Анализ технического задания и выбор датчиков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Выбор ЖК индикатора

 

Для отображения информации предлагается ЖК-дисплей МТ-10Т9

Модуль позволяет отображать 10 знакомест с точкой, имеет подсветку.

Подробное описание модуля приведено в приложении 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Составление принципиальной схемы тепловычислителя

 

 

Датчики расхода и  температуры подключаются к порту  С МК, так как данный порт функционирует  со встроенным АЦП МК. Необходимо установить опорное напряжение для АЦП равное 5В, также подключить питание к АЦП 5В.

ЖК индикатор подключается к порту D по четырех проводной шине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Разработка блок – схемы работы МК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Разработка программного обеспечения для МК

 

.include "m8def.inc" ; файл мега  8

ldi r16, low (ramend) ; В r16 загружается младший байт указателя стека

out spl, r16 ; вывод значения  РОН  в регистр spl

ldi r16, high (ramend); в  r16 загружается старший байт указателя стека

 

out sph, r16 ; вывод значения  РОН  в регистр sph

sei ; общее разрешение  прерываний

 

rjmp begin; переход к метке  begin

.org $000E ; вектор прерываний  по завершению преобразования  АЦП

rjmp adc_p

begin:

 

ldi r17, 0b01000010 ; загрузка  параметров АЦП

out admux, r17

ldi r17, 0b11000111

out adcsra, r17

 

loop:

nop  ;Задержка до поступления прерывания

RJMP loop ;Переход программы к метке "loop"

 

;подпрограмма прерывания  от ацп

adc_p:

 

*Первый канал*

ldi r17, 0b01000001; загрузка  параметров для АЦП: первый  канал, выравнивание по левому краю

out admux, r17; вывод параметров  АЦП регистр admux

ldi r17, 0b11001111; загрузка  параметров для АЦП(регистр состояния)

out adcsra, r17 ; вывод настроек  в регистр состояния

i1:            ; начало измерении

sbic  adcsra, adsc; пропустить следующую команду, если преобразование завершено

rjmp i1

in r18, adch ; загрузка значения  регистра adch в R18

in r19, adcl ; загрузка значения  регистра adcl в R19

 

 

*Второй канал*

ldi r17, 0b01000010; загрузка  параметров для АЦП: первый  канал, выравнивание по левому краю

  out admux, r17; вывод параметров  АЦП регистр admux

  ldi r17, 0b11001111; загрузка  параметров для АЦП(регистр состояния)

  out adcsra, r17 ; вывод настроек  в регистр состояния

   i2:            ; начало измерении

    sbic  adcsra, adsc; пропустить следующую команду, если преобразование завершено

rjmp i2

in r20, adch ; загрузка значения  регистра adch в R20

in r21, adcl ; загрузка значения  регистра adcl в R21

*Третий канал*

ldi r17, 0b01000011; загрузка  параметров для АЦП: первый канал, выравнивание по левому краю

  out admux, r17; вывод параметров  АЦП регистр admux

  ldi r17, 0b11001111; загрузка  параметров для АЦП(регистр состояния)

  out adcsra, r17 ; вывод настроек  в регистр состояния

   i3:            ; начало измерении

    sbic adcsra, adsc; пропустить следующую команду, если преобразование завершено

rjmp i3

in r22, adch ; загрузка значения  регистра adch в R22

in r23, adcl ; загрузка значения  регистра adcl в R23

*Четвертый  канал*

ldi r17, 0b01000100; загрузка  параметров для АЦП: первый канал, выравнивание по левому краю

  out admux, r17; вывод параметров  АЦП регистр admux

  ldi r17, 0b11001111; загрузка  параметров для АЦП(регистр состояния)

  out adcsra, r17 ; вывод настроек  в регистр состояния

   i4:            ; начало измерении

    sbic  adcsra, adsc; пропустить следующую команду,  если преобразование завершено

rjmp i4

in r24, adch ; загрузка значения  регистра adch в R24

in r25, adcl ; загрузка значения  регистра adcl в R25

*расчет тепла*

 

Ldi r26, 0b00000101 ;загрузка температуры холодной воды

Ldi r27, 0b11111111 ;загрузка удельной теплопроводности

 

Sub r20, r26  ;вычитание значения измеренной температуры и температуры холл. Воды, для прямого трубопровода

Mul r20,r27 ;умножение на удельную теплоемкость воды

Mul r20,r18 ; умножение на массу воды в прямом трубопроводе

 

Ldi r26, 0b00000101 ;загрузка температуры холодной воды

Ldi r27, 0b11111111 ;загрузка удельной теплопроводности

 

Sub r24, r26  ;вычитание значения измеренной температуры и температуры холл. Воды, для прямого трубопровода

Mul r224,r27 ;умножение на удельную теплоемкость воды

Mul r24,r22 ; умножение на массу воды в прямом трубопроводе

 

Sub r22, r20 ;вычитание значения тепловой энергии на обратном трубопроводе из значения на прямом. Результат в r22

 

;вывод результат измерении на ЖКИ

ldi r0, 0b01100000 ; настройка  порта В на вывод

out DDRB, r28 ; настройка ЖКИ

out portd, r22 ; вывод перовой  части измерении

 

Заключение

 

В ходе данной работы разработан теплосчетчик согласно техническому заданию. В проекте предлагается использовать современные датчики для измерения и микропроцессорную технику.

