Міністерство освіти і науки РФ
Факультет технічної кібернетики
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
З дисципліни: Конструювання мікропроцесорних пристроїв
На тему: Мікропроцесорна система індикації восьмирозрядним семісегментним індикатором
ЗМІСТ
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1 Динамічна індикація
1.2 Поразрядно динамічна індикація
1.3 Посегментна динамічна індикація
1.4 Підсумок
2. РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ І ВИБІР елементної бази
2.1 Структурна схема
2.2 Мікроконтролер
2.3 Інвертори
2.4 Світлодіодні семисегментний індикатори
3. КОД керуючої програми
4. КОНТРОЛЬНИЙ ПРИКЛАД
5. ВИСНОВОК
ЛІТЕРАТУРА
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
Для відображення цифрової інформації в системах на базі мікроконтролерів використовуються світлодіодні семисегментний індикатори. Вони прості в управлінні, має високу яскравість, широкий діапазон робочих температур і низьку вартість. До недоліків світлодіодних індикаторів відносяться - високе енергоспоживання, відсутність керуючого контролера і мізерні можливості по виведенню буквеної інформації.
Світлодіодний семисегментний індикатор являє собою групу світлодіодів розташованих у певному порядку та об'єднаних конструктивно. Запалюючи одночасно кілька світлодіодів можна формувати на індикаторі символи цифр. Індикатори розрізняються за типом з'єднання світлодіодів - загальний анод, загальний катод, по кількістю відображуваних розрядів - однораразрядние, двох розрядні і т.д. і за кольором - червоні, зелені, жовті і т.д.
Малюнок 1.1 - Семисегментний індикатор
семисегментний індикатор можна управляти статично або динамічно.
Розглянемо принцип статичної управління індикації.
При такому принципі сегменти запалюються один раз і перемикаються тільки при зміні цифри. Це і програмно зручно: не потрібно постійно викликати з програми функції або підпрограми, що відповідають за динамічну індикацію. Потрібно тільки при зміні даних повторно вивести їх на дисплей і все.
Але виникає проблема: для цього потрібно багато висновків мікроконтролера. Наприклад, якщо у нас 4 цифри, то потрібно 8х4=32 висновку, у Мегі16 їх всього 32. Тому для реалізації статичної індикації необхідно використовувати зсувні регістри або розширювачі портів.
Розширювачі портів, як правило, підключаються до мікроконтролеру через SPI/I2C і вдають із себе повноцінний порт вводу-виводу, який можна налаштувати на вхід/вихід і перевести в високоомне Hi-Z стан (це коли висновок як-би ні до чого не підключений).
Переваги, у порівнянні з динамічною індикацією:
Постійна яскравість індикації на будь-якій частоті
Перемикання тільки при зміні цифри
Легше в програмуванні, так як не потрібно постійно викликати з програми функції або підпрограми, що відповідають за динамічну індикацію
Недоліки, порівняно з динамічною індикацією:
Необхідно велика кількість висновків мікроконтролера
Необхідно використовувати зсувні регістри або розширювачі портів
Малюнок 1.2 - Статична індикація
. 1 Динамічна індикація
При динамічної індикації сегменти запалюється по черзі. А за рахунок інерції очі здається, що індикатор горить постійно. З її основних плюсів - потрібно набагато менше зовнішніх елементів. Основний мінус - для неї постійно потрібна увага процесора :) Частота зміни сегментів вибирається зазвичай не нижче 50Гц. Краще використовувати частоти не кратні 50, інакше при штучному освітленні може з'явитися мерехтіння. Частота переривань вважається як «Кількість розрядів» х «Частота оновлення». Так для 8 розрядів з частотою 60Гц потрібно викликати переривання з F=8х60=480Гц.
Є два види такої індикації - поразрядное і Посегментна. Перша найбільш відома і популярна, друга краще підходить коли потрібна велика кількість розрядів (більше 10).
1.2 Поразрядно динамічна індикація
Найвідоміший і популярний вид індикації. Її сенс у тому, що в кожен момент часу горить тільки один розряд.
Для невеликої кількості розрядів поразрядное індикація найбільш проста і ...
