1.2 Функциональная схема микропроцессорной системы

Функциональная схема системы приведена на рисунке 2 и в графической части проекта.

В данной схеме можно выделить следующие блоки:

• датчик температуры (ДТ) – изменяет значения сопротивления в зависимости от температуры;

• блок согласования (БС) – служит для связи датчика температуры с микропроцессорным устройством;

• блок ввода аналогового сигнала (БВА) – преобразует аналоговые значения поступающие с датчика в цифровые;

• блок расчета температуры (БРТ) – служит для расчета температуры в соответствии с таблицей сопротивления датчика;

• блок расчета среднесуточной температуры (БРСТ) –служит для расчета среднесуточной температуры;

• блок обработки индикации (БОИ) – служит для подготовки вывода информации на индикатор;

• индикатор (ИНД) – служит для визуализации информвции ;

• таймер (Т) – служит для отсчетов промежутков времени;

• блок обработки клавиатуры (БОК) – служит для подготовки ввода информации с клавиатуры;

• клавиатура (К) – служит для ввода информации в микропроцессорную систему.

Рисунок 2 – функциональная схема микропроцессорной системы

2 Разработка аппаратной части системы

2.1 Краткое описание микропроцессорного комплекта

В данном проекте используется 8-разрядный КМОП микроконтроллер с Flash ПЗУ AT89C51.

Особенности:

- Совместимость с приборами семейства MCS-51TM

- Емкость перепрограммируемой Flash памяти: 4 Кбайт, 1000 циклов стирание/запись.

- Напряжение питания 5±20% B

- Полностью статический прибор - диапазон рабочих частот от 0 Гц до 24 МГц.

- Группы по частотам: 12 МГц, 16 МГц, 20 Мгц и 24 Мгц

- Трехуровневая блокировка памяти программ

СОЗУ емкостью 128 байтов

- 32 программируемых линий ввода/вывода

- Два 16-разрядных таймера/счетчика событий

- Шесть источников сигналов прерывания

- Программируемый последовательный канал UART

- Пассивний (idle) и стоповый (power down) режимы

- Промышленный (-40°С...85°C), коммерческий (0°C...70°C), диапазоны температур

Описание:

КМОП микроконтроллер АТ89С51, оснащенный Flash программируемым и стираемым ПЗУ , совместим по системе команд и по выводам со стандартными приборами семейства MCS-51TM. Микроконтроллер содержит 4 Кбайта Flash ПЗУ, 128 байтов ОЗУ, 32 программируемых линий ввода/вывода, два 16-разрядных таймера/счетчика событий, полнодуплексный последовательный порт (UART), пять векторных двухуровневых прерывания, встроенный генератор и схему формирования тактовой последовательности.

Существуют два варианта микроконтроллеров АТ89С51: с возможностью внутрисистемного программирования с использованием при программировании напряжения 5 В, и программирование с использованием напряжения 12 В, применяемого в большинстве программаторов.

Содержимое Flash памяти программ может быть защищено от несанкционированной записи/считывания. Имеется возможность очистки Flash памяти за одну операцию, возможность считывания встроенного кода индентификации.

Потребление в активном режиме на частоте 12 Мгц не превышает 20 мА и в пассивном режиме, при котором остановлено ЦПУ, но система прерываний, ОЗУ, таймеры/счетчики событий и последовательный порт остаются активными, потребление не превышает 5 мА. В стоповом режиме потребление не превышает 100 мкА и 20 мкА при напряжении питания 6 В и 3 В, соответственно.

Микроконтроллер АТ89С51 ориентирован на использование в качестве встроенного управляющего контроллера.

Структурная схема контроллера приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 – структурная схема контроллера AT89C51

Более подробное описание AT89C51 приведено в литературе [1].