Лістинг нпвчальної комп’ютерної програми
<HEAD><TITLE>product by MIGSoft</TITLE></HEAD><BODY><H2 ALIGEN=CENTER align="center"><font size="6">ВИМIРЮВАННЯ </font></H2><H2 ALIGEN=CENTER align="center"><font size="6">АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ</font></H2><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><p ALIGEN=CENTER align="center"><img src="UNIVER.JPG" width="780" height="556"><img src="1.JPG" width="360" height="558"></p><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><ul> <li> <p align="center"><A HREF="#Генератор на PIC16F84A і AD9850"><font size="5">Генератор на PIC16F84A і AD9850     </font></A></li> <li> <p align="center"><A HREF="#Датчики серії MPVZ"><font size="5">Датчики серії MPVZ     </font></A></li> <li> <p align="center"><A HREF="#Мікроконтролер AT90S2313 фірми Atmel"><font size="5">Мікроконтролер AT90S2313 фірми Atmel     </font></A></li> <li> <p align="center"><A HREF="#Мікроконтролери AT90S2323 і AT90S2343"><font size="5">Мікроконтролери AT90S2323 і AT90S2343     </font></A></li></ul><P><font size="5"><BR><BR></font><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><P> <P> <P><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR><P> <A NAME="Генератор на PIC16F84A і AD9850"></A><H3 ALIGEN=CENTER align="left"><a name="Генератор на PIC16F84A і AD9850"><font color="#FF00FF" size="6">Генератор на PIC16F84A і AD9850</font></a></H3><p ALIGEN=CENTER align="left"> </p><p align="left"> <font size="5"> Вимірювальні генератори, в яких необхідне значення частоти встановлюють за допомогою клавіатури,ці прилади виконані на мікроконтролері,діапазон генерованих частот обмежений декількома мегагерцами,а набуття точного значення частоти неможливе.</font><p align="left"><font size="5">Описуваний в äàíié ïðîãðàìi генератор теж містить мікроконтролер,але використаний він тільки для управління спеціалізованої мікросхемою-синтезатором частоти AD9850.Застосування цієї мікросхеми дозволило розширити діапазон генерованих частот від доль герца до 60 Мгц,в межах якого можна отримати будь-яке значення частоти з точністю 1 Гц.</font><p align="center"><img src="file:///C|/Program%20Files/Macromedia/Dreamweaver%204/Lessons/Lesson%20Files/1.JPG" width="647" height="514"><p align="left"><font size="5">Він опитує клавіатуру SB1 - SB16,виводить інформацію на РК індикатор HG1,обчислює значення коду частоти і </font><font size="5">передає його по послідовному інтерфейсу в синтезатор DD2.Звуковипромінювач НА1 служить для підтвердження натиснення кнопок клавіатури.Мікросхема AD9850(DD2) використана в стандартному включенні.На виході її ЦАПа включений фільтр Z1.Після фільтру сигнал синусоїдальної форми подається на гніздо XW2 і на вхід компаратора мікросхеми DD2(висновок 16).З виходу останнього сигнал прямокутної форми поступає на гніздо XW1.В якості тактового генератора для DDS застосований кварцевий генератор G1. </font><p align="left"><font size="5">Після скидання мікроконтролера робиться налаштування РК індикатора HG1 на режим обміну по шині 4 біта,що необхідно для зменшення числа ліній введення/виведення,потрібних для запису інформації. </font><p align="center"><img src="file:///C|/Program%20Files/Macromedia/Dreamweaver%204/Lessons/Lesson%20Files/2.JPG" width="621" height="242"><p align="left"><font size="5">Управляють генератором за допомогою клавіатури,що складається з кнопок SB1-SB16.Оскільки усі лінії порту В,що є вхідними,підключені до джерела живлення через резистори,необхідності в зовнішніх резисторах,"що підтягують"порти RB4-RB7 до лінії живлення,немає.Резистори R3-R6 захищають виходи мікроконтролера від перевантаження при випадковому натисненні декількох кнопок одночасно.Необхідну частоту встановлюють з клавіатури.Для цього,натискаючи на кнопки з відповідними цифрами,вводять потрібне значення(у герцах) і натискають кнопку "*".Якщо частота не перевищує максимально допустимої,на індикаторі на короткий час з'являється повідомлення"ОКИ"і генератор переходить в робочий режим,а якщо перевищує,-повідомлення"Error".В цьому випадку треба натиснути кнопку" "("Скидання") і заново набрати правильне значення. </font><p align="left"><font size="5">Так само поступають і при помилці в процесі введення частоти.Двократне натиснення цієї кнопки переводить прилад в робочий режим зі встановленим раніше значенням частоти.