Система контроля резисторов

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



бит данных. После заполнения регистра на линии данных формируется синхронизирующий импульс Е.

 

Счётчик

 

Для разработки счётчика будем использовать синхронный счётчик с асинхронным переносом типа ИЕ7. Выберем К155ИЕ7 рис. 22. Его характеристики и назначение выводов указаны в таблицах 16 и 17.

 

Рис. 22

 

Рпот, мВтtзад, нсПитание51024+5ВТаблица 16

15, 1, 10, 9Информационные входы11Вход предварительной записи5Прямой счет4Обратный счет3, 2, 6, 7Выходы соответствующих разрядов12Выход прямой перенос14Вход установки 013Выход обратный перенос16Питание8ОбщийТаблица 17

 

Так как количество импульсов равно 160, то объединим два четырёхразрядных счётчика. Так как нас интересуют все выходные разряды одновременно, нужно обеспечить, чтобы за период входных импульсов переключались все микросхемы счётчиков. Для этого подсоединим выходной параллельный регистр, срабатывающий по фронту рис. 24. Код на выходе регистра будет удерживаться в течение всего периода входных импульсов. Берём регистр КР1533ИР27 рис. 23, его характеристики указаны в таблице 18.

 

Рис. 23

 

Рпот, мВтtзад max, нсПитание14515+5ВТаблица 18

Информационные входы использовать не будем. Вход установки 0 (R) предназначен для установки счетчика в код 0000, когда на этот вход подан высокий логический уровень.

 

Рис. 24 Счётчик для подсчёта входных импульсов

 

Протокол RS-232

 

Этот интерфейс получил широкое распространение: он достаточно надёжен и прост в реализации. В большинстве микроконтроллеров есть встроенные средства, обеспечивающие связь с другими устройствами на основе данного интерфейса. Обычно применяется протокол 8-N-1 - 8-разрядные данные, без бита чётности, один стоповый бит. Проверка на чётность не проводится, так как современные компьютеры позволяют осуществить достаточно надёжную передачу данных на разумных скоростях. Согласно стандарту на интерфейс RS-232, по исполняемым функциям различают два типа оборудования: оконечное оборудование обработки данных (модем) (DTE) и оборудование передачи данных (DCE).

Возникает необходимость использования дополнительных аппаратных средств, с помощью которых на передающей стороне уровни сигналов, вырабатываемые в микроконтроллере, переводятся в уровни интерфейса, а на приёмной стороне осуществляется обратное преобразование.

 

Рис. 25

 

Стандартные разъёмы для подключения внешних устройств

 

Имя выводаНомер (DB-25)Номер (DB-9)НаправлениеTxD23ВходRxD32ВыходGND75RTS (запрос на пересылку)47ВыходCTS (инициирование пересылки)58ВходDTR (готовность терминала)204ВыходDSR (готовность модема)66ВходRi (индикация сигнала вызова)229ВходDCD (обнар. сигнала несущей)81ВходТаблица 19

 

Контакты разъёмов последовательного порта

 

Линии RTS и CTS используются обычно для управления потоками данных, передаваемых между DCE и DTE. После подготовки DCE к передаче данных он активизирует линию RTS. Если оконечное устройство (DTE) готово к приему данных, оно формирует сигнал CTS. Если компьютер не в состоянии принять данные, сигнал па линии RTS выдаваться не будет, тем самым соответствующее устройство уведомляется о невозможности приема компьютером дополнительной информации.

Линии готовность терминала (DTR) и готовность модема (DSR) обычно применяются для подготовки сеанса передачи данных. В случае готовности к взаимодействию с оконечным устройством (DTE) компьютер выдает в линию DTR соответствующий сигнал (сообщение). Если оконечное устройство может принять данные, оно формирует сигнал в линии DSR для уведомления компьютера о готовности к сеансу передачи данных. При возникновении каких-либо ошибок, связанных с аппаратными средствами, это устройство отменяет сообщение в линии DSR для уведомления компьютера о возникших проблемах. Аналогичным образом при исчезновении сигнала несущей модемы отменят сообщение DSR.

В линии обнаружение сигнала несущей (DCD) сообщение формируется, когда модемом установлена связь с другим устройством (модемом). С помощью линии индикация сигнала вызова (RI) компьютер информируется о генерации сигналов вызова.

Устройство передачи (DCE) И оконечное устройство (DTE) всегда связаны общим (земляным) проводом. Эта линия оказывается весьма критичной для интерфейса RS-232, от нее зависит работа входных преобразователей уровней, с помощью которых определяются реальные логические уровни входных напряжений линий. Общий провод этого интерфейса ни при каких обстоятельствах не должен соединяться с корпусом устройства, чтобы избежать протекания значительных токов, которые приводят к смещению напряжений и препятствуют правильному считыванию поступающих данных. В большинстве современных устройств линии подтверждения не используются. Сейчас в большинстве случаях достаточно трёх линий, показанных на рис. 26.

