Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пояснительная записка.doc
Скачиваний:
80
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
646.66 Кб
Скачать

2. Обоснование структуры

Задачей проекта является разработка часов реального времени.

Разрабатываемое устройство предусматривает обмен информацией с внешними устройствами. Для подключения внешних устройств и приёма-передачи информации используется последовательный интерфейс I2C.

Разрабатываемое устройство предусматривает ввод данных с клавиатуры, их обработку, вывод соответствующей информации на жидкокристаллический дисплей.

Для связи микроконтроллера с клавиатурой используется дешифратор, преобразующий запросы микроконтроллера к клавиатуре и нажатия клавиш в соответствующие сигналы, направленные к микроконтроллеру.

Информация, предназначенная для пользователя, передаётся на жидкокристаллический дисплей.

При совпадении текущего значения времени с заданным, выдаётся сигнал на дискретный светодиодный индикатор.

Исходя из задачи проекта, делаем вывод о том, что структура будет включать в себя:

- часы реального времени DS1307;

- жидкокристаллический индикатор WM-C1602N для вывода значения температуры в данный момент времени и отслеживания ее изменения;

- дискретный световой индикатор ДСИ1, представляющий собой светодиод для сигнализирования о совпадении времени;

- клавиатура для ввода заданного время для сравнения

- микроконтроллер ATmega128, как непосредственный центр работы и выполнения всей программы.

3.Функциональнаясхема

Структурная схема разрабатываемого устройства состоит из следующих блоков:

1. Микроконтроллер ATMega128.

2. Клавиатура.

3. Дешифратор.

4. Жидкокристаллический дисплей.

5. JTAGICE.

6. USB

7. Источник питания.

8. Часы реального времени, соединённые с микроконтроллером по шине I2C

9. Дискретные светодиодные индикаторы

Микропроцессор ATMega128 – центральный блок, осуществляющий управление другими блоками.

Блок источника питания осуществляет питание микроконтроллера, микросхемы дешифратора, жидкокристаллического дисплея и JTAGICE.

Клавиатура необходима для ввода пользователем информации.

Дешифратор обеспечивает связь микроконтроллера с клавиатурой, преобразуюя запросы микроконтроллера к клавиатуре и нажатия клавиш в соответствующие сигналы, направленные к микроконтроллеру.

Для обратной связи устройства с пользователем используется жидкокристаллический дисплей, который подключается непосредственно к микроконтроллеру.

Функциональная схема создаваемого устройства представлена в Приложении А.

4. Электрическая принципиальная схема

4.1 Описание электрической принципиальной схемы

В качестве основного микроконтроллера DD1 в стенде используется микроконтроллер ATMega128 семейства AVR Mega. Для формирования тактовых импульсов к выводам XTAL1 и XTAL2 подключен кварцевый резо-натор ZQ1 на 7,3728 МГц.

К выходам PG3, PG4 микроконтроллера DD1 через разъем ХР4 и рези-сторы R1, R2 подключены светодиодные индикаторы ДСИ1 и ДСИ2.

Через PortCмикроконтроллер осуществляет управление клавиатурой. Сигналы с микроконтроллера поступают на дешифратор DD3, где формируется код опрашиваемой строки и через схему инверсии, реализованную на транзисторах VT1–VT4 поступает на тактовые кнопки клавиатуры SA1–SA12. Диоды VD4 – VD7 препятствуют обратному прохождению сигнала. При замыкании кнопки клавиатуры, сигнал проходит через резисторы R4 – R6 обратно на микроконтроллер.

В стенде используются устройство, подключаемое к шине I2C, кото-рым является часы реального времени – микросхема DD4DS1307,к разъёмам Х1 и Х2 которой часовой подключён кварцевый резонатор HC-49Uна 32,768 кГц. Микросхема запитана резервным питанием от аккумуляторной батареи GB1. ШинаI2C подпитана опорным напряжением через резисторы R7 иR8.

Жидкокристаллический индикаторDD2 подключен к микроконтроллеру по четырехпроводной схеме. На элементах VD2, VD3, R3 собрана схема регулировка контрастности индикатора. Резистор R3 ограничивает ток питания схемы подсветки индикатора.