3.9 Розробка схеми електричної принципової

Останнім етапом розробки апаратної частини мікропроцесорного пристрою у даному курсовому проекті є розробка його схеми електричної принципової. Під час розробки визначаються схемотехнічні рішення для реалізації блоків структурної схеми і зв’язки між ними. У результаті цього приходять до загальної електричної схеми пристрою.

Креслення розробленої схеми наводиться у Додатку В. Зазвичай схема електрична принципова виконується на аркуші А3 формату з основним надписом за формою 55 х 185 мм. В центальне поле надпису вписується назва курсового проекту у називному відмінку та назва креслення – Схема електрична принципова. У верхнє поле вписується умовне позначення креслення, яке відрізняється від умовного позначення структурної схеми останньою цифрою. Для структурної схеми це цифра 1, а для приницпової –  3.

У розділі роблять посилання на Додаток В, наприклад, «Розроблена електрична принципова схема …. наведена у Додатку В», та переходять до опису схеми. Під час опису надається інформація про те, на яких елементах реалізований той чи інший блок структурної схеми, які функції виконує той чи інший елемент, яким чином він взаємодіє з іншим елементом. Наприклад, «Основним елементом схеми є мікроконтролер DD3. До порту В мікроконтролера підключені 8 кнопок, за допомогою яких здійснюється введення коду. Сигнал з виходу операційного підсилювача DА1, на якому зібраний перетворювач рівнів, надходить на вхід РА0 мікроконтролера. Керування світлодіодом VD1, що використовується для індикації стану «включено» здійснюється через вивід РС2 мікроконтролера за допомогою транзистора VT7. Транзистор VT7 працює в ключовому режимі. Коли сигнал на виводі РС7 приймає рівень логічної одиниці, транзистор відкривається, що забезпечує протікання струму через світлодіод та його світіння» і т.д. Під час опису схеми або після нього розраховують номінали резисторів, при необхідності струми у певних колах і т.і.

Схема електрична принципова повинна обов’язково супроводжуватися переліком елементів, який розміщується у Додатку за додатком зі схемою. Перелік елементів виконується на аркуші з рамкою та основним надписом, виконаним за скороченою формою 40 х 185 мм (Додаток Ж). Так само як і в даних методичних вказівках, перед переліком елементів розміщується аркуш без рамки, посередині якого пишеться Додаток Д, а в наступному рядку його назва – Перелік елементів. На аркуші з переліком елементів у центальне поле основного надпису вписується назва курсового проекту у називному відмінку та назва документа – Перелік елементів. У верхнє поле вписується умовне позначення документа, яке відрізняється від умовного позначення принципової схеми останніми символами – ПЕ3 (перелік елментів) замість Е3.

3.10 Розробка загального алгоритму

Після закінчення розробки апаратної частини приступають до розробки програмного забезпечення, що буде зберігатися у пам’яті програм мікроконтролера та забезпечувати функціонування розробленого пристрою. Розробка програми для мікроконтролера починається з розробки алгоритму його роботи. Алгоритм роботи програми для мікроконтролера розробляється на основі загальних принципів функціонування пристрою, які були визначені у першому розділі курсового проекту. Графічним представленням алгоритму є його блок-схема.

Розроблена блок-схема алгоритму розміщується у Додатку Е, а у пояснювальній записці робиться посилання на неї. Зазвичай для креслення блок-схеми використовують аркуші А4 формату. Перший аркуш з блок-схемою виконується з основним надписом за формою 55 х 185 мм. В центальне поле надпису вписується назва курсового проекту у називному відмінку та назва креслення – Схема програми. У верхнє поле вписується умовне позначення креслення, яке відрізняється від умовних позначень інших документів курсового проекту останніми двома символами – СП (схема програми). Решта аркушів з блок-схемою виконуються з основним надписом за скороченою форою 15 х 185 мм (такою самою як на аркушах пояснювальної записки). Умовне позначення у центральному полі основного надпису на цих аркушах повинно збігатися з умовним позначенням на першому аркуші блок-схеми, тобто також закінчуватися символами СП. Нумерація цих аркушів ведеться, починаючи від першого аркуша з блок схемою.

У пояснювальній записці наводиться опис розробленої блок-схеми. Фактично він буде повторювати опис роботи пристрою, який здійснювався у першому розділі, тільки на більш детальному рівні. Проте повної аналогій не може бути, оскільки у даному розділі робота пристрою розглядається, так би мовити, “із середини”. Блок-схема повинна відображати роботу програми, а не роботу пристрою. Хоча вони і неминуче пов’язані між собою, програма є первинною. Саме за рахунок послідовності дій у програмі, пристрій працює певним чином. Отже, розроблюваний алгоритм повинен відноситися до ресурсів мікроконтролера, а не до елементів пристрою. Наприклад, стан кнопки визначається значенням логічного рівня сигналу на лінії введення мікроконтролера, до якого підключена кнопка, а керування реле або світлодіодом, здійснюється за рахунок зміни логічного рівня сигналу на лінії виведення, до якої підключено коло керування реле або світлодіода. Крім того, блок-схема неминуче буде містити блоки, що відносяться до дій, які “не видно із зовні”. Так, наприклад, робота програми обов’язково починається з ініціалізації ресурсів мікроконтролера, яка включає у себе такі операції як настроювання напрямів передачі сигналів по лініях введення/виведення, настроювання роботи таймерів/лічильників і т.і., в залежності від кожного конкретного випадку. Інший приклад – відлік часового інтервалу починається з ініціалізації якоїсь змінної або таймера/лічильника.

При розробці блок-схеми також треба звернути увагу на можливість реалізації деяких операції у вигляді окремих підпрограм, що повинно знайти своє відображення в описі блок-схеми. Якщо до складу пристрою входить якийсь елемент, що вимагає певної програмної настройки, або обмін даними з яким здійснюється за певним алгоритмом (протоколом), даний розділ можна почати з розгляду алгоритму або послідовності дій для настройки такого елемента або обміну даними з ним.