Урок №28 Лабораторная работа № 6 Разработка и отладка программы «Copy»

Цель работы: Освоить методику отладки программ на стенде «Программирование МК ATmega8535»

1 Сведения из теории

Ошибки, которые возникают в процессе создания программ, можно разделить на два вида: синтаксические и логические. Синтаксические ошибки, например, неправильное написание команды, операндов и т.д. выявляются автоматически в процессе компиляции. Логические ошибки проявляются в виде «неправильного поведения» программы, обычно они выявляются на этапе отладки программы.

Разработка программы на языке ассемблера включает следующие этапы:

• запись текста программы

• компиляции и исправление синтаксических ошибок

• отладка программы с помощью отладчика, исправление логических ошибок

• запись исполняемого файла программы в память МК

• заключительная отладка на макете или физической модели устройства, поиск ошибок в схеме или скрытых ошибок в программе

2 Практические задания и методические указания по их выполнению

Задание 1

В программе AVR Studio запишите и откомпилируйте текст программы «Copy”, выполняющей следующие действия: копировать данные со входов порта A микроконтроллера ATmeg8535 на выходы порта С.

Убедитесь в отсутствии синтаксических ошибок.

Задание 2

Выполните отладку программы в отладчике AVR Studio. Убедитесь в отсутствии логических ошибок.

Задание 3

Соберите на стенде «Программирование МК ATmega8535» схему для отладки программы

Задание 4

Запишите программу в память МК. Убедитесь в правильности ее функционирования

3 Оформление отчета

Отчет должен содержать:

3.1 Название, цель работы

3.2 Алгоритм и текст программы “copy.asm” с комментариями

3.3 Выводы

4 Контрольные вопросы

4.1 Как настроить порт на ввод?

4.2 Как настроить порт на вывод?

4.3 Как прочитать данные со входа порта?

4.4 В чем суть копирования данных?

4.5 Как скопировать данные со входов одного порта на выходы другого?

Урок № 29

Тема 2.9 Типичные схемы подключения светодиодов к выходам мк

Вопросы темы:

2.9.1 Типичные схемы подключения светодиодов

2.9.2 Особенности подключения светодиодов к микроконтроллерам семейства AVR

2.9.3 Расчет токоограничивающего резистора

2.9.1 Типичные схемы подключения светодиодов

Простейшими индикаторами являются светодиоды.

И меется огромный выбор светодиодов: обычных, сверхярких, мигающих, двух- и трехцветных. Основное достоинство светодиодов – экономичность и долговечность.

Рисунок 1

В таблице 1 приведены основные параметры обычных светодиодов.

Таблица 1 - Основные параметры обычных светодиодов

Тип	Цвет	Сила света, мкд	Постоянный прямой ток, мА	Постоянный прямой ток макс., мА	Постоянное прямое напряжение макс., В
АЛ307АМ	красный	0,15	10	22	2
АЛ307БМ	красный	0,9	10	22	2
АЛ307ВМ	зеленый	0,4	20	22	2,8
АЛ307ГМ	зеленый	1,5	20	22	2,8
АЛ30ДМ	желтый	4,	10	22	2,5
АЛ307ЕМ	желтый	1,5	10	22	2,5
АЛ307ЖМ	желтый	6	10	22	2,5
АЛ307КМ	красный	2	20	22	2
АЛ307ЛМ	красный	6	20	22	2
АЛ307НМ	зеленый	6	10	22	2,8
АЛ307ПМ	зеленый	12	10	23	2,8

Рассмотрим три типичные схемы подключения светодиодов:

• схема с транзисторным ключом;

• две схемы с использованием буферного логического элемента: с инверсным управлением и прямым управлением.

Схема с транзисторным ключом

В схеме с транзисторным ключом для свечения светодиода используется ток от источника Vcc. Задача транзисторного ключа – коммутация цепи, по которой протекает ток: если транзистор включен, ток течет и светодиод светится, в противном случае цепь разомкнута и светодиод погашен. Управляет транзисторным ключом сигнал на выходе порта рb.0.

PB.0

HL1

Рисунок 1 – Схема включения светодиода с транзисторным ключом

Если на выходе порта рb.0 лог.1, транзистор открыт, и через светодиод течет ток по цепи: Vcc→R3→ (А-К)HL1→(К-Э)VT1→корпус. Светодиод светится. Резистор R3 ограничивает силу тока через светодиод. Если на выходе порта 0, транзистор закрыт, и ток через светодиод не течет.

Резистор R1 ограничивает ток базы, R2 обеспечивает надежное запирание VT при PВ.0=0.

Транзистор типа КТ315 способен обеспечить рабочий ток до 250 мА.

Схема с использованием буферного логического элемента с инверсным управлением

В качестве буферного элемента используется логический элемент с открытым коллектором, например ЛН2 – 6 элементов НЕ с ОК.

PB.0

HL1

Рисунок 2 - Схема с инверсным управлением

В схеме с инверсным управлением светодиод включается по сигналу лог.0 на выходе порта. Если РВ.0=0, на выходе лог. элемента Z-состояние, и через светодиод течет ток от источника Vcc через нагрузочный резистор R1. Если на выходе порта лог.1: РB.0=1, на выходе лог. элемента лог.0, ток от источника течет на выход ЛЭ и светодиод выключен.

В этой схеме ток, текущий через светодиод, также как в схеме с транзисторным ключом «отбирается» от источника Vcc,а лог. элемент выполняет роль коммутатора тока.

Схема называется схемой с инверсным управлением, так как для включения светодиода используется лог.0 на выходе МК.

Схема с использованием буферного логического элемента с прямым управлением

HL1

PB.0

Рисунок 3 - Схема с прямым управлением

В схеме с прямым управлением светодиод включается по сигналу лог.1 на выходе порта МК. Если РВ.0=1, на выходе лог. элемента лог.0, ток течет по цепи Vcc→R1→(А-К)HL1→выход Л.Э. Светодиод светится. Если на выходе порта лог.0: Р3.0=0, на выходе лог. элемента Z-состояние, и через светодиод не течет ток. Cветодиод выключен.

2.9.2 Особенности подключения светодиодов к микроконтроллерам семейства AVR. Расчет токоограничивающих резисторов

Параллельные порты микроконтроллеров AVR имеют большую нагрузочную способность – каждый выход способен «поглощать» ток силой до 20 мА, поэтому они допускают прямое подключение светодиодов, причем предпочтительно использовать подключение катодом к микроконтроллеру (рисунок 4).

HL1-HL3

Рисунок 4

Сумма всех выходных токов порта не должна превышать 200 мА, а суммарная сила токов портов В и С – 100 мА.

Контрольные вопросы

1 В каком направлении необходимо пропустить ток через светодиод, чтобы он светился?

2 Перечислите основные параметры светодиодов

3 Из схем, изображенных на рисунках 1-4 выберите те, в которых светодиод включается сигналом лог.0 на выходе МК