Курс лекций. - Микропроцессоры


Проектирование микропроцессорных устройств - часть 2


Однако, если часы помимо основной функции должны будут выполнять ещё какие-либо задачи, то применение микроконтроллера может быть вполне оправдано. В нашем случае реализация часов рассматривается проста как учебный пример. Тем не менее, при необходимости при небольшом изменении схемы и программы это устройство может выполнять дополнительные функции.

Как и разработка любого устройства, разработка микропроцессорного устройства начинается с разработки структурной схемы.

Разработка структурной схемы.

Часы обязательно должны содержать устройство измерения времени, которое в свою очередь всегда состоит из генератора эталонных интервалов времени и счётчика этих интервалов. Схема устройства измерения времени приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема устройства измерения времени.

В простейшем случае генератор импульсов эталонной длительности должен вырабатывать минутные импульсы. В качестве генератора эталонных импульсов мог бы подойти кварцевый генератор, так как этот тип генераторов обладает высокой стабильностью колебаний. Но кварцевые генераторы вырабатывают колебания в диапазоне от 1 до 30 МГц. Это соответствует временным интервалам от 0.03 до 1 мкС. Тем не менее, если воспользоваться делителем частоты, можно получить импульсы с периодом 1 минута.

Выберем частоту работы кварцевого генератора. Мы предполагаем использовать микроконтроллер семейства MCS-51, поэтому выберем частоту кварцевого генератора обычную для этих микроконтроллеров - 12 МГц. Тогда для формирования секундных импульсов (частота 1 Гц) потребуется делитель частоты на 12000000. Для формирования минутных импульсов потребуется ещё один делитель частоты. Так как в минуте содержится 60 секунд, то нам потребуется делитель на 60.

Уточнённая структурная схема разрабатываемого микропроцессорного устройства приведена на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Уточнённая структурная схема устройства измерения времени.

Следующий блок, который обязательно должен входить в состав часов - это устройство индикации.Выберем в качестве устройства отображения светодиодные семисегментные индикаторы. Для преобразования кода, в котором работает счётчик минутных импульсов, в семисегментный код потребуется дешифратор. То есть, блок индикации будет состоять из дешифратора и собственно индикаторов.

И, наконец, последнее замечание. Любые часы время от времени требуют коррекции своего значения с целью синхронизации своих показаний с всемирным временем. Это будет делать блок коррекции, который в свою очередь будет состоять из кнопок и схемы установки внутреннего состояния счётчика временных интервалов.

Структурная схема часов с учётом блока индикации и блока коррекции времени приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Структурная схема часов.

[ Назад] [ Содержание] [ Вперёд]




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин