Введение.........................................................................................................
1 Аналитический обзор..............................................................................
1.1 Методы измерения времени...................................................
1.2 Методы измерения температуры...................
2 Описание микросхем DS 1621 и DS 1307.........................
2.1 Микросхема DS1621.............................................................
2.2 Микросхема DS1307.....................................
3 Разработка микроконтроллерных часов-термометра..............................
3.1 Разработка структурной схемы………......................................
3.2 Микроконтроллер PIC 16F84.................................
3.3 Интерфейс I2C ………………….
3.4 Разработка принципиальной схемы …..
3.5 Разработка программного обеспечения……
3.6 Разработка блока питания
4 Технико-экономическое обоснование проекта................................
4.1 Определение себестоимости НИОКР......................................
4.2 Расчёт годовых эксплуатационных расходов........................
4.3 Интегральный показатель качества........................................
5 Охрана труда и техника безопасности...............................................
5.1 Техника безопасности при производстве проектируемого устройства..............................
5.2 Меры безопасности при работе с электроинструментом.......
5.3 Меры безопасности при работе с электрооборудованием.....
6 Мероприятия по энерго и ресурсосбережению.......................................
6.1 Режимы работы..........................................................................
6.2 "Спящий" режим.......................................................................
6.3 Импульсный блок питания………..
Заключение..................................................................................................
Список использованных источников........................................................
Приложение А Схема электрическая принципиальная………………...
Приложение Б Перечень элементов……………………………………..
Приложение В Блок-схемы алгоритмов работы часов-термометра........
А1
А12
2015_Пример реферата на русском языке.doc
5.Охрана труда.doc
6.Мероприятия по энерго- и ресурсосбеержению.doc
Специф1икация.doc
Спецификация.doc
Мы живем в эпоху информационной революции, когда для повсеместного использования доступны компьютеры огромной производительности. И уже невозможно представить работу любой прогрессивной сферы деятельности без компьютеров. Некоторые
компьютеры разработаны для получения просто невероятной производительности, они очень дорогие, поскольку созданы для работы в промышленности или проведения исследовательских работ. Другие компьютеры разработаны для работы дома или в офисе, они менее мощные, но и стоят меньше. Существует еще одна категория компьютеров, о которой не все знают. Общее название этих компьютеров — микроконтроллеры. По мере того как люди распознали и научились использовать вычислительную мощь компьютеров и микропроцессоров, они поняли, что эти устройства можно использовать и по-другому, например для контроля и управления. Именно микроконтроллеры используются при организации системы управления, которая служит для обработки информации о текущем режиме работы управляемого объекта и выработка на основе этого управляющих сигналов.
Сегодня микроконтроллеры используются повсеместно: в автомобилях, в бытовой технике, в медицинском и даже в сложном промышленном оборудовании. Инженеры начали встраивать микропроцессоры во всевозможные устройства, не имеющие ничего общего с компьютером. Но здесь уже не требовалась большая вычислительная мощность, много памяти или большое быстродействие. Поэтому и появилась особая категория микропроцессоров, предназначенная для контроля над определенными действиями, а не для обработки больших чисел. Таким образом, микроконтроллер принял на себя роль встроенного компьютера в относительно небольших встроенных системах.
Как и микропроцессор, микроконтроллер должен уметь вычислять, хотя и не обязательно с применением больших чисел. Но у него также есть и другие потребности. Прежде всего, у него должны быть превосходные возможности ввода-вывода. Большинство встроенных систем должны быть дешевыми, иметь небольшой размер и способность работать автономно. Кроме того, они обычно работают далеко не в идеальной среде, как в случае с обычным компьютером. Микроконтроллеру зачастую приходится функционировать в жестких условиях промышленной среды.
