МК Курсова робота
.pdf
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ЮРІЯ КОНДРАТЮКА
Факультет інформаційних та телекомунікаційних технологій і систем Кафедра комп’ютерної інженерії
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ «РОЗРАХУНОК ТА РЕАЛІЗАЦІЯ МІКРОКОНТРОЛЕРНОЇ СИСТЕМИ
КЕРУВАННЯ ДЛЯ МК AVR»
з дисципліни “МІКРОКОНТРОЛЕРИ”
для студентів денної форми навчання за напрямом підготовки 6.050102 «Комп’ютерна інженерія»
Полтава 2011
2
Методичні вказівки до виконання курсової роботи «Розрахунок та реалізація мікроконтролерної системи керування для МК AVR» з дисципліни «Мікроконтролери» для студентів денної форми навчання за напрямом підготовки 6.050102 «Комп’ютерна інженерія». – Полтава: ПолтНТУ, 2012. – 26 с.
Укладачі: Є.М. Бульба, ст. викладач кафедри комп’ютерної інженерії
Відповідальний за випуск: Є.М. Бульба
3
ВСТУП
Метою проведення курсової роботи є закріплення, поглиблення та узагальнення знань, здобутих студентами під час вивчення модуля “Мікроконтролери ATMEL AVR”, їх застосування для систем керування периферійними пристроями та програмної реалізації розрахованої системи.
У результаті виконання курсової роботи студент повинен
ЗНАТИ:
-архітектуру та функціональні можливості мікроконтролерів AVR;
-загальні принципи побудови мікроконтролерних систем;
-технічні засоби діагностики, моделювання та проектування мікроконтролерних систем;
-основи програмування мікроконтролерів AVR мовою асемблер та С++. ВМІТИ:
-розробляти та налагоджувати нескладні мікроконтролерні системи на основі МК AVR;
-виконувати програмування мікроконтролерів AVR в Atmel Studio на мові асемблер та С++;
-виконувати моделювання розроблених мікроконтролерних систем керування за допомогою спеціального програмне забезпечення.
Кожен студент отримує індивідуальне завдання для виконання курсової роботи у вигляді виданого керівником номера варіанта, що відповідає номерам рядків з вихідними даними у таблиці 1, таблиці 2 та таблиці 3. На підставі цього студент повинен оформити у друкованому вигляді завдання на курсову роботу і подати його на підпис керівнику та на затвердження завідувачеві кафедри Комп’ютерної інженерії.
Робота виконується згідно з переліком питань, які необхідно опрацювати. Слід пам’ятати, що курсова робота – це самостійна навчальна робота студента, під час виконання якої керівник зобов’язаний консультувати його тільки із складних питань, котрі недостатньо висвітлені у літературі.
Завершена курсова робота містить текстову частину та графічний матеріал, що її ілюструє. Як текстова частина, так і графічний матеріал повинні бути оформлені з урахуванням вимог діючих стандартів щодо оформлення технічної й конструкторської документації. Обов’язковий графічний матеріал може бути викреслений як вручну, так і засобами відповідного програмного забезпечення ПЕОМ. Текстова частина також може бути рукописною або роздрукованою за допомогою ПЕОМ. Обсяг звіту не має перевищувати 10-15 аркушів. Усі аркуші звіту повинні мати рамку з такими відступами по краях: зверху, праворуч та знизу – 5 мм; ліворуч – 20 мм.
У висновку необхідно дати оцінку розробленої мікроконтролерної системи. У додатках розміщуються лістинги використовуваних програмних модулів. На кожне джерело, наведене у списку літератури, повинне бути
4
посилання в тексті роботи. Робота має бути зброшурована степлером та поміщена у канцелярський файл.
Звіт про виконану курсову роботу повинен бути зданий студентом на перевірку викладачеві не пізніше ніж за тиждень до захисту. Результатом перевірки може бути призначення роботи до захисту або повернення на доопрацювання.
1.Робота призначається до захисту, якщо вона достатньою мірою розкриває визначену тему, свідчить про свідомий та самостійний підхід студента до її виконання. Допускаються несуттєві помилки у висвітленні окремих розділів звіту та його оформленні. В цьому випадку в звіті відмічаються зауваження викладача.
2.Робота повертається на доопрацювання, якщо вона не відповідає темі завдання, має суттєві помилки, самовільно змінена тема чи робота списана з іншої. В цьому випадку студент повинен переробити курсову роботу, керуючись зауваженнями викладача, і здати роботу повторно на перевірку.
Захист курсової роботи складається з доповіді виконавця (до 10 хвилин) та відповідей на питання. Оцінка виставляється за результатами захисту з урахуванням повноти і якості опрацювання завдання й оформлення текстової та графічної частин.
Перелік питань, які необхідно опрацювати:
1.Розробити та змоделювати мікроконтролерну систему згідно завдання.
2.Розробити блок-схему роботи мікроконтролерної системи.
3.Розробити та відладити програму для керування мікроконтролером.
