МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВО

«ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет радиоэлектроники, телекоммуникаций и мультимедийных технологий

Курсовой проект

По дисциплине: «ЦУиМП»

На тему: «Разработка и проектирование устройства измерения давления на микроконтроллере»

Выполнила студентка 4 курса

гр. Р-351 Кадилова Д.З.

Проверил: ст.пр. Семиляк А. И.

Махачкала 2016

Содержание

Выбор типа микроконтроллера, выбор элементной базы 3

Выбор элементной базы. 4

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ BMP085 4

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6

Микроконтроллеры AVR семейства Mega 6

Характеристики процессора 7

Общие сведения 7

Заключение. 10

Список использованных источников. 12

Выбор типа микроконтроллера, выбор элементной базы

Все сложнейшие электронные приборы, без которых также сложно себе представить современного человека содержат микроконтроллеры. Микроконтроллер содержит в себе все устройства, необходимые для реализации цифровой системы управления:

1. Процессор

2. Тактовый генератор

3. Память данных и программ

4. Порты ввода-вывода.

Эти элементы соединены внутренней магистралью. При помощи портов ввода-вывода микроконтроллер взаимодействует с внешней средой. Современные микроконтроллеры имеют систему прерываний, а так же разного рода встроенную периферию, например таймеры, ЦАП, АЦП, компараторы и др. Одними из популярнейших микроконтроллеров являются микроконтроллеры AVR фирмы Atmel. Микроконтроллеры AVR обретают все большую известность и популярность в мире. Во многом это обусловлено хорошим соотношением цена/быстродействие/энергопотребление. И тем не менее на рынке присутствует нехватка недорогих и простых устройств на микроконтроллерах AVR.

Основным направлением научно-технического прогресса является именно развитие микроэлектроники, а также применение микропроцессоров в промышленном производстве и управления самыми разнообразными объектами и процессами.

Использование микроконтроллеров в изделиях приводит к решение сразу двух проблем, первая – это повышение технико-экономических показателей, а именно:

1. Стоимости

2. Качество

3. Потребляемой мощности

4. Габаритных размеров.

И вторая это – уменьшение времени разработки, ибо микропроцессоры крайне универсальны и адаптивны.

При использовании микроконтроллеров в системах автоматического управления (САУ) самоуправление достигает больших значений эффективности. Микроконтроллеры представляют собой эффективное средство автоматизации разнообразных объектов и процессов.

В настоящее время в рамках единой базовой архитектуры микроконтроллеры AVR подразделяются на несколько семейств:

- Tiny AVR;

- Mega AVR;

Выбор элементной базы.

В качестве дисплея выводящего информацию на экран был выбран жидкокристаллический экран, выбор остановился на LCD 1602, с 16 выводами. Во-первых, потому что доступно для пользования, низкая цена, наличие готовых библиотек под Arduino и наконец, за наличие нескольких модификаций, которые в том числе идут с различными подсветками. Выглядит он следующим образом:

Рисунок. Жидкокристаллический (LCD) 1602

Для использования только двух аналоговых выходов, LCD дисплей был подключен к отладочному модулю «Arduino» через конвертор i2C.

Рисунок Конвертор i2C ADXL335

Датчик атмосферного давления был выбран BMP085. И этот датчик был выбран только потому что в программе Fritzing другого датчика не нашла, он легкодоступен, подключение к отладочному модулю «Arduino» несложное и просто потому что этот датчик самый доступный для покупки. А вот собственно, и сам датчик давления:

Рисунок Barometric BMP085

Технические характеристики bmp085

• Пределы измерения абсолютного давления 30-110кПа (300-1100hPa) (-500…9000 метров над уровнем моря)

• Питание 1.8 — 3.6В (Vdda), 1.62 — 3.6В (Vddd)

• Низкий уровень шума:  0.06hPa (0.5м) в стандартном режиме  0.03hPa (0.25м) в режиме ультравысокого разрешения  0.1m возможно при применение программного фильтра.

• Интерфейс: I2C

• Разрешение: 0.01 hPa,  0.1 С

Подробное описание соединения датчика BMP085 к Arduino Uno приведено на сайте производителя, ссылка прикреплена в приложении.

Так же datasheet каждого использованного элемента прикреплен в приложении, в конце курсового проекта.