У робочому режимі в крайньому правому знакомісці індикатора блимає символ зірочки.Якщо поточне значення частоти введене із зовнішнього блоку управління(наприклад,з комп'ютера),то щоб повернутися до частоти,що відображається на індикаторі,досить натиснути кнопку "*".Кнопки "U"(Up- вгору) і "D"(Down-вниз) дозволяють ступінчасто змінювати вихідну частоту генератора,відповідно збільшуючи або зменшуючи значення десяткового розряду на одиницю.Необхідний десятковий розряд вибирають,переміщаючи курсор кнопками "L"(Left-вліво) і "R"(Right-управо).При натисненні кнопки "*" значення частоти і позиція курсора зберігаються в енергонезалежній пам'яті мікроконтролера,завдяки чому при наступному включенні живлення перерваний режим роботи автоматично відновлюється. </font><p align="center"><img src="file:///C|/Program%20Files/Macromedia/Dreamweaver%204/Lessons/Lesson%20Files/3.JPG" width="364" height="250"><p align="left"><font size="5">Оскільки обчислювальні здібності мікроконтролера обмежені,значення вихідної частоти виставляється з точністю близько 1 Гц,що досить для більшості випадків.Щоб повною мірою реалізувати можливості синтезатора,їм можна управляти за допомогою ПК.Для цього генератор необхідно допрацювати,доповнивши його вузлом,схема якого показана на мал.3.ПК(чи інший пристрій,що управляє) підключають до розетки XS1.При низькому логічному рівні на адресних входах А мультиплексори мікросхеми DD3 підключають входи управління синтезатором до мікроконтролера DD1,а при високому-до зовнішнього пристрою.Сигнали управління поступають через контакт "ENABLE" розетки XS1.Резистор R19 забезпечує низький логічний рівень на адресних входах DD3 при непідключеному облаштуванні управління.Генератор зібраний і випробуваний на макетній платі.Якщо не вдасться придбати плату під корпус SSOP для мікросхеми DD2,можна використати для підключення її виведень до відповідних контактних майданчиків короткі(завдовжки 10-15 мм) відрізки лудженого дроту діаметром 0,2 мм.Виведення 1,2,5,10,19,24,26,27,28 сполучають із загальним дротом одним відрізком більшої довжини.РК індикатор HG1-1ТМ1601(16-символьний однорядковий зі вбудованим контролером).НА1-будь-який п'єзоелектричний випромінювач звуку зі вбудованим генератором,розрахований на напругу 5 В. </font><p align="left"><font size="5">В якості тактового генератора(G1) можна використати мікрозборку кварцового генератора на частоту до 125 Мгц,допустиме застосування подібного вузла з кварцовою стабілізацією і на дискретних елементах.Програма мікроконтролера,що управляє,залежить від частоти тактового генератора. </font><p align="left"><font size="5">При програмуванні мікроконтролера в конфігураційному слові встановлюють наступні значення бітів:тип генератора(OSC)-RC.Сторожовий таймер(WDT)-вимкнений,затримка після включення живлення(PWRTE)-дозволена.</font><p align="left"><font size="5">                                                                                                                                                                                        </font> <BR> <BR> <BR> <BR><p align="center"><BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"><BR> </p> <A NAME="Датчики серії MPVZ"> </A><H3 ALIGEN=CENTER align="left"><a name="Датчики серії MPVZ"><font color="#FF00FF" size="6">Датчики серії MPVZ</font></a></H3><p ALIGEN=CENTER align="left"> </p><p align="left"> <font size="5"> Датчики серії MPVZ від FreescaleSemiconductorMPVZ4006,MPVZ5004,MPVZ5010 відрізняються наявністю посиленого аксіального порту спеціальної конструкції,що полегшує кріплення трубок,що підводять тиск,-він має велику висоту і збільшений діаметр. </font><p align="center"><img src="file:///C|/Program%20Files/Macromedia/Dreamweaver%204/Lessons/Lesson%20Files/4.JPG" width="274" height="294"><p align="left"><font size="5">Ще одна особливість- використання спеціального гелю для захисту від дії довкілля.Поєднання цих чинників робить цей датчик ідеальним для використання в таких застосуваннях,як контроль рівня рідини.На кристал датчика інтегровані ланцюгу температурної стабілізації,фільтрації і посилення вихідного сигналу-його можна подавати безпосередньо на вхід АЦП мікроконтролера.Компанія HopeRF випускає HP03-сімейство датчиків для виміру тиску має зручне конструктивне виконання у вигляді модулів,реалізованих на основі п'єзорезистивного елементу. </font><p align="left"><font size="5">Високої точності виміру дозволяє добитися АЦП з дозволом до шістнадцяти розрядів і можливість програмно встановлювати одинадцяти поправочних коефіцієнтів.