ВВЕДЕНИЕ 3
1. МИКРОКОНТРОЛЛЕРНАЯ СИСТЕМА DREAM CATCHER ME2100 4
1.1. Описание микроконтроллера ARM9 4
1.2. Описание оценочной платы ME2100 8
1.2.1. Интерфейс UART 10
1.2.2. Семисегментный индикатор 12
2. GPS-ЧАСЫ TRIMBLE THUNDERBOLT 14
2.1. Система GPS 14
2.2. Описание GPS-часов Trimble Thunderbolt 16
2.3. Протоколы передачи данных 19
3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ 21
3.1. Дополнительные устройства для Thunderbolt 21
3.2. Конвертер уровня сигнала 22
3.3. Вывод результата на PC 25
3.4. Протокол TSIP 27
3.5. Система мониторинга данных на основе ME2100 28
3.6. Разработка лабораторной работы 31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 35
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 36
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
В настоящее время использование микроконтроллеров охватывает многие сферы жизнедеятельности человека. На их основе создаются системы управления и мониторинга, которые применяются во множестве современных устройств: системах охраны, бытовых приборах, контрольно-измерительных приборах и многих других.
Такие качества микроконтроллеров, как высокая производительность, адаптивность к решению разнообразных задач, малые габариты привели к их повсеместному использованию, что в свою очередь стимулирует производство новых семейств микроконтроллеров, обладающих лучшими характеристиками (максимальная частота работы, объем памяти), приходящих на смену устаревшим моделям.
В связи с этим становится нецелесообразным использование устаревших устройств и возникает необходимость внедрения в учебный процесс более современных моделей микроконтроллеров.
Цель работы: реализация подключения GPS-часов к микроконтроллерной системе Dream Catcher ME2100 на базе ядра ARM920T, создание лабораторной работы для студентов по результатам проделанной работы.
Поставленная цель потребовала решения следующих задач:
• освоение микроконтроллерного комплекса Dream Catcher ME2100;
• изучение устройства периферийных узлов, входящих в состав
микроконтроллерного комплекса;
• изучение протокола TSIP;
• создание конвертера уровня выходного сигнала GPS-часов;
• написание программного кода;
• разработка лабораторной работы.
В процессе выполнения работы был освоен микроконтроллерный комплекс Dream Catcher ME2100, изучено устройство части его периферийных узлов (интерфейс UART, семисегментный индикатор, восьмипозиционный переключатель dip switch). На основе интегральной схемы MAX232 создан конвертер уровня сигналов. Рассмотрены протоколы передачи данных, использующиеся GPS-устройствами, в частности, более подробно был изучен протокол TSIP, применяющийся в GPS-часах Trimble Thunderbolt.
В итоге выполнения данной работы были получены следующие основные результаты:
1. На основе микроконтроллерной системы Dream Catcher ME2100 было создано устройство для мониторинга данных, поступающих с GPS- часов, с возможностью внешнего управления отображаемыми параметрами.
2. Разработана лабораторная работа, основной целью которой являются обучение работе с микроконтроллером семейства ARM9, а также изучение работы периферийных узлов микроконтроллерного комплекса.
Результаты работы докладывались на итоговой научной конференции кафедры и на студенческой конференции. По материалам подготовлена публикация в виде статьи.
Возможности для улучшения разработанного устройства: Использование пакетов с запросами, отправляемых на GPS-часы, позволит получить больше информации, чем предоставляют автоматически присылаемые данные.
Применение внешних устройств вывода (например, многострочного LCD - экрана) позволит производить вывод данных в более информативной форме.
Использование микроконтроллера с меньшим числом выведенных периферийных элементов позволит создать более компактную систему мониторинга данных, поступающих с GPS-часов.
