Программирование микроконтроллеров (стр. 4 из 4)
Раздел 3. Практическая реализация программы на микроконтроллере
Задача. Построить схему на микроконтроллере, в моем случае это микроконтроллер АТ89С2051 фирмы Atmel,который в зависимости от положения 4 переключателей зажигал бы 6 светодиодов (лампочек).
Решение: для реализации построил простейшую схему светодиодного индикатора (Рис.3.1.), которое используется не только в моем примере, а и в любом устройстве в качестве светового индикатора.
Рис.3.1 Простейшая схема светодиодного индикатора
Использовав схемы вышеупомянутых схем (Рис.2.1.,2.2.,3.1.), построил схему согласно поставленной задачи. Код программы написан на языке ассемблера для микроконтроллера АТ89С2051 (Cross-Assembler8051, Version1.2h).
Как видно из схемы порт Р1 работает как порт ввода. Шесть младших P3 работают на вывод. Возможен и обратный вариант (Р1 на вывод, Р3 на ввод).
Я же выбрал тот вариант, который наиболее рационален с точки зрения удобства составления программы.
Рассмотрим принцип работы построенной схемы.
Рис.4.5 Схема светодиодной индикации с переключателями
В исходном состоянии на выводы Р3.0…Р3.5 подается сигнал логической единицы. На все выводы порта Р1 (Р1.0…Р1.3) также поданы единицы. Но во втором случае единицы поданы для того, чтобы обеспечить возможность работы линий в режиме ввода. Контроллер периодически опрашивает состояние клавиш путем изменения сигнала на выходах Р3.0…Р3.5 и считывания сигнала из порта Р1. В случае обнаружения замыкания контакта одной из клавиш, программа выполняет закрепленные за этой клавишей действия.
Каким же образом осуществляется опрос клавиш? Процедура опроса клавиш поочередно переводит одну из линий Р3.0…Р3.5 в нулевое состояние. Сначала в нулевое состояние переводится линия Р3.5 Сразу после этого контроллер производит чтение числа из порта Р1. Если ни одна из клавиш не нажата, то все разряды считанного числа будут равны единице (считанное число будет равно 0FFH). Если хотя бы одна из клавиш К1…К4 окажется нажатой, то число, прочитанное из порта Р1, будет отличаться от значения 0FFH. Предположим, что нажали клавишу К1. Тогда сигнал логического нуля с выхода Р3.0 поступит на вход Р1.0 и младший разряд считанного числа окажется равным нулю. В этом случае процессор из порта прочитает 0FЕH. Нажатие любых других клавиш К2. К4 приведет к обнулению других разрядов считываемого числа. В результате для разных комбинаций получим разные коды.
4 выключателя 6 светодиодов
K1 K2 K3 K4 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 0 0 0 1 1
1 0 1 0 1 0 1 0 1 1
| 12345678910111213141516171819202122232425262728 | $mod 2051;----------------------Определение константbank0 EQU 000000000B ; Коды банков памятиbank1 EQU 00001000Bbank2 EQU 00010000Bbank3 EQU 00011000B;-----------------Резервирование ячеек памяти DSEG ORG 20H ;Начинаем резервирование с адреса 20Нp3buf: DS 1 ;Буфер порта р3;-----------Начало программного кода CSEG ORG 00H ;Начинаем программный код с адреса 00Н;----------------------------------------------------------------; В этом месте вы должны поместить основной текст вашей программы;-----------------------------------------------------------------;###########################################;## Подпрограмма опроса клавиш;###########################################klav: push psw ;Сохранение регистра флагов в стекеmov psw,#bank3 ;Переключение на Банк 3 регистров Р0Н mov p1,#0FFH ;Перевод Р1.0-Р1.3 в единичное состояние call clrU ;Перевод Р3.0-Р3.5 в единичное состояниеkl1: callsetU ;Вывод кода в порт Р3mova,p1 ;Считывание состояния клавишcjnea,#0FFH,kl3 ;Если клавиша нажата, переходим к kl3;----------------------Окончание процедуры опроса клавиатурыklfincallclrU ;Переход в исходное состояние портаmova,r0 ;Запись в аккумулятор кода клавишиpoppsw ;Восстановление регистра флаговret ;Выход из подпрограммы;--------------------Вывод столбцовsetUmova,p3buf ;Считывание содержимого буфера порта Р3orla,#0FH ;Перевод разрядов Р3.0-Р3.5 в единицуanla,r2 ;Вывод Р3.0-Р3.5 кода сканированияmovp3buf,a ;Запись результата назад в буферmovp3,p3buf ;Вывод содержимого буфера в порт Р3ret;-----------------------------------------------------------------;Сюда вы можете поместить другие подпрограммы;-----------------------------------------------------------------end |
Вывод
Рассмотренная выше практическая задача дает четкое представление о значимости представленного устройства. Трудно представить сферу современной деятельности человека, где не использовались бы данные устройства. Телефоны, телевизоры, жидкокристаллические мониторы, кондиционеры, холодильники, новогодние гирлянды, компьютеры и многое другое не могут работать без микроконтроллеров. Микроконтроллеры намного лучше своих предшественников: ламп и полупроводников. Они намного меньших размеров и обладают большей производительностью.
В процессе выполнения курсовой работы были рассмотрены практические примеры подключения микроконтроллеров и их программирование.
Применение микроконтроллеров в технике очень актуально. Так как они существенно ускоряют работу поставленной им задачи. Отсюда и важность их изучения и применения в устройствах.
Список использованных источников
1. Белов А.Б. Конструирование устройств на микроконтроллерах / Наука и Техника, 2005. - 255 с.
2. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 1. / Пер. с англ. под ред.И. И. Шагурина и С.Б. Лужанского - М.: Постмаркет, 2001. - 416 с.
3. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 2. / Пер. с англ. под ред.И. И. Шагурина и С.Б. Лужанского - М.: Постмаркет, 2001. - 488 с.
4. Вуд А. Микропроцессоры в вопросах и ответах. / Пер. с англ. под ред. Д.А. Поспелова. - М.: Энергоатомиздат. 1985. - 184 с.
5. Уильямс Г.Б. Отладка микропроцессорных систем: / Пер. с. англ. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 253с.
6. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. - Спб.: БВХ - Санкт-Петербург, 2000. - 528 с.
7. Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. - М.: Радио и связь, 1990. - 496 с.
8. Бродин Б.В., Шагурин И.И. Микроконтроллеры: Справочник. - М.: ЭКОМ, 1999. - 395 с.
9. Программируемые логические ИМС на КМОП-структурах и их применение. / П.П. Мальцев, Н.И. Гарбузов, А.П. Шарапов, А.А. Кнышев. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 158 с.
10. Соловьев В.В., Васильев А.Г. Программируемые логические интегральные схемы и их применение. - Мн.: Беларуская наука, 1998. - 270 с.
11. Лаптев В. Цифровой измеритель температуры на базе AVRмикроконтроллера и RC-цепочки. - Электронные компоненты, 2001. №2, с.46 - 49.