КБіти тільки для чтеніяПрограмма управляє цими бітаміPBxPINB.xDDRB.xPORTB.x111Високій лог. уровень00Нізкій лог. уровеньопределяется реальним напругою на ніжці МК01Подтяжка - pull-up Висновок приєднаний до харчування МК через резистор внутрішній резистор 40 КОм00Z-стан. Високоомний вхід
4. Обгрунтування і опис функціональної електричної схеми контролера
Розглянемо функціональну електричну схему контролера (див. ФВС КП 4.468004.043 Е2).
Складові частини контролера вимірювача відстані згідно зі схемою (див. ФВС КП 4.468004.043 Е2):
мікроконтролер AT Tiny2313
кварцовий резонатор на 10МГц
світлодіоди
нефіксіруемие перемикачі
резистори
конденсатори
світлодіод інфрачервоного діапазону
фотодіод інфрачервоного діапазону
рідкокристалічний дисплей з вбудованим контролером
батарея живлення
Для проектування контролера були використані доступні і поширені електронні компоненти.
Основним елементом пристрою є 8-розрядний мікроконтролер ATtiny2313 фірми Atmel.
Для роботи мікроконтролера необхідне джерело динамічного харчування - кварцовий резонатор, який підключений до виходів XTAL1 і XTAL2 [2]. При цьому ніжки XTAL1 і XTAL2 заземлюють конденсаторами ємністю 22 пФ на GND (див. ФВС КП 4.468004.043 Е2). Кварц має частоту 10 МГц (діапазон частот тактового генератора ATtiny2313: 0-20 МГц), дана частота забезпечує вимірювання відстані з високим ступенем точності.
Пристрій живиться від батареї на 5В. За подання на пристрій живлення від батареї відповідає фіксується перемикач SA1: в положенні «ВКЛ» позитивний вихід батареї з'єднаний з відповідним входом контролера, дисплея і перемикачами.
Перемикання пристрою в режим вимірювання відбувається при натисканні на одну з кнопок SB1, SB2 (висновки PD2, PD3). При натисканні кнопки замикають відповідний висновок контролера на землю «GND», що відповідає логічному нулю. При відпущеної кнопці на вході контролера знаходиться логічна одиниця.
Скидання результатів вимірювань здійснюється натисканням на кнопку SB3 (висновок PD4), при натисканні вхід контролера замикається на землю.
Світлодіод VD1, підключений до висновку PD0, сигналізує про наявність харчування. Як джерело зондуючого (вимірювального) випроміення використаний світлодіод інфрачервоного діапазону (довжина хвилі 940нм) VD2, підключений до висновку PD1. Світлодіоди мають інверсне підключення, тобто їх світіння забезпечується рівнем логічного нуля на виведенні контроллера.
В якості фотоприймача використовується фотодіод інфрачервоного діапазону (940нм) VD, підключений до висновку PD5. В не засвіченому стані на виведенні контроллера знаходиться логічна одиниця. При попаданні на фотодіод світла потрібної довжини хвилі опір його назад-зміщеного переходу різко падає практично до 0 і замикає висновок контролера на землю. Таким чином, фотоприймач має навіть інверсне підключення.
Також на даній схемі є підтягаючий резистор 10 кОм від ніжки.
5. Алгоритм функціонування
.1 Вихідні уявлення до алгоритму
Роботу пристрою можна розділити на 2 дії
очікування натискання на кнопки
обробка натискань
Після подачі живлення контролер проходить процедуру ініціалізації, серед якої присутсвуют дії настройки портів і процедура ініціалізації дисплея. Після ініціалізації контролер входить в режим очікування, в цьому режимі він чекає натискання на одну з кнопок.
При натисканні на кнопку SB1, SB2, SB3 відповідний висновок контролера з'єднується з землею, і контролер починає обробляти натискання.
Якщо відбулося натискання на кнопку SB1 або SB2 контролер починає вимір відстані до об'єкта. По закінченні вимірювання результат видається на дисплей.
Якщо відбулося натискання на кнопку SB3 результати вимірювань повинні бути очищені, також як і дисплей.
5.2 Схема алгоритму
Малюнок - Блок-схема роботи контролера
6. Програмне забезпечення контролера
.1 Вихідні припущення
Алгоритм роботи пристрою може бути реалізований на різних мовах програмування (C/C ++, Assembler). Розмір програмованої пам'яті програми 2 КБ.
Для зберігання і передачі даних в програмі повинні використовуватися регістри контролера R0 ... R31, а також область пам'яті програм для зберігання констант і даних для зберігання деяких змінних.
.2 Характеристика складу і об'єктів програмного продукту контролера
