Выбор микроконтроллера и электронные компонент

Введение

Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.

Использование микроэлектронных средств в изделиях производственного и культурно-бытового назначения приводит не только к повышению технико-экономических показателей изделия (стоимости, потребляемой мощности, габаритных размеров) и позволяет многократно сократить сроки разработки и отодвинуть сроки «морального старения» изделий, но придает им принципиально новые потребительские качества (расширенные функциональные возможности, модифицируемость, адаптивность и т.д.).

За последние годы микроэлектроники бурное развитие получило направление, связанное с выпуском однокристальных микроконтроллеров (ОМК), которые предназначены для «интеллектуализации» оборудования различного назначения. ОМК представляют собой приборы, конструктивно выполненные в виде БИС, и включающие в себя все составные части «голой» микроЭВМ: микропроцессор, память программы, память данных, также программируемые интерфейсные схемы для связи с внешней средой. Использование микроконтроллеров в системах управления обеспечивает достижение исключительно высоких показателей эффективности при столь низкой стоимости (во многих применениях система может состоять только из

одной БИС микроконтроллера), что микроконтроллерам, видимо, нет разумной альтернативной базы для построения управляющих и регулирующих систем. К настоящему времени более двух третей мирового рынка микропроцессорных средств составляют именно ОМК.

Техническое задание

микроконтроллер алгоритм программа листинг

В данной курсовой работе преподавателем была поставлена задача разработать контроллер управляющий работой холодильника с выполнением всех основных режимов работы обычного холодильника и дополнительно позволяющий выполнять некоторые функции. Данный контроллер должен позволять регулировать в установленном диапазоне свои температурные режимы для поддержания продуктов в сохранности. Для реализации данного уровня обслуживания мной используются такое техническое решение.

Микроконтроллер холодильника должен выполнять и поддерживать следующие функции:

- Контроль температуры в двух зонах в соответствии с установленными границами.

- Диапазон установок ограничен заданными уровнями темпер.

- Каждые три дня для устранения инея предусматривается режим разморозки для первой камеры морозилки.

- Для улучшения сохранности продуктов холодильник может выполнять режим быстрой заморозки.

- Последний четвертый режим предусматривает полную разморозку холодильника.

Вся схема должна быть реализована на контроллере 51-ой серии с использованием минимального кол-ва элементов и простейшим цифровыми устройствами индикации в виде семи сегментного четырехразрядного индикатора на котором отображается как текущая температура в камерах так и устанавливаемая. Для управления достаточно простейшей трех, четырехкнопочной клавиатуры (+, - , режим).

Выбор микроконтроллера и электронные компонент

В этом курсовом проекте использовался микроконтроллер ADuC812 – интегральная 12-разрядная система сбора информации, включающая в себя прецизионный многоканальный АЦП с самокалибровкой, два 12- разрядных ЦАП. Данный контроллер мне наиболее хорошо знаком по лабораторным работам и допускает написание программ на языке высокого уровня PLM. 8-битное микропроцессорное ядро(MCU) поддерживается внутренними 8К FLASH ПЗУ программ, 640 байт ПЗУ памяти данных и 256 байт статической памяти данных (ОЗУ) с произвольной выборкой (RAM).

Описание контактов

Мнемоника	Вывод	Тип	Функция
AGND		I	Аналоговая земля. Общая точка аналоговых цепей.
RESET		I	Цифровой вход.
P1.0,P1.1	10,11	I	Порт1 только ввод, по умолчанию настраивается на ввод аналоговых сигналов, для конфигурирования контактов на цифровой ввод следует записать 0 соответствующий бит порта. Порт1 – многофункционален.
P2.0-P2.7	28-31, 36-39	I/O	Двунаправленный Порт 0 с открытым истоком. Контакты порта с записанными в них 1 являются плавающими и могут быть высокоимпедансными входами. При обращении к внешней памяти программ или данных Порт0 мультиплексирован магистралями младшего байта адреса и данных. При такой операции порт подтянут внутренним образом при наличии в нем 1.
P3.0-P3.7	16-19, 22-25	I/O	Двунаправленный Порт3 с внутренними, подтягивающими к питанию резисторами. Контакты Порта3, с записанными в них 1 подтянуты вверх и могут использоваться как входы. При таком использовании, следует иметь в виду, что они дают ток во внешнюю цепь. Контакты Порта3 - мультиплексны.
XTAL1		I	Вход тактового генератора
XTAL2		O	Выход тактового генератора

Технические характеристики:

ПАМЯТЬ: 8 Кбайт FLASH памяти программ, 640 байт FLASH памяти данных, внутренний генератор подкачки заряда, 256 байт внутренней памяти данных, 16 Мбайт пространства внешней памяти данных, 64 Кбайт пространства внешней памяти программ.

АНАЛОГОВЫЙ ВВОД/ ВЫВОД: 8 - канальный прецизионный 12- разрядный АЦП, встроенный 20ppm/°C ИОН, высокая скорость выборок 200 кSPS, контроллер канала ПДП к внешней памяти данных, два 12- разрядных ЦАП с вольтовым выходом, внутренний температурный сенсор.

8051 - СОВМЕСТИМОЕ ЯДРО: 12МГц номинальная частота[ 16МГц – макс.], три 16- разрядных счетчика/ таймера 32 программируемые линии ввода/ вывода, порт с высоким током - Порт3, 9 источников прерываний, 2 уровня приоритета.

ПИТАНИЕ: Специфицирован для работы от 3В до 5В, режимы: нормальный, холостой и дежурный, последовательный порт UART, 2- Проводной(I2C)и/ или SPI порт, сторожевой таймер( WDT), монитор источника питания.