Модуль відрізняє низьке енергоспоживання,а наявність I2C-інтерфейсу істотно спрощує підключення до мікроконтролера.Відмітні особливості:діапазон виміру:30...110 кПа;дельтасигма АЦП з дозволом до 16 біт;не потрібно зовнішні компоненти;напруга живлення:2,2В...3,6 В;інтерфейси:I2C;температурний діапазон:20°C...60°С. </font><p align="center"><img src="file:///C|/Program%20Files/Macromedia/Dreamweaver%204/Lessons/Lesson%20Files/5.JPG" width="647" height="354"><p align="center"><font size="5">Функціональна схема HP03 </font><p align="left"><font size="5">Області застосування:системи контролю і виміру тиску,портативні альтиметри/барометри,GPS-приймачі,облаштування з функцією прогнозу погоди. </font><p align="center"><font size="5">                                                                                                                                                                                       <BR> <BR> <BR> </font><BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> <BR><BR><BR><BR><BR><BR><BR></p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p> <A NAME="Мікроконтролер AT90S2313 фірми Atmel"> </A><H3 ALIGEN=CENTER align="left"><a name="Мікроконтролер AT90S2313 фірми Atmel"><font color="#FF00FF" size="6">Мікроконтролер AT90S2313 фірми Atmel ІНДИКАЦІЇЇ</font></a></H3><p ALIGEN=CENTER align="center"> </p><p align="left"> <font size="5"> AT90S2313-економічний 8 бітовий КМОП мікроконтролер,побудований з використанням розширеної RISC архітектури AVR.Виконуючи по одній команді за період тактової частоти,AT90S2313 має продуктивність близько 1MIPS на Мгц,що дозволяє розробникам створювати системи оптимальні за швидкістю і споживаній потужності.У основі ядра AVR лежить розширена RISC архітектура,що об'єднує розвинений набір команд і 32 регістри загального призначення.Усі 32 регістри безпосередньо підключені до арифметико-логічного пристрою(АЛУ),що дає доступ до будь-яких двох регістрів за один машинний цикл. Подібна архітектура забезпечує десятиразовий виграш в ефективності коду в порівнянні з традиційними CISC мікроконтролерами.AT90S2313 пропонує наступні можливості:2кБ завантажуваної флеш пам'яті; 128 байт EEPROM;15 ліній введення/виведення загального призначення; 32 робітників регістра; таймери,що настроюються;лічильники з режимом збігу; зовнішні і внутрішні переривання; програмований універсальний послідовний порт;програмований строжевий таймер зі вбудованим генератором;SPI послідовний порт для завантаження програм; два вибираних програмно режиму низького енергоспоживання.Неодружений режим(IdleMode) відключає ЦПУ,залишаючи робочому стані регістри,таймери/лічильники,SPI порт і систему переривань.Економічний режим(PowerDownMode) зберігає вміст регістрів,але відключає генератор,забороняючи функціонування усіх вбудованих пристроїв до зовнішнього переривання або апаратного скидання.Мікросхеми робляться з використанням технології енергонезалежної пам'яті високої щільності фірми Atmel. Завантажувана флеш пам'ять на кристалі може бути перепрограмована прямо в системі через послідовний інтерфейс SPI або доступним програматором енергонезалежної пам'яті.Об'єднуючи на одному кристалі вдосконалений 8-бітовий RISC процесор із завантажуваною флеш пам'яттю,AT90S2313 є потужним мікроконтролером,який дозволяє створювати досить гнучкі і ефективні за вартістю пристрої.AT90S2313 підтримується повною системою Розробки,що включає макроасемблер,програмний відладчик/симулятор,внутрішньосхемний емулятор і налагоджувальний комплект.</font><p align="left"><font size="5"> </font><BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"> </p><p align="center"><BR><BR><BR><BR><BR> </p> <A NAME="Мікроконтролери AT90S2323 і AT90S2343"> </A><H3 ALIGEN=CENTER align="left"><a name="Мікроконтролери AT90S2323 і AT90S2343"><font color="#FF00FF" size="6">Мікроконтролери AT90S2323 і AT90S2343</font></a></H3><p ALIGEN=CENTER align="left"> </p><p align="left"> <font size="5"> AT90S2323 і AT90S2343 пропонують наступні можливості: 2кБ завантажуваної флеш пам'яті; 128 байт EEPROM;128 байт статичного ОЗУ; 3(90S2323) або 5(90S2343)ліній введення/виведення загального призначення;32 робітників регістра;8 розрядний таймер/лічильник; зовнішні і внутрішні переривання; програмований строжевий таймер зі вбудованим генератором;SPI послідовний порт для завантаження програм; два вибираних програмно режиму низького енергоспоживання.