2.3 Принцип роботи пристрою
Більшість функцій пристрою реалізовано на програмному рівні. Робота пристрою організована наступним чином. При включенні SA1, напруга 220В надходить на трансформатор, після чого потрапляє на діодний міст VD1...VD4, де перетворюється в постійну напругу. Конденсатор С4 призначений для згладжування постійної напруги. Мікросхема DA1 стабілізує напругу для живлення МК (DD1). Конденсатори С5 і С6 згладжують пульсації.
Електрична принципова схема пристрою наведена на кресленні КП5.05010201.85.11.00Е3. Напруга 5В подається на мікроконтролер, після чого він запускається й виконує програму, починаючи з команди, записаної за адресою 2000h. Потім мікроконтролер зациклюється й очікує надходження переривання з таймеру Т/С0.
При надходженні переривання мікроконтролер, перш за все, сканує клавіатуру. Маска сканування видається на порт Р2 (сигнали BTN1, BTN2) і через дешифратор DD4 потрапляє на лінії клавіатури. Стан клавіш зчитується безпосередньо з порту Р1. Якщо була натиснута будь-яка клавіша, її двійковий код зберігається в регістрі R7, а потім виконується програмна затримка 0,1 мс для виключення ефекту деренчання контактів клавіш. Після затримки 0,1 мс лінії клавіатури скануються знову і визначається код натиснутої клавіші. При співпадінні кодів клавіш, що були натиснуті до та після затримки відбувається перетворення цього коду 16-ву систему числення. Після цього мікроконтролер візуалізує введене число на семисегментному індикаторі . Ці сигнали видаються через порт Р0 мікроконтролера. У процесі сканування клавіатури, виводу кодів через порти й візуалізації цифр таймер Т/С0 відключений, для того, щоб переривання від нього не вплинули на порядок виконання програми.
Після візуалізації цифри мікроконтролер активізує роботу таймеру і переходить в режим очікування переривання. Таким чином, програма зациклюється й виконується нескінченно до відключення живлення.
2.4 Розрахунок потужності, що споживається пристроєм
Одним з найважливіших показників електричних схем є потужність, що споживається.
Для розрахунку потужності, що споживається пристроєм, складемо таблицю 2.2, для чого скористаємось переліком елементів схеми KП5.05010201.85.11.00Е3.
Таблиця 2.2 – Вихідні данні для розрахунку потужності
Найменування елемента |
Позиційне позначення |
Потужність одного елемента Pi , мвт |
Кількість елементів ni , шт |
Pi · ni, мВт |
AT89S8252 КР1533ЛИ1 КР537РУ17 К1533ИД4 МЛТ-0,125- 1 кОм МЛТ-0,125- 100 Ом МЛТ-0,125- 10кОм МЛТ-0,125- 4,8кОм |
DD1 DD2 DD3 DD4 R1, R5, R6 R2 R3 R4 |
120 20 350 125 8 26 5 5,7 |
1 1 1 1 3 1 1 1 |
120 20 350 125 24 26 10 5,7 |
Потужність, що споживається пристроєм, розраховується за формулою:
,
де k – кількість типів елементів;
Рi – потужність, що споживається одним елементом i-того типу, Вт;
ni – кількість елементів i-того типу, шт.
Розрахуємо потужність, що споживається за допомогою калькулятора:
РУ = 728,7 мВт
РУ ≈ 0,73 Вт
IУ ≈ 0,15 А
ВИСНОВКИ
У результаті виконаного курсового проекту була розроблена клавіатури для вводу 8-и 16-вих чисел у МПС. При цьому були виконані всі вимоги технічного завдання. Були розроблені наступні розділи курсового проекту: огляд аналогічних схем, розробка алгоритму роботи пристрою, розробка електричної структурної схеми, вибір елементної бази, розробка програмного забезпечення й розрахунок потужності, що споживається пристроєм (0,73 Вт). Параметри пристрою задовольняють умовам технічного завдання на курсовий проект.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
Сташин В. В. Проектування цифрових пристроїв на однокристальних мікроконтролерах. Москва Енергоатомиздат 1990. – 156с.
http://www. radiohobby.ru /klav_pc.htm
Е.Лепьохіна. Клавіатура для ПК с магнітокерованими мікросхемами. Радіоаматор, 10-1994, ст. 8.
Документація на МК фірми Intel MCS-51/151/251.http://www.inte!. com/design/mcs51/docs_mcs51.htm
Альтшуллер Г. Б., Елфимов Н. Н., Шакулин В. Г. Кварцові генератори: Справ. посібник. М.: Радіо і зв'язок, 1984. – 232с.
Терещук Р. М. та інші. Напівпровідникові прийомо – підсилюючі пристрої: Довідн. радіолюбителя / Р. М. Терещук, К. М. Терещук, С. А. Сєдов. – 4-те видавн., стер. – Київ: Наук. думка, 1988. – 800с
Технічний опис універсальної керуючої мікроконтролерної системи (УКМС-2), 29стор.
Чиженко И. М. Довідник з перетворювальної техніки. К., «Техніка», 1978. – 447с
Сидоров И. Н. та інші. Малогабаритні трансформатори та дроселі: Довідник / И. Н. Сидоров, В. В. Мукосеев, А. А. Христінін. – М.: Радіо та зв'язок, 1985. – 416с.
Баюков А. В., Гитцевич А. Б., Зайцев А. А., Мокряков В. В., Пєтухов В. М., Хрулев А. К. Напівпровідникові прибори: Діоди, тиристори, оптоелектронні прибори. – 3-те видання, 1987. – 744Арк.
Нефедов А. В. Інтегральні мікросхеми та їх зарубіжні аналоги. Том – 1. 1999. – 511с.
http://www.Atel.ru/Power/Power%20supplu.htm/Power03.htm
Каспер Э. Програмування мовою Асемблера для мікроконтролерів сімейства i8051. – М.: Телеком, 2004. – 191 с.
Додаток А