Контроллер зарядного устройства (стр. 3 из 4)
Рисунок 3.11 – Устройство микроконтроллера.
Порт Р0 - 8-битовый двунаправленный порт ввода / вывода. Может поддерживать восемь входов TTL, может использоваться как вход высокого импеданса. Порт 0 может быть мультиплексной шиной адреса/данных младшего разряда в течение доступов к внешней программе и памяти данных. В этом случае, P0 имеет внутреннее напряжение-ups. Порт Р0 также получает кодовые байты в течение программирования памяти и кодовые байты в течение проверки программы.
Порт Р1 - 8-битовый двунаправленный порт ввода / вывода с внутренним pullups. Порт 1 буфер продукции может быть слив/источником четырех входов TTL. Кроме того, P1.0 и P1.1 могут быть таймером внешнего счета (P1.0/T2) и 2 спусковых механизма (P1.1/T2EX), соответственно. AT89C52 обеспечивает следующие стандартные особенности: 8 килобайтов памяти, 256 байтов RAM, 32 линий ввода / вывода, трех таймеров на 16-бит, два уровня с шестью векторами прерывают архитектуру, полный двойной последовательный порт, генератор ТИ, и схему часов. Кроме того, AT89C52 разработан со статической логикой и поддерживает два программных обеспечения Пониженное напряжение экономит содержание RAM, но замораживает генератор, повреждая все другие функции чипа до следующего сброса аппаратных средств. Порт Р1 также получает байты адреса младшего разряда в течение программирования памяти и проверки программы.
Порт Р2 - 8-битовый двунаправленный порт ввода / вывода с внутренним pullups. Порт Р2 буфера может иметь четыре входа TTL. Порт Р2 испускает старший байт адреса от внешней памяти программы и в течение доступов к внешней памяти данных, которые используют 16-битовые адреса (MOVX@DPTR). В течение доступов к внешней памяти данных, которые используют 8-битовые адреса (MOVX@RI), порт Р2 передает содержание специального регистра функции P2. Порт 2 также получает старшие биты адреса и некоторые сигналы контроля в течение программирования памяти и проверки.
Порт Р3 - 8-битовый двунаправленный порт ввода / вывода с внутренним pullups. Порт Р3 буфера может иметь четыре входа TTL. Порт 3 также используется для передачи различных специальных сигналов AT89C51, как показано в таблице 3.7.
Таблица 3.7 - Специальные сигналы AT89C51.
P3.0 RXD (последовательный порт входа), P3.1 TXD (последовательный порт выхода), P3.2 INT0 (внешний перерыв 0), P3.3 INT1 (внешний перерыв 1), P3.4 T0 (таймер 0 внешних входов), P3.5 T1 (таймер 1 внешних входов), P3.6 WR (внешняя память данных пишут строб) РЕЗЕРФОРД P3.7 (внешняя память данных читание строба).
Порт Р3 также получают некоторые сигналы контроля для памяти программирующая и проверки.
В нормальной работе, ALEограничен по постоянной норме 1/6 частоты генератора и может использоваться для внешнего выбора времени или результата целей. Отметим, однако, что один импульс ALE пропущен в течение каждого доступа к внешней памяти данных. Если операция ALE может быть повреждена, устанавливая бит 0 из специального регистра функции области 8EH. С набором бита, ALE активно только в течение MOVX или инструкции MOVC. Урегулирование повреждений ALE бит не имеет никакого эффекта, если микроконтроллер находится во внешнем способе выполнения. Хранилище программы PSEN Позволяет - прочитать строб к внешней памяти программы. PSEN активизирован дважды каждый цикл машины, за исключением того, что две активации PSEN пропущены в течение каждого доступа к внешней памяти данных.
Архитектура системы управления должна быть связана с GND, чтобы позволить устройству принести коды от внешних местоположений памяти программы, начинающихся в 0000-ом до FFFFH. Однако, если бит запрограммирован, архитектуру системы управления будут внутренне запирать на сбросе. Архитектура системы управления должна быть связана с VCC для внутреннего выполнения программы. Этот вывод также получает 12-вольтовое напряжение (VPP) в течение программирования памяти. Вход XTAL1 на усилитель генератора инвертирования и вход на внутренние часы. Сигналы XTAL2 от усилителя генератора инвертирования.
Специальная Функция располагается карту на чипе в области памяти, названной Специальным Регистром Функции (SFR). Отметим, что не все адреса заняты, незанятые адреса не могут быть осуществлены на чипе. Доступы к этим адресам будут случайные данные, т.е. доступы будут иметь неопределенный эффект. Пользовательское программное обеспечение не должно написать этим не включенным в список адресам, так как они могут использоваться в будущих продуктах, чтобы призвать новые особенности. В том случае, сброс или бездействующие ценности новых битов всегда будут 0.
Таймер 2 Контроля Регистров и биты статуса содержится в регистрах Т2коне и T2MOD для Таймера 2. Пара регистра (RCAP2H, RCAP2L) - Захватывающиеся/Перезаряжающиеся регистраторы для Таймера 2 в 16-битовом способе захвата, или 16-битовый автоперезаряжают способ.