Сегодня в мире существуют тысячи типов микроконтроллеров, выпускаемых различными производителями. Производитель конструирует семейство микроконтроллеров на основе одного определенного микропроцессорного ядра. Т.е. разные представители одного семейства микроконтроллеров создаются с использованием однотипного ядра в комплексе с разными периферийными устройствами и объемами памяти. Производитель создает несколько семейств микроконтроллеров, каждое из которых имеет свое ядро. Одно ядро может быть 8-разрядным с ограниченными возможностями, другое — 16-разрядным, а третье бьггь сложной 32-разрядной машиной. К каждому ядру добавляются разные комбинации периферийных устройств и объемов памяти, что и формирует линейку семейства микроконтроллеров. Поскольку ядро —
фиксированное для всех представителей семейства, система команд для него также фиксирована, и пользователи таким образом не испытают трудностей в переходе от одного представителя семейства к другому. Одно семейство может состоять более чем из 100 микроконтроллеров, каждый из которых отличается своими уникальными возможностями и схемным применением. Одним из передовых производителей микроконтроллеров является компания Microchip, которая производит PIC-микроконтроллеры.
Сейчас существуют буквально сотни микроконтроллеров PIC в различных корпусах для самых разнообразных сфер применения. Общие характеристики всех этих микроконтроллеров. :дешевые, работают в автономном режиме, восьмиразрядные, построены по Гарвардской архитектуре, реализуют конвейеризацию и сокращенный набор команд, содержат один накапливающий сумматор (рабочий регистр или регистр W), имеют фиксированные векторы сброса и прерываний.
На сегодняшний день компания Microchip предлагает пять основных семейств микроконтроллеров. Можно увидеть четкую эволюцию от одного семейства к другому, поэтому, ознакомившись с особенностями одного семейства, не составит труда разобраться и с другими. Каждый представитель одного семейства имеет одинаковую архитектуру ядра и систему команд. Семейства можно различить по двум первым цифрам маркировки устройства. После них указывают символ, характеризующий задействованную технологию.
Символу "С" соответствует технологии КМОП — это ведущая полупроводниковая технология для реализации маломощных логических систем. Символ "F" обозначает применение Flash-памяти (с использованием технологии КМОП в качестве основной). Символу "А", после цифр, соответствует технологическая доработка устройства предыдущего выпуска. Символ "X" означает, что определенная цифра может принимать несколько значений.
Сегодня очень распространены микроконтроллеры семейства PIC18. В этом семействе компания Microchip реализовала ряд значительных усовершенствований процессора. Набор команд состоит из 75 отдельных команд, рассчитанных на возможность использования языка программирования Си (в некоторых версиях также поддерживается расширенный набор команд). В семействе 18 реализованы два вектора прерывании, которым можно назначить приоритеты. Это чрезвычайно мощное семейство микроконтроллеров и в будущем можно ожидать его пополнения.
В дипломном проекте разработано микроконтроллерное устройство «микроконтроллерные часы-термометр» на базе PIC16F84. Разработаны блок-схемы алгоритмов работы отдельных блоков микроконтроллерной системы и микроконтроллерного устройства в целом. Также приведены листинги программ, включающие основную программу и подпрограммы для отдельных блоков устройства.
В данном дипломном проекте приведены расчеты затрат на разработку данного устройства, которые составляют 9734,355 тыс. руб. А также рассчитаны технико-экономические показатели разрабатываемого устройства и его аналога. В результате расчетов определены такие показатели, как коэффициент технического уровня и интегральный коэффициент качества, которые составили 1,575 и 3,15, соответственно.
Кроме технической и экономической части дипломного проекта, был рассмотрен вопрос по охране труда, в частности, охрана труда при работе с электроинструментоми электрооборудованием, а также были разработаны мероприятия по энерго- и ресурсосбережению.
Актуальность данной разработки заключается в возрастающей роли микроконтроллеров и средств, для их отладки и моделирования работы всей микропроцессорной системы в целом.
Данный прибор применим не только для визуального отображения информации о температуре и времени в производственных и офисных помещениях, но и может служить аварийной сигнализацией непосредственно в оборудовании. Область применения достаточно широка, например в трущихся частях механизмом можно отслеживать одновременно наработку часов и температуру при которой эксплуатируется механизм. А ввиду того что прибор спроектирован на базе PIC контроллера возможны доработки под определенный вид оборудования.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