Холостий режим(IdleMode) відключає ЦПУ,залишаючи в робочому стані регістри,таймери/лічильники,SPI порт ісистему переривань.Економічний режим(PowerDownMode)зберігає вміст регістрів,але відключає генератор,забороняючи функціонування усіх вбудованих пристроїв до зовнішнього переривання або апаратного скидання.Порівняння 90S2323 і 90S2343 AT90S2323 розроблені для використання із зовнішнім керамічним або кварцовим резонатором.Час запуску резонатора можна встановлювати як 1 мС(для керамічних резонаторів) або 16мС(для кварцових резонаторів).Мікросхема має три ніжки введення/виведення.AT90S2343 працює із зовнішнім джерелом тактових імпульсів або зі вбудованим RC генератором.[5] Мікросхема має п'ять ніжок введення/виведення.AtmelCorporation-виготівник напівпровідникових електронних компонентів.Компанія заснована в 1984 році.Акції продаються на біржі,NASDAQ:ATML.Один з лідерів виробництва мікроконтролерів(MCS-51,ARM,AVR,AVR32).Також розробляє і робить невеликі модулі енергонезалежної пам'яті для електронних виробів,ПЛИС,цифрові мікросхеми-радіоприймачі і передавачі,сканери відбитків пальців.Компанія для своїх клієнтів може запропонувати систему на кристалі,що об'єднує компоненти,що зажадалися.Продукція Atmel широко застосовується в комп'ютерних мережах,промисловості,медицині,зв'язку,автомобілях,космосі,військових пристроях,а також кредитних картах.Стівен Лауб-президент і генеральний директор корпорації Atmel. Перший мікроконтролер Atmel з'явився в 1993 році і був грунтований на класичному мікроконтролерному ядрі Intel 8051.Продукція Atmel включає мікроконтроллери MCS-51,AT91SAM і AT91CAP(грунтовані на ядрі ARM),мікроконтролери на їх власних ядрах Atmel AVR і AVR32,радіочастотні(RF)пристрої,мікросхеми пам'яті типів EEPROM і флеш(включаючи пам'ять,грунтовану на DataFlash)і деяка кількість інших продуктів цієї ж галузі.Atmel поставляє свої пристрої як стандартні,повністю укомплектовані.В деяких випадках Atmel може запропонувати SoC рішення.                                                                                                                                                                                              </font></p> </BODY>
РЕЗЮМЕ
У дипломній роботі “Використання електронних вимірників тиску у навчальному процесі з фізики” було :
встановлено значення , роль та мiсце електронних вимірників тиску у навчальному процесі з фiзики;
опрацьовано наукову та методичну лiтературу стосовно даного питання, проаналiзовано отриману інформацію;
ознайомлено з iсторiєю розвитку використання електронних вимірників та їх можливостей при вивченнi шкiльного матерiалу з фiзики;
розроблено та написано комп'ютерну програму для вдосконалення вивчення елементів радіоелектронних пристроїв та приладів максимально адаптовану до шкільних умов.
Використання передових технологiй при викладаннi шкiльного курсу фiзики сприяє кращому засвоєнню знань, вихованню в учнiв поваги до працi. Вчитеме цiнувати i берегти шкiльне фiзичне обладнання, а також формуватиме i розвиватиме практичнi вмiння та навички, підвищить якість навчання по фізиці, дасть позитивний виховний ефект.
A RESUME
In diploma work of the “Use of electronic pressurometers in an educational process from physics” was :
a value, role and place of electronic pressurometers, is set in an educational process from physics;
scientific and methodical literature is worked out in relation to this question, the got information is analysed;
it is acquainted with history of development of the use of electronic measuring devices and their possibilities at the study of school material from physics;
the computer’s program is developed and written for perfection of study of elements of radio electronic devices and devices maximally adapted to the school terms.
Using of front-rank technologies for teaching of school course of physics is instrumental in the best mastering of knowledges, education for the students of respect, to labour. Will teach to value and save a school physical equipment, and also will form and develop practical abilities and skills, promote quality of studies on physics, will give a positive educate effect.