В данной работе это устройство будет разработано на микроконтроллере фирмы Atmel. Периферия микроконтроллера включает: порты (23 линии ввода и вывода), поддержку внешних прерываний, таймеры-счетчики, сторожевой таймер, аналоговые компараторы, 10-разрядный 6-канальный АЦП, интерфейсы UART, JTAG и SPI, устройство сброса по понижению питания, широтно-импульсные модуляторы. Мощные выходные драйверы обеспечивают токовую нагрузочную способность 20 мА на линию порта (втекающий ток) при максимальном значении 40 мА, что позволяет, например, непосредственно подключать к микроконтроллеру светодиоды и биполярные транзисторы. Общая токовая нагрузка на все линии одного порта не должна превышать 80 мА (все значения приведены для напряжения питания 5 В).
Архитектурная особенность построения портов ввода/вывода у AVR заключается в том, что для каждого физического вывода (пина) существует 3 бита контроля/управления, а не 2, как у распространенных 8-разрядных микроконтроллеров (Intel, Microchip, Motorola и т.д.). Это позволяет избежать необходимости иметь копию содержимого порта в памяти для безопасности и повышает скорость работы микроконтроллера при работе с внешними устройствами, особенно в условиях внешних электрических помех.
У Atmel много бесплатно распространяемых программных продуктов. Хорошо известно, что развитые средства поддержки разработок при освоении и знакомстве с любым микроконтроллерным семейством играют не менее значимую роль, чем сами кристаллы. Фирма Atmel уделяет этому вопросу большое внимание. Чрезвычайно удачная и совершенно бесплатная среда разработки Atmel Studio, работающая под Windows. Ведущие сторонние производители выпускают полный спектр компиляторов, программаторов, ассемблеров, отладчиков, разъемов и адаптеров.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.
Наименование товара | Ед. Изм. | Кол- во | Цена | Сумма |
Резонатор кварцевый 32768 | шт | 1 | 12,00р. | 12,00р. |
Резистор 200 Ом | шт | 10 | 10,00р. | 100,00р |
Резистор 500 Ом | шт | 7 | 5,00р. | 35,00р. |
Конденсатор 0.15 мкф | шт | 1 | 7,00р. | 7,00р. |
Микроконтроллер ATMEl Attiny 2313 | шт. | 1 | 180р. | 180р. |
Панелька для микроконтроллера DIP | шт | 1 | 15,00р. | 15,00р. |
Светодиоды | шт. | 13 | 20,00р. | 20,00р. |
Набор проводов 100шт. | шт. | 1 | 130,00р. | 130,00р. |
Суммарная стоимость собранного мной устройства составляет 495 руб.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении данной курсовой работы были приобретены первоначальные навыки при проектировании, разработке и эксплуатации устройства.По полученному заданию была проделана работа в полном объеме, было разработано устройство на основе микроконтроллера, написана программа для него, рассмотрены вопросы программирования микроконтроллеров.
При выполнении данной курсовой работы был получен ценный опыт разработки подобных устройств, получены навыки в разработке программ, также был закреплены знания, которые получены на занятиях.
Несмотря на то что, данная схема не сложна в реализации, для меня она послужила толчком для дальнейшего проектирования схем и устройств, очень много разных идей появилось для робототехнических конструкций.
Приложение А
Программа прошивки микроконтроллера (откомпилированный вариант)
;Текст программы устройства светодиодная гирлянда
.include "tn2313def.inc"
.CSEG
.def Rab1=r16
.def Rab2=r17
.def Rab3=r18
.def Rab4=r19
.def Rab5=r20
.def Bright=r21
.def Period=r22
.def CombinacionB=r23
.def CombinacionD=r24
.def CombinacionA=r27
.def Universal=r25
.org 0
rjmp RESET
rjmp EXT_INTO
nop ;rjmp EXT_INT1
nop ;rjmp TIM_CAPT1
nop ;rjmp TIM_COMP1
rjmp TIM_OVF1
rjmp TIM_OVF0
nop ;rjmp UART_RXC
nop ;rjmp UART_DRE
nop ;rjmp UART_TXC
nop ;rjmp ANA_COMPnop ;rjmp PCINT
nop ;rjmp TIMER1 COMPB
nop ;rjmp TIMER0 COMPA
nop ;rjmp TIMER0 COMPB
nop ;rjmp USI START
nop ;rjmp USI OVERFLOW
nop ;rjmp EE READY
nop ;rjmp WDT OVERFLOW
.include "Interrupt.asm"
RESET:
ldi Rab1,low(RAMEND)
out SPL,Rab1
ser Rab1
out PORTB,Rab1
out PORTD,Rab1
out PORTA,Rab1
out DDRB,Rab1
ldi Rab1,$f0
out DDRD,Rab1
ldi Rab1,$3
out DDRA,Rab1
ldi Rab1,15
out WDTCR,Rab1
ldi Rab1,$80
out SREG,Rab1
ldi Rab1,$82
out TIMSK,Rab1
ldi Rab1,$40out GIMSK,Rab1
ldi Rab1,$5
out TCCR0,Rab1
ldi Rab1,$ce
out TCNT0,Rab1
ldi Rab1,$3
out TCCR1B,Rab1
ldi Rab1,$9e
out TCNT1H,Rab1
ldi Rab1,$58
out TCNT1L,Rab1
ldi Period,50
ldi Bright,206
ldi NumberProgram,0
ldi CombinacionB,$ff
ldi CombinacionA,$ff
ldi CombinacionD,$ff
sei
main:
rcall control_number_program
wdr
rjmp main
.include "Effect_program.asm"
.include "Time_Interval.asm"
control_number_program:
cpi NumberProgram,0
breq call_program0
brne to1
call_program0:
rcall program_0to1:
cpi NumberProgram,1
breq call_program1
brne to2
call_program1:
rcall program_1
to2:
cpi NumberProgram,2
breq call_program2
brne to3
call_program2:
rcall program_2
to3:
cpi NumberProgram,3
breq call_program3
brne to4
call_program3:
rcall program_3
to4:
cpi NumberProgram,4
breq call_program4
brne to5
call_program4:
rcall program_4
to5:
cpi NumberProgram,5
breq call_program5
brne to6
call_program5:
rcall program_5to6:
cpi NumberProgram,6
breq call_program6
brne to7
call_program6:
rcall program_6
to7:
cpi NumberProgram,7
breq call_program7
brne to8
call_program7:
rcall program_7
to8:
cpi NumberProgram,8
breq call_program8
brne to9
call_program8:
rcall program_8
to9:
cpi NumberProgram,9
breq call_program9
brne to10
call_program9:
rcall program_9
to10:
cpi NumberProgram,10
breq call_program10
brne to11
call_program10:
rcall program_10to11:
cpi NumberProgram,11
breq call_program11
brne exit
call_program11:
rcall program_11
exit:
ret
.exit
Приложение Б
Схема: СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ1. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. [Текст]. – Введ. 1996–01–07 -М.: Изд-во стандартов, 1996.- 36 с.
2. ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей технических требований и таблиц (введен 01.01.1971);
3. Нарышкин А.К. Цифровые устройства и микропроцессоры. – М.:
4. Слободин А.С. Микропроцессорные системы. – М.:, 2001- 300 с.
5. Мой робот: http://cxem.net
6. Atmel corp.: pic.com
7. Электроника БашЭл: http://electronica.bashel.ru
8. Микросхемы, их описание, продажа микросхем: http://www.gaw.ru