натора використовується керамічний резонатор CSTCV12.0MTJ0C4-TC частотою 12 Мгц виробництва компанії Murata.
2.4 ЖК індикатор
Так як в пристрої потрібна виводити всього три цифри і знак, в якості пристрою індикації зручно взяти 3.5-символьний семисегментний ЖК індикатор фірми Futurlec із загальним анодом. Пристрій працює від напрузі 5 В і має дуже маленький споживаний струм (максимум 25 мкА).
Індикатор підключений безпосередньо до мікроконтролера в режимі статичної індикації.
.5 Джерело живлення
Напруга живлення схеми - 12 В постійного струму. Всі токопотребляющих елементи мають робочу напругу 5 В, тому в якості DC-DC перетворювача можна використовувати стабілізатор напруги LM78M05 фірми Fairchild Semiconductor. Він видає стабілізовані 5 В при вхідній напрузі від 7 до 20 В і силі струму на виході 350 мА.
Розрахуємо токопотребление нашої схеми:
З розрахунку видно, що джерело живлення забезпечує достатній струм для живлення пристрою.
3. Архітектура та основні елементи мікроконтролера
термометр мікроконтролер вимірювач
Малюнок 3.1 - Структурна схема мікроконтролерів сімейства MCS - 51
Архітектура сімейства MСS - 51 значною мірою зумовлює її призначення - це побудова компактних і дешевих цифрових пристроїв. Всі функції мікроконтролера реалізуються за допомогою єдиної мікросхеми. До складу сімейства MCS - 51 входить ряд мікросхем від найпростіших мікроконтролерів до досить складних. Мікроконтролери сімейства МС8-51 дозволяють виконувати як завдання управління різними пристроями, так і реалізовувати найпростіші алгоритми цифрової обробки сигналів. Всі мікросхеми цього сімейства працюють з однією і тією ж системою команд. Більшість мікросхем виконується в однакових корпусах з співпадаючою цоколевкой (схемою розташування висновків). Це дозволяє використовувати для розробленого пристрою мікросхеми різних фірм-виробників (таких як Intel, Dallas, Atmel, Philips і т. Д.) Без переробки принципової схеми пристрою та програми.
Структурна схема мікроконтролера представлена ??на малюнку 3.1 і складається з наступних основних функціональних вузлів:
блоку управління;
арифметико-логічного блоку;
блоку таймерів/лічильників;
блоку послідовного інтерфейсу і переривань;
програмного лічильника, пам'яті даних і пам'яті програм.
Двосторонній обмін даними між елементами внутрішньої структури
мікроконтролера здійснюється за допомогою внутрішньої 8-розрядної I шини даних.
За такою схемою побудовані практично всі представники сімейства МСS - 51. Різні мікросхеми цього сімейства розрізняються тільки регістрами спеціального призначення (в тому числі і кількістю портів). Система команд всіх контролерів сімейства МСЗ - 51 містить 111 базових команд довжиною 1, 2 або 3 байти і не змінюється при переході від однієї мікросхеми до іншої. Це забезпечує прекрасну переносимість програм з однієї мікросхеми на іншу. Розглянемо докладніше призначення кожного блоку.
Блок управління і синхронізації призначений для вироблення синхронізуючих і керуючих сигналів, які забезпечують координацію спільної роботи блоків мікроконтролера у всіх допустимих режимах його роботи. До складу блоку управління входять:
пристрій формування тимчасових інтервалів;
логіка введення-виведення;
регістр команд;
регістр управління споживанням електроенергії;
дешифратор команд, логіка управління мікроконтролером.
Пристрій формування тимчасових інтервалів призначене для формування та видачі внутрішніх синхросигналов фаз, тактів і циклів. Кількість машинних циклів визначає тривалість виконання команд. Практично всі команди мікроконтролера виконуються за один або два машинних цикли, крім команд множення і ділення, тривалість виконання яких становить чотири машинних циклу. Позначимо частоту задаючого генератора через Fг. Тоді тривалість машинного циклу дорівнює 12/Fг або становить 12 періодів сигналу задає генератора. Логіка введення-виведення призначена для прийому і видачі сигналів, що забезпечують обмін інформацією з зовнішніми пристроями через порти введення-виведення РО-РЗ.
Регістр команд призначений для запису і зберігання 8-розрядного коду операції виконуваної команди. За допомогою дешифратора команд і логіки управління мікроконтролера він перетвориться в микропрограмму виконання заданої команди.
Регістр управління споживанням (PCON) дозволяє зупиняти мікроконтролер для зменшення споживання електроенергії та зменшена рівня перешкод. Ще більшого зменшення споживання електроенергії та зменшення перешкод можна домогтися, зупинивши задає генератор мікроконтролера за допомогою перемикання бітів регістра управління споживанням PCON. У варіантах мікросхеми, виготовлених за технологією n-МОП (серія 1 816 або іноземних мікросхем, в назві ...