 

Рис. 26

Передача информации по трём линиям

 

Проверка того, что коммуникационный кабель вставлен в разъём, и имитация сигналов подтверждения обеспечиваются простым замыканием двух пар линий: DTR (готовность DTE к работе) и DSR (готовность DCE к работе), а также RTS (запрос на передачу) и CTS (готовность DCE к приёму данных). Лини DCD (несущая обнаружена) и Ri (индикатор вызова) при этом не используются. Так как линии запроса/подтверждения соединены, то сигналы подтверждения к готовности приёму данных вырабатываются автоматически, простым дублированием сигналов запроса. Для реализации интерфейса RS-232 удобней всего использовать 9-контактный разъём и стандартный кабель.

Для преобразования логических уровней в уровни интерфейса RS-232 возьмём микросхему MAX232A фирмы MAXIM рис. 27.

 

Рис. 27

 

Эта микросхема имеет встроенный преобразователь для формирования напряжения 12В и идеально подходит для реализации трёхпроводной последовательной передачи данных. Сигнальная земля в данном случае совпадает с землёй источника питания микросхемы. В микроконтроллере для этой схемы должен быть встроенный приёмопередатчик USART.

Рис. 28

 

Подключение микроконтроллера к последовательному порту персонального компьютера

 

Здесь C25=C26=C27=C28=C29=0.1 мкФ.

 

Кварцевый генератор

 

Для своего проекта я выбрал кварцевый генератор KXO-97T 80.0 МГц фирмы Geyer Electronic, его характеристики указаны в таблице 20. Эта фирма выпускает кварцевые генераторы для тактирования цифровых схем. Кварцевый генератор - это кварцевый резонатор и схема автогенератора в одном корпусе размером 7,0/5,08/1,8 мм рис. 29.

 

Рис. 29 Внешний вид кварцевых генераторов серии KXO-97

 

Частота, МГцПитание, ВПотребляемый ток, мАТемпературная стабильность805,05…40-20…700СТаблица 20

 

Микроконтроллер

 

Для своего проекта я выбрал микроконтроллер PIC16С64 фирмы Microchip Technology рис. 30, назначение выводов указаны в таблице 21.Эти микроконтроллеры отличаются низкой ценой, низким энергопотреблением и высокой скоростью. Микроконтроллеры имеют встроенное ЭППЗУ программы, ОЗУ данных и выпускаются в 18 , 28 и 40 выводных корпусах. Этот микроконтроллер относится к среднему подсемейству, 14-разрядное процессорное ядро, интерфейсы USART, SPI, PSP.

 

Рис. 30

Микроконтроллеры семейства PIC имеют очень эффективную систему команд, состоящую всего из 35 инструкций. Все инструкции выполняются за один цикл, за исключением условных переходов и команд, изменяющих программный счетчик, которые выполняются за 2 цикла. Один цикл выполнения инструкции состоит из 4 периодов тактовой частоты. Таким образом, при частоте 4 МГц, время выполнения инструкции составляет 1 мксек. Каждая инструкция состоит из 14 бит, делящихся на код операции и операнд (возможна манипуляция с регистрами, ячейками памяти и непосредственными данными).

Высокая скорость выполнения команд в PIC достигается за счет использования двухшинной Гарвардской архитектуры вместо традиционной одношинной Фон - Неймановской. Гарвардская архитектура основывается на наборе регистров с разделенными шинами и адресным пространством для команд и для данных. Набор регистров означает, что все программные объекты, такие как порты ввода/вывода, ячейки памяти, представляют собой физически реализованные аппаратные регистры.

 

RA0 - RA5Порт A8 - битный квазидвунаправленный порт ввода/выводаRB0 - RB7Порт BRC0 - RC7Порт CRD0 - RD7Порт DRE0 - RE2Порт EMCLRСбросНизкий уровень на этом входе генерирует сигнал сброса для контроллеров PIC16C6X. Нарастание питающего напряжения включает встроенную выдержку на запуск генератора, которая удерживает кристалл в режиме сброса около 18 мс. Этот вход должен быть напрямую, или через резистор, подключен к Vdd.OSC1/CLKINГенератор (вход)Для типов "XT","HS","LP": вход для (вход) кварцевого или керамического резонатора, или вход внешней тактовой частоты. Для типа "RC": точка подключения внешней RC цепочки.OSC2/CLKOUTГенератор (выход)Для типов "XT","HS","LP": выход кварцевого или керамического резонатора. Нельзя подключать любую другую нагрузку к этому выходу. Оставляется свободным, если используется внешний тактовый генератор. Для типа "RC": на этом выходе присутствует сигнал "CLKOUT", его частота составляет 1/4 Fosc1.VddНапряжение питанияVssОбщий (земля)Таблица 21

 

На основе выше изложенного составим принципиальную схему системы контроля резисторов, выбрав из ста