Выбор функциональных элементов контролера системы

Теперь рассмотрим рабочие элементы и принципы их работы в данной функциональной схемы.

Кварцевый резонатор представляет собой источник тактового сигнала, который служит для подачи тактовых импульсов МП для его синхронизации. На рис. 3.4 представлена принципиальная схема такого устройства, созданного на основе КР с частотой 14.745 МГц, подключенного по схеме со средней точкой.

Рисунок 2.4 - Источник тактового сигнала.

КР, подключенный к внешним выходам МП Х1 и Х2, управляет работой внутреннего генератора, который формирует внутренние сигналы синхронизации. На основе этих сигналов устройство управления МП формирует машинный цикл фиксированной продолжительности.

Выберем КР типа НС49/S с частотой 16 МГц, эквивалентным сопротивлением25 Ом и рабочим диапазоном температур от -10 до +60 С.

Для спроектированного управляющего вычислителя выберем микропроцессор АТmega8. На рис.3.5 представлено графическое обозначение выбранного МП

Рисунок 2.5 – Графическое представление МП ATmega8

Назначение выводов:

RESET – сброс микропроцессора;

РB1– РB7 – выводы порта РB;

РC1 – РC7 - выводы порта РC;

РD1 – РD7 - выводы порта РD;

RXD/TXD – вход и выход UART;

INT0, INT1 – входы внешних прерываний;

Т0,Т1 – входы таймеров;

ХTAL1/ХTAL2 – выводы для подключения источника тактового сигнала;

GND – заземление;

VCC – питание;

AGND – аналоговое заземление;

AVCC – аналоговое питание;

AREF – вывод питания АЦП.

Выбор данного МП обусловлен следующим:

наличие 8 Кб ПЗП программ с возможностью перепрограммирования;

возможность работы на низких тактовых частот, что очень важно в системах реального времени;

Микропроцессор имеет следующие характеристики:

согласование с устройствами семейства MCS-51;

100000 циклов стирания/записи;

напряжение питания 5+20%В;

три уровня блокировки памяти программ;

32 программирования линии ввода/вывода;

два 16-разрядных таймера/счетчика;

шесть источников сигналов прерывания;

программируемый последовательный канал UART;

промышленный диапазон температур -40С…85С.

Микропроцессор выпускается в корпусе типа PDIP, что позволяет устанавливать микросхему как на контактную площадку.

Выбираем 12-разрядный ЦАП AD7845. Данный АЦП выбрали исходя из точности измерения датчика температуры (20%), общего диапазона измеряемых напряжений (1…5 В) и диапазона напряжений измеряемых в процессе данной работы (1,6…2,9В). На рис. 4.5 представлено графическое обозначение ЦАП AD7845

Рисунок 2.5 – ЦАП AD7845

Технические характеристики данного цифро-аналогового преобразователя представлены в табл. 4.2.

Таблица 1 Характеристики ЦАП