Выбор микроконтроллера

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Встроенные микропроцессорные системы»

на тему:

«Луноход» с микроконтроллерным управлением

Пермь 2013

Содержание

Введение. 3

Выбор микроконтроллера. 4

Структура микроконтроллера AT89C1051U.. 5

Принципиальная схема устройства и принцип работы.. 7

Описание работы программы.. 11

Блок-схема программы.. 12

Заключение. 14

Список литературы.. 16

Введение

Создание микропроцессора явилось следствием развития и совершенствования технологии производства интегральных схем. Повышение степени интеграции микросхем привело к закономерному этапу в развитии вычислительной техники – реализации архитектуры ЭВМ на одной интегральной схеме.

Способность к программированию последовательности выполняемых функций, т.е. способность работать по заданной программе, является основным отличием микропроцессора от элементов «жесткой» логики. Аппаратные средства микропроцессора повторяют структуру процессора ЭВМ и включают: арифметико-логическое устройство, устройство управления, память. Микропроцессор может состоять из одной или нескольких интегральных схем.

Основными причинами широкого использования микропроцессорных систем в технике являются:

· Использование в микропроцессорных системах цифрового способа представления информации, позволяющего значительно повысить помехоустойчивость создаваемых на базе устройств, обеспечить простоту передачи и преобразования информации;

· Применение программного способа обработки информации, позволяющего создавать в значительной степени унифицированные технические средства, отличающиеся практически лишь содержимым запоминающего устройства и специфическими устройствами ввода/вывода информации;

· Компактность, высокая надежность и низкая потребляемая мощность микропроцессорных средств, обеспечивающих возможность расположения управляющих устройств, созданных на их основе, в непосредственной близости с управляемым оборудованием, а иногда и встроенных в них;

· Относительно низкая стоимость микропроцессорных средств.

Все эти факторы позволили микропроцессорам в короткое время занять ведущее место в совершенствовании целых отраслей промышленности, создании гибких автоматизированных производств, систем передачи информации, автоматизированных систем управления технологическими процессами, встраиваемых систем управления оборудованием и бытовыми приборами.

Выбор микроконтроллера

Микроконтроллеры с системой команд и архитектурой MCS-51 представлять нет необходимости. Они широко распространены, множество фирм выпускает их модификацию и программное обеспечение для них. Выпускает такие микроконтроллеры и фирма Atmel. В данном курсовом проекте был выбран микроконтроллер фирмы Atmel AT89C1051U. Микроконтроллер AT89C1051U является низковольтным, быстродействующим 8-битным КМОП микроконтроллером с 1К программируемой и стираемой флэш-памятью. Он имеет то же функциональное назначение и операции, что и AT89C1051, с дополнением программируемого последовательного порта UART. Устройство произведено используя высокоплотную энергонезависимую технологию памяти Atmel и совместимое со стандартом серии MCS-51. Объединяя разносторонний 8- битный процессор с флэш-памятью в чипе микроконтроллер AT89C1051U представляет собой мощный микрокомпьютер, который обеспечивает очень гибкое и экономически выгодное решение для множества управляющих приложений. Контроллер обеспечивает следующие стандартные характеристики: 1K флэш-памяти, 64 байта RAM, 15 линий ввода-вывода, два 16-битовых таймеров/счетчиков, двухуровневая архитектура прерывания, полный дуплексный последовательный порт, аналоговый компаратор. Кроме того, AT89C1051U разработан со статической логикой операций, вплоть до нулевой частоты, и поддерживает два программно-выбираемых режима сохранения мощности. Холостой режим останавливает работу процессора, допуская при этом функционирование RAM, таймеров/счетчиков, последовательного порта и системы прерываний. Низко-мощный режим сохраняет RAM, но приостанавливает работу генератора, блокируя все другие функции, пока следующие аппаратные средства не восстановятся. Данный микроконтроллер 51 серии полностью подходит для решения поставленной в курсовом проекте задачи, т.к. у него имеются все необходимые для этого функциональные возможности: 8-разрядный процессор, оптимизированный для приложений управления, обширные возможности побитовой обработки, разветвленная структура прерываний, два таймера/счетчика, повышенная нагрузочная способность выходов в состоянии логического нуля, обеспечивается ток до 20 мА, что позволяет без дополнительных буферных схем управлять светодиодными индикаторами и реле, наличие аналогового компаратора.