Аннотация 4
Введение 4
1 Микроконтролер как средство обучения микропроцессорной технике 6
1.1 Микропроцессор и его структура 6
1.1.1 Микроконтроллер как микропроцессор 6
1.2 Учебный микропроцессорный комплекс 7
1.3 Платформа Arduino UNO 8
1.3.1 Микроконтроллер ATmega328P 9
2 Разработка аппаратных средств для реализации лабораторных работ по
дисциплине «микропроцессорная техника» 11
2.1 Основной контроллер 11
2.1.1 Модули для контролера 11
2.2 Разработка аппаратного обеспечения 12
2.2.1 Плата расширения 13
2.2.2 Модуль статических кнопок 16
2.2.3 Модуль матрицы из кнопок 17
2.2.4 Модуль матрицы из светодиодов 19
2.2.5 Модуль семисегментного индикатора 21
2.2.6 Модуль шкалы светодиодного индикатора 23
2.2.7 Модуль ШИМ 24
2.2.8 Модуль потенциометр 26
2.2.9 Модуль датчика температуры и давления 27
2.2.10 Модуль сдвигового регистра 28
2.2.11Модуль I2C 31
2.3 Разработка методических указаний к лабораторным работам 33
Заключение 70
Список использованных источников 71
Приложение А Задание на подготовку ВКР 74
Приложение Б. Перечень элементов 76
Задачи курса «Микропроцессорной техники» состоит в том, чтобы дать студенту базовые принципы функционирования микропроцессорных систем, предлагаются методы проектирования микропроцессорных систем на основе микроконтроллеров.
Микропроцессорная техника - область электроники которая быстро развивается, для её овладения необходимо усвоить организацию микропроцессорных систем.
Для качественного изучения материала по данной дисциплине была выбрана открытая платформа Arduino UNO на микро-ЭВМ фирмы Atmel «ATmega328P-PU».
Объектом данной выпускной квалификационной работы является техническое обеспечение дисциплины микропроцессорная техника.
Предметом работы является технические средства реализации лабораторных работ по дисциплине микропроцессорная техника.
Целью работы является разработать техническое обеспечение для дисциплины микропроцессорная техника.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
• проанализировать литературу о микропроцессорной технике;
• разработать модули для решения задач лабораторных работ;
• разработать методические указания для реализации лабораторных работ на разработанных модулях.
Разработанные устройства позволяют ознакомить обучающихся с новыми протоколами обмена информации, управлять контактами ввода/вывода, программировать микроконтроллер на языке высокого уровня, а использование модульной структуры позволяет модернизировать и усовершенствовать данный комплекс.
Выпускная квалификационная работа состоит из двух частей.
В первой части проанализированы литературные источники, и предметная область.
Во второй части разработано техническое обеспечение аппаратной базы дисциплины микропроцессорная техника и методическое обеспечение к нему.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была достигнута основная цель - разработано техническое обеспечение для дисциплины «Микропроцессорная техника».
Разработка устройств осуществлялась с использованием программного пакета CircuitMaker. В рамках разработки были созданы следующие документы:
• принципиальная электрическая схема;
• перечень элементов;
• чертёж печатной платы;
• сборочный чертёж.
Были разработаны методические указания для проведения лабораторных работ в рамках дисциплины «Микропроцессорная техника». Методическое обеспечение позволяет обучающимся широко рассмотреть область применения микроконтроллеров, узнать о различных способах подключения индикаторов и датчиков с использованием различных методов.
Разработанные устройства и методическое обеспечение в дальнейшем могут быть усовершенствованы на основании имеющейся документации.
