Файл: Общий раздел.docx

СОДЕРЖАНИЕ

СодержаниеОглавление Введение 41 Общий раздел 61.1Анализ поставленной задачи 61.2 Технические требования к проектируемому устройству 61.3 Обзор аналогов проектируемого устройства 71.3.1 Аналог 1 71.3.2 Аналог 2 91.4 Вывод по проектируемому устройству 10Несмотря на преимущества вышеперечисленных аналогов я считаю что проектируемое мной устройство будет удобнее проектировать за счёт высокой распостраненности и общей дешевизны. 102 Проектный раздел 112.3 Описание элементной базы 132.4 Разработка схемы электрической принципиальной 193 Моделирование работы микропроцессорной системы 223.1 Сборка схемы в программе- симуляторе 223.2 Программирование микропроцессорной системы 233.3 Тестирование и отладка микропроцессорной системы 25Заключение 27Список источников 28Приложение А 29 Введение Микропроцессорной системой - называют специализированнуюинформационную или управляющую систему, построенную на основемикропроцессорных средств.Микропроцессор - это программно-управляемое устройство осуществляющее процесс цифровой обработки информации и управлением им построенное на одной БИС.Микроконтроллер - управляющая микро-ЭВМ, не имеющая развитыхиндивидуальных органов управления, конструктивно встраиваемая вобъект управления.Главное отличие между микропроцессором и микроконтроллером состоит в том, что микропроцессор используется для приложений, которые требуют интенсивной обработки, в то время как микроконтроллер используется для выполнения конкретной задачиДанная проектируемая микропроцессорная система называется схемой работы измерителя емкости.В данной схеме используется микроконтроллер ATMEGA8Преимущества данного проектируемого устройства: Низкая цена платы Простота Большое количество периферии. Большое количество информации. Цель курсового проекта – разработать схемы и алгоритм работы измерителя емкости на плате Arduino UNO. Задачи:- Исследовать принцип работы устройства.- Рассмотреть технологии создания микропроцессорных систем.- Привести примеры аналогов устройства.- Разработать схему электрическую структурную.- Разработать схему электрическую общую.- Разработать алгоритм работы микропроцессорной системы.- Разработать управляющую программу для микропроцессорной системы.- Произвести моделирование микропроцессорной системы в программе Proteus.Исходные данные: Arduino Uno 1 Общий раздел Анализ поставленной задачи В рамках курсового проекта требуется разработать устройство измеритель емкости на базе микроконтроллера Arduino UNO.Данное устройство используется для измерения емкости конденсаторов.Часто при ремонте старых телевизоров, радиоприемников и других электронных устройств у радиолюбителя возникает необходимость в измерении емкости ряда конденсаторов, входящих в состав данных устройств. И достаточно часто это становится ощутимой проблемой, особенно когда речь идет об элементах [компонентах] с поверхностным монтажом. Простейшие мультиметры не всегда умеют измерять емкость, а специализированные устройства для выполнения этой задачи часто отличаются достаточно высокой ценой. Для решения этой проблемы мы в данной статье рассмотрим создание простейшего измерителя емкости на основе платы Arduino Uno. Устройство нашего измерителя емкости будет достаточно простое и недорогое по цене. Для создания измерителя емкости мы воспользуемся платой Arduino Uno, триггером Шмидта и микросхемой таймера 555 (555 IC timer). 1.2 Технические требования к проектируемому устройству Разработка устройства велась с учётом следующих требований: Условия эксплуатации устройство может эксплуатироваться в любом месте где есть компьютер. Рабочая температура -40…+85c Источник питания – компьютер. Напряжение питания 2.7…5.5 В Тактовая частота 8 мГц Устройство должно работать при рекомендованных параметрах без каких-либо помех. 1.3 Обзор аналогов проектируемого устройства 1.3.1 Аналог 1 Технические характеристики устройства: Д иапазон измерения частоты Гц 0.1-15000000; Диапазон генерации частоты Гц 0-100000; Количество точек по горизонтали для осциллографа Шт 16; Количество точек вывода по вертикале для осциллографа Шт 8; Диапазон чувствительности входа осциллографа В 0-5; Диапазон измерения емкости мкФ 0.00001 – 2000; Диапазон измерения сопротивления ОМ 1 — 200000000; Напряжение питания В 5; Рабочая температура 0 … +60ºС. Рисунок 1.1 – Электрическая принципиальная схема устройства аналога 1Включить прибор на экране дисплея временно (1 Сек) появится сообщение «Измерение R» и прибор перейдет в режим измерения сопротивления. Переход из одного режима в другой осуществляется циклически при помощи кнопки переключения режимов «3» в порядке: «Измерение R», «Измерение С», «Осциллограф», «Генератор», «Частотомер». При переходе из режима в режим осуществляется кратковременная индикация названия режима. В режиме «Генератор» изменение частоты генерации происходит кнопками «1» — (увеличение частоты) и «2» (уменьшение частоты). В режиме «Осциллограф» кнопками «1» и «2» производится изменение времени развертки, измерение уровня сигнала происходит автоматически с индикацией его значения. В режимах «Измерение емкости» и «Измерение сопротивления» переключение диапазонов измерения происходит автоматически. Калибровка нуля в этих режимах происходит нажатием и удержанием кнопки «1»,с последующей записью в память кнопкой «2» и калибровка по номиналу 1000 ом или 1000пф нажатием и удержанием кнопки «2» с последующей записью в память кнопкой «1».Изменение время измерения частоты осуществляется кнопкой «1», позволяющей измерять частоту с точностью до 0.1 Гц. Само время измерения (Сек) индицируется в крайнем правом знакоместе верхней строки. 1.3.2 Аналог 2 Технические характеристики устройства: Д иапазон измерения частоты Гц 0.1-15000000; Рабочая температура 0 … +60ºС. ряжение питания В 5; Количество точек по горизонтали Шт 16; Количество точек вывода по вертикале Шт 8; Диапазон измерения емкости мкФ 0.00001 – 2000; Рисунок 1.1 – Электрическая принципиальная схема устройства аналога 2 1.4 Вывод по проектируемому устройству Несмотря на преимущества вышеперечисленных аналогов я считаю что проектируемое мной устройство будет удобнее проектировать за счёт высокой распостраненности и общей дешевизны. 2 Проектный раздел В проектном разделе описан алгоритм работы устройства, разработаны схема электрическая принципиальная и структурная схема.Алгоритм работы микропроцессорной системы это цепь автоматизации обработки информации и управления различными процессами.Схема электрическая принципиальная это схема, определяющая полный состав элементов и принцип их работы Структурная схема цифрового устройства это совокупность элементарных звеньев объекта и связей между ними, один из видов графической модели. 2.1 Разработка алгоритма работы микропроцессорной системы Рисунок 2.1 – Блок-схема алгоритма работы устройства 2.2 Разработка схемы электрической структурной Рисунок 2.2 - Схема электрическая структурнаяОписание работы схемы структурной. Из каких блоков состоит устройство, за что отвечает каждый блок, как взаимодействует с другими блоками. 2.3 Описание элементной базы В состав элементной базы проектируемого устройства входят элементы, представленные в таблице 2.1.Таблица 2.1 – Элементная база проектируемого устройства

2.4 Разработка схемы электрической принципиальной

3.1 Сборка схемы в программе- симуляторе

3.2 Программирование микропроцессорной системы

3.3 Тестирование и отладка микропроцессорной системы

Заключение

Список источников