МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ |
|||||||||||||||||||||||
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
|||||||||||||||||||||||
«Северный (Арктический) федеральный университет» |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
(наименование кафедры) |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
Донгаузер Эдуард Викторович |
|
|||||||||||||||||||||
|
(фамилия, имя, отчество студента) |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
Институт |
ЭиТ |
курс |
4 |
группа |
388 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
КУРСОВАЯ РАБОТА |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
По дисциплине |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
На тему |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
(наименование темы) |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Работа допущена к защите |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
(подпись руководителя) |
|
(дата) |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Признать, что работа |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
выполнена и защищена с оценкой |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
Руководитель |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
(должность) |
|
(подпись) |
|
(и.,о., фамилия) |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
(дата) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Архангельск |
|
|||||||||||||||||||||
|
2012 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Задание
Снять показания с датчика давления при помощи микроконтроллера PIC и передать их на другое устройство с помощью протокола SPI.
Лист замечаний
Оглавление
Задание 2
Лист замечаний 3
Введение 5
Основная часть 6
1 Подбор элементов 6
1.1 Выбор микроконтроллера 6
2 Программа для микроконтроллера 8
2.1 Описание работы программы 8
2.2 Код программы: 9
2.3 Блок-схема 12
Список использованных источников 13
Введение
Использование в современном микроконтроллере «мощного» вычислительного устройства с широкими возможностями, построенного на одной микросхеме вместо целого набора, значительно снижает размеры, энергопотребление и стоимость построенных на его базе устройств.
Типичный микроконтроллер сочетает в себе функции процессора и периферийных устройств, содержит ОЗУ и/или ПЗУ. По сути, это однокристальный компьютер, способный выполнять простые задачи.
В данной работе подберём микроконтроллер, который отвечал бы всем нашим требованиям, и организуем передачу данных по протоколу SPI.
SPI - популярный интерфейс для последовательного обмена данными между микросхемами. Изначально он был придуман компанией Motorola, а в настоящее время используется в продукции многих производителей. Его наименование является аббревиатурой от 'Serial Peripheral Bus', что отражает его предназначение - шина для подключения внешних устройств. Шина SPI организована по принципу 'ведущий-подчиненный'. В качестве ведущего шины обычно выступает микроконтроллер, но им также может быть программируемая логика, DSP-контроллер или специализированная ИС. Подключенные к ведущему шины внешние устройства образуют подчиненных шины. Главным составным блоком интерфейса SPI является обычный сдвиговый регистр, сигналы синхронизации и ввода/вывода битового потока которого и образуют интерфейсные сигналы. Таким образом SPI - протокол обмена данными между двумя сдвиговыми регистрами, каждый из которых одновременно выполняет и функцию приемника, и функцию передатчика. Непременным условием передачи данных по шине SPI является генерация сигнала синхронизации шины. Этот сигнал имеет право генерировать только ведущий шины и от этого сигнала полностью зависит работа подчиненного шины.
Основная часть
1 Подбор элементов
1.1 Выбор микроконтроллера
Главным критерием выбора микроконтроллера для нашей задачи будет наличие АЦП, так как нам необходимо оцифровывать выходной сигнал с преобразователя давления.
Так же нам необходимо наличие не менее 4 портов ввода/вывода, три из них для передачи данных и один - для входящего сигнала с преобразователя давления.
Самый простой и дешёвый микроконтроллер PIC с АЦП это PIC12F675 (рисунок 1).
Рисунок 1 – выводы у микроконтроллера PIC12F675.
Схема подключения микроконтроллера к преобразователю показана на рисунке 2.
Рисунок 2 – схема устройства по приёму и передаче данных о давлении.
2 Программа для микроконтроллера
2.1 Описание работы программы
После включения МК происходит его настройка: устанавливаются предделители для таймеров, настройка портов и т.д.
Порт GP0 будет использоваться как аналоговый вход, к которому будет подключен преобразователь давления. Сам микроконтроллер должен быть установлен как можно ближе к преобразователю, чтобы исключить помехи на линии от преобразователя до АЦП.
Порт GP1 – порт передачи данных.
Порт GP2 – порт с синхронизующим сигналом.
Порт GP3 – не используется.
Порт GP4 – линия выбора ведомого.
Порт GP5 – выход сигнала на светодиод. Светодиод будет зажигаться во время преобразования на АЦП.
Чтобы гарантированно обеспечить высокий уровень на линях DATA (GP1) и SCLK (GP2), необходимы внешние подтягивающие резисторы.