Krok za krokom postup pri vývoji projektov mikrokontroléra

Krok za krokom postup pri vývoji projektov mikrokontroléra

Som si istý, že pojem „mikrokontrolér“ musíte poznať. Jedná sa o jeden čip, ktorý obsahuje procesor a pamäť spolu so vstupnými / výstupnými kolíkmi v ňom zabudovanými. Mikrokontroléry často používame pre vstavané aplikácie, ako ovládače na ovládanie akýchkoľvek aktuátorov, ako sú motory alebo displeje.



Som si istý, že vás určite musí byť veľa, ktorí by radi vytvorili svoj vlastný vstavaný systém alebo povedali jednoduchý projekt pomocou mikrokontroléra. Teraz musíte mať základnú predstavu o každom kroku potrebnom na vypracovanie projektu založeného na mikrokontroléroch. Takže tu vysvetľujem základné kroky na zostavenie projektu založeného na mikrokontroléroch.


Ale predtým si urobme predstavu o projekte, ktorý by sme chceli navrhnúť, a teóriu, ktorá ho stojí.





Cieľ projektu

Navrhnúť systém LED blesku pomocou mikrokontroléra

Teória

Systém LED blesku môže produkovať svetlo prostredníctvom svetlo emitujúcej diódy. Žiarovky používané v tradičných bleskoch spotrebúvajú viac energie a majú veľmi kratšiu životnosť. LED svetlá naopak spotrebúvajú menej energie a majú dlhú životnosť.



Základná myšlienka za dizajnom

Mikrokontrolér generuje výstupné logické impulzy tak, aby sa LED svetlo v určitých intervaloch zapínalo a vypínalo. Je to 40-pinový mikrokontrolér. Krištáľ prepojený so vstupnými kolíkmi mikrokontroléra poskytuje presné hodinové signály na frekvencii kryštálu.


Kroky pri vývoji projektu

Krok 1: Návrh obvodu

Kryštál mikrokontroléra 8051 pracuje na frekvenciách 11,0592 MHz, pretože môže poskytovať presné hodinové impulzy na synchronizáciu údajov. K kryštálovému oscilátoru sú pripojené dva kondenzátory s rozsahom 20pf až 40pf, ktoré sa používajú na stabilizáciu hodinových signálov. Mikrokontrolér 8051 niekedy prechádza do stavu blokovania alebo výpočtu chýbajúceho času.

V tom čase musíme resetovať mikrokontrolér. Keď sa mikrokontrolér resetuje, trvá to pomocou časového odporu 10k a kondenzátora 10uf maximálne 3sekundové časové oneskorenie.

Súčasti obvodu:

Hardvérové ​​komponenty:

  • Žltá LED dióda
  • Krištáľ
  • Resetovať
  • Mikrokontrolér 8051
  • Kondenzátory
  • Rezistory

Softvérové ​​komponenty:

  • Žiadny prekladač
  • Softvér Proteus
  • Vložený jazyk C.

Pripojenie obvodu

5V jednosmerné napájanie je napájané na 40 pinov mikrokontroléra, ktorý poháňa obvod. Kryštál je pripojený k 18 a 19 pinom mikrokontroléra. Resetovací obvod je prepojený na 9 pinoch mikrokontroléra. Žltá LED je pripojená na pin P0.2 mikrokontroléra.

Krok 2: Programovanie mikrokontroléra

  • Najskôr otvorte softvér Kiel uVison2. Zobrazuje panel s ponukami s možnosťami súboru, úprav, prezerania, projektu a nástrojov.
  • Vyberte možnosť projektu a v rozbaľovacej ponuke vyberte možnosť „nová možnosť projektu“. Pomenujte projekt a kliknutím na tlačidlo „uložiť“ projekt uložte. Vytvorí sa priečinok s názvom „cieľ“.
  • Vyberte mikrokontrolér pre svoj projekt. Tu vyberám „Atmel“. V rozbaľovacej ponuke vyberte presný typ mikrokontroléra Atmel. Tu je vybraný mikrokontrolér 89C51. V priečinku „cieľ“ sa vytvorí priečinok s názvom „zdrojová skupina“.
  • Kliknite na ponuku „Súbor“ na paneli s ponukami. V rozbaľovacej ponuke vyberte možnosť „nový súbor“.
Ako okno

Ako okno

  • Napíšte kód na prázdne miesto.