Курсова робота повинна вміщувати:
Текстову частину в такому складі:
-титульний лист;
-завдання на курсову роботу;
-перелік умовних скорочень;
-зміст;
-вступ;
-структурна схема та основні характеристики заданого МК AVR;
-структурну схему мікроконтролерної системи керування;
-блок-схему роботи системи;
-програма керування роботою мікроконтролера;
-результат роботи мікроконтролерної системи в середовищі Proteus;
-висновки;
-список використаних джерел;
-додатки
Обов’язкові графічні матеріали:
-структурна схема заданого МК AVR;
-структурна схема мікроконтролерної системи керування;
-блок-схема роботи системи;
5
- схема розробленої системи в середовищі Proteus;
Таблиця 1. Варіанти вхідних даних
Параметр |
|
|
|
|
Варіант |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
|||||||||||
|
AT |
AT |
AT |
AT |
AT |
AT |
AT |
AT |
AT |
AT |
|
МК AVR |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
Mega |
|
|
8 |
88 |
16 |
165 |
32 |
325 |
64 |
645 |
128 |
1281 |
|
Тактова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частота, |
8 |
10 |
12 |
16 |
8 |
10 |
12 |
16 |
8 |
16 |
|
МГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 2. Підваріанти вхідних даних
Параметр |
|
|
|
|
Підваріант |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
|
|||||||||||
7-сегментний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
індикатор |
Анод |
Катод |
Анод |
Катод |
Анод |
Катод |
Анод |
Катод |
Анод |
Катод |
|
(включення) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-сегментний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
індикатор |
4 |
6 |
8 |
4 |
6 |
8 |
4 |
6 |
7 |
8 |
|
(розрядність) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Клавіатура |
3х3 |
3х4 |
4х3 |
4х4 |
3х3 |
3х4 |
4х3 |
4х4 |
3х3 |
3х4 |
|
(кнопки) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 3. Підваріанти вхідних даних |
Підваріант |
Завдання |
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 1,2,3,4,5,6,7,8,9. Напрямок зсуву справа наліво. При натисненні будь-якої кнопки з першого рядка відобразити на 7-ми сегментному
0індикаторі її двійковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти аe.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 1,3,5,7,9. Напрямок зсуву справа наліво. При натисненні будь-якої кнопки з першого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному
1індикаторі її десятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її двійковий код. При натисненні будьякої кнопки з третього стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти bf.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 2,4,6,8,9. Напрямок зсуву зліва направо. При натисненні будь-якої кнопки з першого рядка відобразити на 7-ми сегментному
2індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її двійковий код. При натисненні будьякої кнопки з третього рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти сg.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 1,3,4,5,6,8,9. Напрямок зсуву справа на ліво. При натисненні будь-якої кнопки з першого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному
3індикаторі її двійковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її десятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти df.
6
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 1,7,3,6,4,8,9. Напрямок зсуву зліва направо. При натисненні будь-якої кнопки з першого рядка відобразити на 7-ми сегментному
4індикаторі її двійковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти ec.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 3,4,5,1,7,8,2. Напрямок зсуву справа на ліво. При натисненні будь-якої кнопки з першого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному
5індикаторі її десятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти fg.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 4,3,6,1,8,9. Напрямок зсуву зліва направо. При натисненні будь-якої кнопки з першого рядка відобразити на 7-ми сегментному
6індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її десятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти gd.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 5,3,7,8,9,4. Напрямок зсуву справа на ліво. При натисненні будь-якої кнопки з першого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному
7індикаторі її десятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти ag.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 1,2,3,4,7,9,8. Напрямок зсуву зліва направо. При натисненні будь-якої кнопки з першого рядка відобразити на 7-ми сегментному
8індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її двійковий код. При натисненні будьякої кнопки з третього рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти bc.
Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 6,7,8,1,4,5,2. Напрямок зсуву справа на ліво. При натисненні будь-якої кнопки з першого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному
9індикаторі її десятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього стовпчика відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти eb.
Розглянемо приклад визначення вхідних даних з таблиць 1, 2 та 3 для завдання № 272. Варіант 2, підваріант 7, підваріант 2. Розробити мікроконтролерну систему керування на базі МК AVR ATMega16 з частотою тактування 12 МГц, до якого приєднаний 6-ти розрядний 7-ми сегментний індикатор із спільним катодом та матрична клавіатура 4х4. Для даної схеми розробити програму. Реалізувати опитування клавіатури. Відобразити на усіх розрядах 7-сегментного індикатора біжучій рядок з цифр 2,4,6,8,9. Напрямок зсуву зліва направо. При натисненні будь-якої кнопки з першого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її шістнадцятковий код. При натисненні будь-якої кнопки з другого рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі її двійковий код. При натисненні будь-якої кнопки з третього рядка відобразити на 7-ми сегментному індикаторі всі сегменти сg.
7
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
Базова
1.ГолубцовМ.С. МикроконтроллерыAVR: отпростогоксложному. – М.: СОЛОН-Пресс, 2003.
2.ГребневВ.В. МикроконтроллерысемействаAVR фирмыAtmel . – М.: ИП. РадиоСофт, 2002.
3.ЕвстифеевА.В. Микроконтроллеры AVR семейства Classic фирмы Atmel. – М.: Издательский дом«ДОДЭКА-XXI», 2002.
4.Современные микроконтроллеры: Архитектура, средства проектирования, примеры применения, ресурсысетиИнтернет/Под. ред. КоршунаИ.В. – М.: Издательство«Аким», 1998.
Допоміжна
5.Офіційнийсайткомпанії Atmel Corporation www.atmel.com.
6.РосійськомовнийсайтзінформацієюпропродукціюAtmel www.atmel.ru.
8
Додаток А
Приклад оформлення титульного аркуша курсової роботи
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ЮРІЯ КОНДРАТЮКА
Факультет інформаційних та телекомунікаційних технологій і систем
Кафедра комп’ютерної інженерії
КУРСОВА РОБОТА
знавчальної дисципліни
«МІКРОКОНТРОЛЕРИ»
На тему:
«РОЗРАХУНОК ТА РЕАЛІЗАЦІЯ МІКРОКОНТРОЛЕРНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ДЛЯ МК AVR»»
Виконав(ла) студент(ка) ________ навчальної групи
____________________________________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
Перевірив ст. викладач кафедри КІ
____________________________________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
Полтава
2011