2.2 Структурная схема
Для того чтобы выполнить демонстрационный вариант, демонстрирующий работу системы, в качестве основы системы мы будем использовать отладочную плату, с встроенными индикаторами и кнопками управления, микроконтроллер будет устанавливаться непосредственно на плату. Датчик температуры будет подключатся к микроконтроллеру.
Рисунок 1 – Структурная схема
Условные обозначения рисунка 1:
ДТ - датчик температуры;
МК - микроконтроллер.
ОП - отладочная плата (для демонстрации работы устройства);
ИН - индикаторы;
КН - кнопки управления.
Таблица 1 – Подсчет общего количества выводов микроконтроллера
Подключаемые устройства и линии |
Количество выводов / наименование портов |
АЦП, ЦАП, EEPROM по I2C |
2 для I2C, 1 для прерывания от АЦП) |
ЖКИ дисплей |
8 выводов данных и 2 управления |
Клавиатура |
7 |
Динамик |
1 |
Впускной клапан воды |
1 |
Выпускной клапан воды |
1 |
Управление насосом |
1 |
Выбор диапазона скоростей 0-10 об/с |
1 |
Выбор диапазона скоростей 10-100 об/с |
1 |
Выбор диапазона скоростей 100-1000 об/с |
1 |
Выбор направления вращения |
1 |
Защелка двери |
1 |
Итого |
29 (P0.0-7, P1.0-7, P2.0-7, RD, WR, TXD, RXD, INT0) |
Таким образом, практически все выводы микроконтроллера задействованы.
Назначение выводов:
RST – сброс микроконтроллера;
P0.0 – P0.7 – выводы порта P0;
P1.0 – P1.7 – выводы порта P1;
P2.0 – P2.7 – выводы порта P1;
RXD/TXD – вход и выход UART;
INT0, INT1 – входы внешних прерываний;
T0, T1 – входы таймеров;
RD/WR – строб чтения/записи;
X1/X2 – выводы для подключения источника тактового сигнала
Vss – общий вывод;
Vcc – питание;
EA/VPP – выбор внешней памяти или 12В при программировании;
ALE/P – задействование защелки адреса или вход импульсов при программировании FLASH;
PSEN – строб чтения внешней памяти программ.
2.3 Выбор элементной базы
Для реализации системы будут использованы следующие радиодетали:
Датчик движения Астра-7 исп. Б (ИО 409-15Б);
Датчик разбитого стекла Астра-612 (ИО 329-5);
Магнитоконтактный датчик ИО-102-16/2 (СМК-16);
Ключ включения/выключения сигнализации ds1990;
Два стабилизатора напряжения: L78S12CV и К1156ЕН1П;
Конденсаторы (наименование);
Резисторы (наименование);
Диодный мост W005M;
Один зуммер M1206 C-A3;
Электромагнитное реле;
Трансформатор ТП115-К6.
2.3.1 Выбор датчика температуры
Датчик температуры должен удовлетворять ряду условий. Диапазон рабочих температур должен подходить для использования датчика в помещении. Датчик должен иметь низкое электропотребление. Должен обладать простотой подключения к микроконтроллеру.
Таким датчиком может служить встроенный датчик микроконтроллера.
Датчик представляет собой терморезистор или термодиод, встроенный в корпус микроконтроллера.
Особенности:
температурный диапазон, как правило: -40 до +85 °С;
точность измерения во всем диапазоне температур: малая ±2, ±3,0°С;
тип корпуса: встроен в корпус микроконтроллера.
Использование встроенного датчика температуры
Для использования встроенного датчика температуры пользователь выбирает соответствующий аналоговый вход встроенного АЦП. Все настройки АЦП, выполняются как при работе с внешним сигналом. При использовании датчика температуры время выборки должно быть не менее 30 мкс.
При выборе датчика температуры встроенный генератор опорного напряжения автоматически задействуется в качестве источника напряжения для датчика. Однако вывод VREF+ при этом не включается и настройки источника опорного напряжения для преобразования не изменяются. Выбор опорного напряжения для преобразования сигнала от датчика температуры производится так же, как и для любого другого канала преобразования.