Program LED blesku:

#include

sbit LED = P0 ^ 2

neplatnosť oneskorenia (nepodpísané int a)

void main ()

{LED = 0

Zatiaľ čo (1)

{LED = 0

oneskorenie (600)

LED = 1

oneskorenie (600)

}

}

neplatnosť oneskorenia (nepodpísané int b)

{unsigned int k

pre (k = 0 k

}

  • Uložte tento kód s príponou „.C“.
  • Pravým tlačidlom myši kliknite na ikonu priečinka „zdrojová skupina“ a vyberte možnosť „pridať súbory do skupiny“.
  • Zobrazí sa okno. Vyberte súbor „C“, ktorý chcete pridať.
  • Vyberte ponuku „ladiť“. Kontroluje program, či neobsahuje nejaké chyby.
  • Pravým tlačidlom myši kliknite na ikonu cieľového priečinka.
  • Vyberte možnosť „možnosť pre cieľ“.
  • Otvorí sa cieľové okno s panelom s ponukami. Kliknite na ponuku „Cieľ“.
  • Nastavte frekvenciu kryštálu pre mikrokontrolér.
  • Kliknite na ponuku „Výstup“. Zobrazí sa okno
  • Kliknite na tlačidlo „vytvoriť hexadecimálny súbor“. Vytvorí sa hexadecimálny súbor.

Krok 3: Kreslenie obvodu

Toto je obvod navrhnutý pomocou softvéru Proteus. Jedná sa o softvér na návrh obvodov, ktorý obsahuje databázu komponentov, ktoré môžeme použiť na zostavenie obvodu. Každý komponent je k dispozícii v knižnici komponentov.

Proteusové okno využívajúce obvod

Proteusové okno využívajúce obvod

  • Otvorte softvér Proteus. Zobrazí sa okno s lištou ponúk.
  • Kliknite na ponuku súborov.
  • V rozbaľovacej ponuke vyberte možnosť „nový dizajn“.
  • Kliknite na ponuku knižnice.
  • V rozbaľovacej ponuke vyberte možnosť „vybrať zariadenia / symbol“.
  • Príslušný komentár vyberte dvojitým kliknutím, aby sa komponent zobrazil v okne.
  • Pridajte všetky komponenty a nakreslite obvod správnym pripojením.
Schéma zapojenia

Schéma zapojenia

Krok 4: Dumping kódu

Načítanie kódu do mikrokontroléra sa nazýva dumping. Mikrokontroléry rozumejú iba binárnemu jazyku. Musíme teda načítať hexadecimálny kód do mikrokontroléra. Na trhu existuje veľa softvérov na načítanie kódu do mikrokontroléra. Tu používam programovací softvér „Willer“ na výpis kódu do mikrokontroléra 8051. Programátorská súprava sa dodáva so softvérom spolu s hardvérovou súpravou.

Tento softvér je potrebné nainštalovať do počítača. Súprava hardvéru sa dodáva so zásuvkou, na ktorej je umiestnený mikrokontrolér. Tu sú kroky na načítanie kódu do mikrokontroléra.

Hardvérová súprava programátora Willer

Hardvérová súprava programátora Willer

Okno softvéru Willer

Okno softvéru Willer

  • Hardvér (programátorská súprava) je s počítačom prepojený pomocou sériového kábla
  • Mikrokontrolér je umiestnený na zásuvke hardvérovej súpravy. Stlačením zaisťovacieho tlačidla sa uistite, že je mikrokontrolér pripojený k doske.
  • Otvorte softvér nainštalovaný v počítači. Bude zobrazovať niektoré prevádzkové režimy.
  • Vyberte ľubovoľný režim. Zobrazí sa okno s lištou ponúk.
  • Kliknite na ponuku „súbor“ a z rozbaľovacej ponuky vyberte možnosť „načítať súbor“
  • Kliknite na tlačidlo „automaticky“, aby sa hexadecimálny súbor načítal do mikrokontroléra.

Krok 5: Simulácia okruhu

  • Otvorte projekt v softvéri proteus.
  • Kliknite na ponuku Debug.
  • Vyberte možnosť „spustiť ladenie“. LED začne blikať, čo znamená, že obvod je v prevádzke.
  • Po nejakom čase vyberte možnosť „zastaviť ladenie“. LED teraz prestane blikať.

Ste teda pripravení postaviť si vlastný projekt, nie? Určite ste si všimli, že som zadal veľmi základný projekt pomocou mikrokontroléra a kód som napísal v jazyku „C“. Ale mikrokontrolér rozumie montážnemu jazyku.

Takže tu nechávam úlohu pre vás. Rovnaký kód napíšte pomocou jazyka Assembly v sekcii komentárov nižšie.

Fotografický kredit: