Разработка блок-схемы алгоритма работы устройства и программы для МК

Основную программу будем использовать для определения количества нажатий на кнопку SB0 и вывода данного значения на семисегментные индикаторы.

Для формирования аналогового сигнала и отсчета 15 с будем использовать режим работы сброс таймера при совпадении (СТС). Для работы в режиме СТС используется специальный регистр микроконтроллера — регистр совпадения, в нашем случае это OCR0A. В режиме СТС таймер производит подсчет входных импульсов. Текущее значение таймера из его счетного регистра постоянно сравнивается с содержимым регистра совпадения. Когда содержимое счетного регистра совпадет с содержимым регистра OCR0A, произойдет сброс таймера и вызов соответствующего прерывания. По прерыванию в порт С выводится значение, которое рассчитывается МК по заданным формулам. При частоте тактового генератора 8 МГц в регистр совпадения необходимо записать значение 115, или, представив данное значение в шестнадцатеричной системе счисления, получим 0x73.

В качестве среды разработки программы будем использовать среду CodeVisionAVR, которая представляет собой интегрированная среду разработки программного обеспечения для микроконтроллеров семейства AVR фирмы Atmel.

Имена переменных, используемых в программе, их тип и назначение представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 — Описание переменной, используемой в программе

Имя переменной	Тип переменной	Назначение переменной
time	unsigned int	Количество интервалов дискретизации
msec	unsigned int	Счетчик милисекунд
sec	unsigned char	Счетчик секунд
vivod	unsigned char	Переменная, в которой хранится результат предыдущего запоминания
count	unsigned char	Счетчик количества нажатий
cifri[]	unsigned char	Массив цифр для семисегментного индикатора
temp	unsigned char	Переменная для динамической индикации
i	unsigned char	Переменная для динамической индикации

Блок-схемы работы основной программы и подпрограмм обработки прерываний изображены на рис. 4.1...4.3.

Рис. 4.1 — Блок-схема подпрограммы обработки прерываний для формирования аналогового сигнала

Рис. 4.2 — Блок-схема подпрограммы обработки прерываний для отсчета 15 с

Рис. 4.2 — Блок-схема основной программы и функции динамической индикации

Текст программы, написанной на языке С, представлен ниже.

/*****************************************************

This program was produced by the

CodeWizardAVR V2.05.0 Professional

Automatic Program Generator

http://www.hpinfotech.com

Project :

Version :

Date : 16.05.2016

Author : NeVaDa

Company :

Comments:

Chip type : ATmega8

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 8,000000 MHz

Memory model : Small

External RAM size : 0

Data Stack size : 256

*****************************************************/

#include <mega8.h>

#include <delay.h>

flash unsigned char cifri[] = {0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F};

unsigned int msec = 0;

unsigned int time;

unsigned char sec;

unsigned char vivod;

unsigned char count;

void din_ind(int chislo)

{

unsigned char temp;

unsigned char i;

for(i = 2; i >= 1; i = i >> 1)

{

temp = chislo % 10;

chislo = chislo / 10;

PORTC = i;

PORTB = ~cifri[temp];

delay_ms(1);

}

// Timer1 output compare A interrupt service routine

interrupt [TIM1_COMPA] void timer1_compa_isr(void)

{

if(msec < 1000)

{

msec++;

}

else

{

msec = 0;

if(sec < 15)

{

sec++;

}

else

{

sec = 0;

vivod = count;

count = 0;

}

// Timer2 output compare interrupt service routine

interrupt [TIM2_COMP] void timer2_comp_isr(void)

{

if(time <= 700)

time++;

else

time = 0;

if(time >= 0 && time <= 40)

{

PORTD = 5*time;

}

else

if(time > 40 && time <= 200)

{

PORTD = 200;

}

else

if(time > 200 && time <= 300)

{

PORTD = -2*(time - 300);

}

else

{

PORTD = 0;

}

// Declare your global variables here

void main(void)

{

// Declare your local variables here

// Input/Output Ports initialization

// Port B initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0

PORTB=0x80;

DDRB=0x7F;

// Port C initialization

// Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=Out Func0=Out

// State6=T State5=T State4=T State3=T State2=P State1=0 State0=0

PORTC=0x04;

DDRC=0x03;

// Port D initialization

// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out

// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0

PORTD=0x00;

DDRD=0xFF;

// Timer/Counter 0 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: Timer 0 Stopped

TCCR0=0x00;

TCNT0=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: 125,000 kHz

// Mode: CTC top=OCR1A

// OC1A output: Discon.

// OC1B output: Discon.

// Noise Canceler: Off

// Input Capture on Falling Edge

// Timer1 Overflow Interrupt: Off

// Input Capture Interrupt: Off

// Compare A Match Interrupt: On

// Compare B Match Interrupt: Off

TCCR1A=0x00;

TCCR1B=0x0B;

TCNT1H=0x00;

TCNT1L=0x00;

ICR1H=0x00;

ICR1L=0x00;

OCR1AH=0x00;

OCR1AL=0x73;

OCR1BH=0x00;

OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization

// Clock source: System Clock

// Clock value: 250,000 kHz

// Mode: CTC top=OCR2

// OC2 output: Disconnected

ASSR=0x00;

TCCR2=0x0F;

TCNT2=0x00;

OCR2=18;

// External Interrupt(s) initialization

// INT0: Off

// INT1: Off

MCUCR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization

TIMSK=0x90;

// USART initialization

// USART disabled

UCSRB=0x00;

// Analog Comparator initialization

// Analog Comparator: Off

// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off

ACSR=0x80;

SFIOR=0x00;

// ADC initialization

// ADC disabled

ADCSRA=0x00;

// SPI initialization

// SPI disabled

SPCR=0x00;

// TWI initialization

// TWI disabled

TWCR=0x00;

// Global enable interrupts

#asm("sei")

while (1)

{

if(PINC.2 == 0)

{

delay_us(200);

while(PINC.2 == 0)

{

}

delay_us(200);

count++;

}

din_ind(vivod);

}

5. Результаты моделирования работы устройства в программе ISIS пакета proteus

Для моделирования нужно определить тактовую частоту. Для этого необходимо правильно настроить CSKEL Fuse . Значение этих битов определяет источника тактовых сигналов. Загрузим файл прошивки в виртуальный МК путем выбора откомпилированного файла в строке Program file.

Результаты моделирования представлены на рис. 5.1…5.4.