На рисунке 3.12 приведена временная диаграмма программирования и проверки памяти МК в полном объеме производительности МК. На рисунке 3.13 приведена временная диаграмма программирования и проверки памяти МК в режиме сниженного энергопотребления МК.
Рисунок 3.12 - Временная диаграмма программирования и проверки памяти МК в полном объеме производительности МК.
Рисунок 3.13 - Временная диаграмма программирования и проверки памяти МК в режиме сниженного энергопотребления МК.
4.Описание работы устройства
В зарядном устройстве имеются часы с индикацией времени (секунды, ми-нуты, часы) и даты (число, месяц, год), а также будильник. Возможно также измерение постоянного напряжения в диапазоне 0,015... 10. В с разрешающей способностью 1 мВ и в диапазоне 10.. .20 В с разрешающей способностью 2 мВ.
К недостаткам данного устройства можно отнести отсутствие контроля за температурой заряжаемого аккумулятора и режима доразрядки малым током. Хотя есть ли необходимость в дозарядке — вопрос спорный, поскольку после быстрой зарядки аккумуляторы, как правило, сразу используются в электроприборах. А если спешить некуда, можно» заряжать током 0,1С, в этом случае дозарядка тоже не потребуется.
Контроллер осуществляет измерение напряжения, времени зарядки/разрядки, спада напряжения, проверку условий окончания зарядки/разрядки аккумулятора. Имеются кнопки для ввода данных, установленные и измеренные значений выводятся на семисегментный индикатор. Эти функции реализует микроконтроллер АТ89С52, используя метод одностадийного интегрирования.
Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой происходит следующим образом. После подачи питания на управляющее устройство программа конфигурирует регистры Т2ССЖ и Т2МСЮ таймера Т/С2 для работы в режиме захвата. Бит СР/КЬ2 регистра Т2ССЖ устанавливается в 1 для выбора режима защелкивания данных, а бит С/Т2 - в 0 для подсчета числа машинных циклов микро-контроллера. На вход счетчика 1X2 будет подаваться частота 2 МГц.
Бит ТК2 программа использует для запуска счета, а бит ЕХЕЫ2 — для разрешения защелкивания содержимого счетчиков ТЪ2 и ТН2 в регистры КСА-Р2Ь и КСАР2Н соответственно. Бит 6 порта РЗ устанавливается в 0, а бит 1 порта РЗ — в 1, открывая транзисторы УТ17, УТ18 и тем самым разряжая интегрирующий конденсатор С9. Элементы УТ17 и К18 обеспечивают предварительную разрядку конденсатора С9, предохраняя ключ УТ18 от пробоя, поскольку конденсатор в конце цикла преобразования накапливает значительный заряд.
Для начала преобразования программа устанавливает биты ТК2, ЕХЕШ в 1, бит 6 порта РЗ — в 1, а бит 1 порта РЗ — в 0. Конденсатор С9 начинает заряжаться от источника стабильного тока, выполненного на элементах К15, К17,0 А1. Компаратор ОА2 сравнивает измеряемое напряжение, поступающее на вывод 3, с линейно-нарастающим напряжением на выводе 2. Как только нарастающее напряжение станет больше измеряемого, на выводе 1 БА2 произойдет перепад из лог. 1 в лог. О, который установит флаг прерывания ЕХЕЫ2. Подпрограмма обслуживания прерывания проанализирует 16-разрядное число, считанное из регистров КСА-Р2Ь и КСАР2Н, и если оно окажется больше 10000, будет включен делитель напряжения, выполненный на элементах УТ16, К13, К16. Ограничение напряжения в 10 В связано с тем, что при разности напряжений около 3 В и менее между выводами 1 и 3 стабилизатора БА1, уменьшается ток зарядки конденсатора С9 и контроллер выходит из рабочего режима.
При включенном делителе напряжения на крайнем левом индикаторе будет отображаться символ «Ш, и число, считанное из регистров КСАР2Ь и КСАР2Н, будет умножаться на два. При отключенном делителе на индикаторе отображается символ «и». Соответственно, разрешающая способность будет 2 мВ и 1 мВ. Если при следующем запуске измеренное напряжение окажется более 20 В, символ «11» будет мигать с частотой 2 Гц и во время каждого цикла преобразования будет издаваться короткий звуковой сигнал, но значение напряжения на индикаторе будет отображаться. Делитель напряжения автоматически отключится, как только измеряемое напряжение станет менее 9,8 В. Стабилитрон У02 ограничивает напряжение на выводе 3 компаратора ОА2, не допуская ситуацию, при которой входное напряжение может оказаться больше напряжения на интегрирующем конденсаторе С9, что вызовет переполнение счетчиков ТЬ2, ТН2 и установку флага переполнения ТР2. Этого допускать нельзя, поскольку с помощью флага ТР2 определяется отсутствие входного напряжения. Происходит это следующим способом. При запуске интегратора начинается подсчет машинных циклов, но поскольку напряжение на выводе 3 компаратора БА2 будет изначально больше, чем на выводе 2, на выводе 1 останется лог. 0, т. е. перепада из 1 в 0 не будет. Счетчики ТХ2, ТН2 переполнятся, и будет установлен флаг ТР2. Подпрограмма обработки прерывания проигнорирует данные в регистрах КСАР2Ь, КСАР2Н и присвоит измеренному напряжению нулевое значение.