Использование МП-техники  не только унифицирует электронные  устройства и уменьшает число  компонентов на плате, но сокращает  срок разработки и расширяет функции, выполняемые устройством.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. А.Г. Алексеенко. Проектирование  радио-электронной аппаратуры на микропроцессорах. - 2 изд., перер. и доп -Л.: Энергоатомиэдат 1984, 272 с.

2. В.Л.Шило. Популярные  цифровые микросхемы: Справочник, М- 1989,352с

3. Микропроцессоры и  микропроцессорные комплекты интегральных

микросхем: Справочник/В.-В. Б. Абрайтис, Н.Н. Аверьянов, А. И. Белоус и др.; Под ред. В.А. Шахнова. - М.: Радио и связь 1988. - Т. 1-2

4. А.В. Нефедов. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги:
5. Справочник Т.5, Т.З, Т.2,-Москва 1997.- 608с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

Характеристики ATmega8

Статические характеристики

Обозн.	Параметр	Условия измерения	Мин.	Ном.	Макс.	Ед.изм.
VIL	Входное напряжение низкого уровня	Кроме выводов XTAL1 и RESET	-0.5		0.2 VCC(1)	В
VIL1	Входное напряжение низкого уровня	вывод XTAL1, выбрана внешняя синхронизация	-0.5		0.1 VCC(1)	В
VIL2	Входное напряжение низкого уровня	вывод сброса RESET	-0.5		0.2 VCC(1)	В
VIH	Входное напряжение высокого уровня	Кроме выводов XTAL1 , RESET	0.6 VCC (2)		VCC + 0.5	В
VIH1	Входное напряжение высокого уровня	Вывод XTAL1, выбрана внешняя синхронизация	0.7 VCC (2)		VCC + 0.5	В
VIH2	Входное напряжение высокого уровня	Вывод сброса RESET	0.85 VCC (2)		VCC + 0.5	В
VOL	Выходное напряжение низкого уровня (3)(порты A,B,C,D, E, F, G)	IOL = 20 мА, VCC = 5В  IOL = 10 мА, VCC = 3В			0.7  0.5	В
VOH	Выходное напряжение высокого уровня (4)(порты A,B,C,D)	IOH = -20 мА, VCC = 5В  IOH = -10 мА, VCC = 3В	4.0  2.2			В
IIL	Входной ток утечки через линию ввода-вывода	Vcc = 5.5В, лог. 0 (абс. значение)			8.0	мкА
IIH	Входной ток утечки через линию  ввода-вывода	Vcc = 5.5В, лог. 1 (абс. значение)			8.0	мкА
RRST	Сопротивление подтягивающего резистора  на входе сброса		30		60	кОм
RPEN	Сопротивление подтягивающего резистора  на входе PEN		20		50	кОм
RPU	Сопротивление подтягивающего резистора  на линиях ввода-вывода		20		100	кОм
ICC	Потребляемый ток	1 МГц, VCC = 2В, активный режим			5	мА
		4 МГц, VCC = 3В, активный режим			20	мА
		1 МГц, VCC = 2В, режим холостого хода			2	мА
		4 МГц, VCC = 3В, режим холостого хода			12	мА
	Режим выключения (Power-down)(5)	Стор. таймер включен, VCC = 3В		< 25	40	мкА
		Стор. таймер отключен, VCC = 3В		< 10	25	мкА
VACIO	Входное напряжение смещения аналогового компаратора	VCC = 5В  Vвх = VCC/2			40	мВ
IACLK	Входной ток утечки аналогового  компаратора	VCC = 5В  Vвх = VCC/2	-50		50	нА
tACID	Задержка на инициализацию аналогового  компаратора	VCC = 2.7В  VCC = 5.0В	750  500			нс
tACID	Задержка распространению сигнала  в аналоговом компараторе	VCC = 2.7В  VCC = 5.0В	750500			нс

 

 

 

 

Приложение 2

 

Жидкокристаллические  модули MT-10T9 состоят из БИС контроллера и ЖК-панели. Внешний вид MT-10T9 приведен на рис.1. Любой сегмент любого знакоместа можно включать и выключать независимо от других сегментов. Модуль имеет подсветку, которая бывает двух типов: желто-зеленая (длина волны излучения λ=570nm) и янтарная (λ=595nm). Контрастность индикатора зависит от напряжения питания модуля.

 

             рис. 5. ЖК-индикатор MT-10T9