if minL>9 then begin minH:=minH+1; minL:=0;end;

     if minH>5 then minH:=0;

     end;

begin

  FillArray;

  ddra:=$FF;

  ddrb:=$FF;

  ddrc:=$FF;

  ddrd:=$FF;

  while true do begin

  ShowTime;

  Tick;

  delay_ms(83);

  end;

end.

 

 

       Изобразим проектируемое устройство в рабочем состоянии (рисунок 6).

 

Рисунок 6 - Проектируемое устройство в процессе работы

 

 

         Вывод

Проделав данную лабораторную работу, мы спроектировали устройство на микроконтроллере «бинарные часы» в Proteus, а именно в его подпрограмме ISIS. При этом данная среда автоматизированного проектирования оказалась удобной в связи с наличием в ней моделей различных устройств, что позволяет испытать построенную схему без риска сгорания дорогостоящих электронных устройств.