Материал: 6798

Таблица 2 — Таблица подключения дисплея к МК на отладочной плате

2.3Ввод информации

Перечислим типы клавиатур:

1.Одна механическая кнопка.

2.Несколько механических кнопок.

3.Матрица кнопок.

4.Матрица кнопок с отдельным контроллером, например клавиатура персонального компьютера.

5.Аналоговые клавиатуры.

6.Сенсорные клавиатуры.

7.Оптические клавиатуры.

8.Добавить самим.

Для ознакомления с принципами устройства клавиатур обратитесь к материалам предыдущих учебных курсов и дополнительной литературе [6-8, 10 - 12 ].

2.4Задания

1.Ознакомиться с физическими принципами работы ЖК индикаторов.

2.Ознакомиться с номенклатурой электронных компонентов ЖК индикаторов и дисплеев. Предоставить вариант классификации ЖК индикаторов и дисплеев.

3. Изучить принцип работы графического дисплея MT-12864j, используемого в отладочных платах фирмы "Миландр".

4.Изучить программный код работы с дисплеем демонстрационного проекта MDR32F9Qx_Demo . Изучить программный код работы с клавиатурой.

5.Добавить свой пункт главного меню в демонстрационном проекте.

6.Из проекта MDR32F9Qx_Demo сформировать свой проект, в котором будет только драйвер дисплея.

7.Добавить драйвер клавиатуры. Продемонстрировать работу клавиатуры и дисплея.

8.Вывести на экран «Привет мир!».

9.Вывести на экран графические примитивы круга, прямоугольника, треугольника.

10.Написать программу вращения прямой линии.

2.5Контрольные вопросы

1.Назовите примеры различных устройств с интерфейсом «машина-человек» и «машина-машина» на основе МК, МП или ПЛИС.

2.Объясните физические принципы работы известных вам видов индикаторов и дисплеев.

3.Объясните физические принципы работы устройств ввода информации.

4.Объяснить устройство и принцип работы модуля MT-12864j.

5.В какой функции демопроекта реализуется бесконечный основной цикл программы ?

2.6Литература

1.Самарин А. В. Жидкокристаллические дисплеи. Схемотехника, конструкция и применение., - СОЛОН-Р - 2002. - 304 с.

2.Томилин М.Г., Невская Г.Е. Дисплеи на жидких кристаллах – СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. – 108 с.

3.Жидкокристаллический модуль MT–12864J. [Электронный ресурс] — Техническая документация. - URL: http://www.melt.com.ru/docs/MT-12864J_en.pdf

4.Работа с графическим дисплеем WG12864 на базе контроллера KS0107. - Опубликовано 27 Июль 2011 автором DI HALT http://easyelectronics.ru/rabota-s- graficheskim-displeem-wg12864-na-baze-kontrollera-ks0107.html

5.Николайчук О.И., Системы малой автоматизации. — М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 256 с.

— (Серия «Библиотека инженера»).

6.Электроника и схемотехника : учебное пособие: В 2 ч. / Н. П. Денисов, А. В. Шарапов,

А. А. Шибаев; Министерство образования Российской Федерации, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - Томск : ТМЦДО, 2002 - . Ч. 1 : Компоненты электронных устройств. Схемотехника цифровых электронных устройств. - Томск : ТМЦДО, 2002. - 234 с.

7.Николайчук О.И. Схемотехника универсальных технологических контроллеров (цикл статей) // Схемотехника — [ftp://esau.tusur.ru/_BKN/Magazine/Scheme_Tech/shems].

8.Саварин А. Интерфейсы с клавиатурой // Схемотехника - Режим доступа: [_BKN/Magazine/Scheme_Tech/shems/Digit/st44-50.pdf].

9.Сташин В.В., Урусова А.В., Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах, М.: Энергоатомиздат, 1990. –224 с. Глава Ввод информации с клавиатуры.

11.Пикунов Владимир Васильевич, Глава 4.Ввод-вывод в микро-ЭВМ. Режим доступа: http://drive.ispu.ru/elib/pikunov/4.html, Ивановский государственный энергетический университет, Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок , Электронный конспект лекций - ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ.

12.KS0108B. Руководство по управлению 64-сегментным драйвером для растровых. ЖКИ. URL: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/lcd/chips/ks0108b/index.htm

3Таймеры-счетчики. Лабораторная работа № 8

Любой микроконтроллер содержит несколько встроенных таймеров-счетчиков (ТС). Причем по своему назначению их можно разделить на две категории. К первой категории относятся таймеры общего назначения. Другую категорию составляют сторожевые таймеры (WDT). Сторожевой таймер предназначен для автоматического перезапуска микроконтроллера в случае «зависания» его программы. Более подробно о WDT в дополнительной литературе [http://www.pic24.ru/doku.php/osa/articles/wdt]. Здесь мы не говорим о системном таймере SysTick, который не относиться к периферийным блокам МК, а является частью процессорного элемента.

Таймеры-счетчики цифровые устройства, предназначенные для формирования различных интервалов времени и прямоугольных импульсов заданной частоты. Кроме того, они могут работать в режиме счетчика и подсчитывать тактовые импульсы заданной частоты, измеряя, длительность внешних сигналов, а также при необходимости подсчитывать количество любых внешних импульсов.

Производители МК стараются сделать ТС как можно более функциональными и универсальными. В зависимости от производителя и предполагаемого целевого назначения МК ТС могут иметь различный набор дополнительных функций и режимов работы. Далее для изучения работы ТС читайте описание блока таймеров-счетчиков МК «Миландр» на странице 256 в спецификации на МК.

Цель данной работы заключается в изучении таймеров-счетчиков и их основных режимов работы.

3.1Ход работы

1.Изучить исходные коды примера 5PWM_Output.

2.Подключить пример к своему проекту. Запустить пример в режиме отладки.

3.Снять осциллограмму с выходов ШИМ. Измерить параметры ШИМ.

4.Изменить параметры и измерить параметры ШИМ.

5.Изучить исходные коды примера TIMER_DMA.

6.Подключить пример к своему проекту. Запустить пример в режиме отладки.

7.Снять осциллограмму с выхода таймера и записать сформированный таймером массив.

3.2Контрольные вопросы

1.Что такое время ? (Философский).

2.Какие режимы работы поддерживает ТС в МК 1986ВЕ9x?

3.Для чего нужен режим ШИМ ?

4.Для чего предназначен режим захвата?

5.В чем заключается режим «расширенный таймер»?

6.Как организовать каскадное включение таймеров ?

7.С какой минимальной частотой может работать ТС при тактировании от максимальной частоты процессора.

8.Как преобразовать ШИМ-сигнал, формируемый таймером МК в аналоговый сигнал?

4Аналоговый ввод-вывод. Лабораторная работа № 9

Комбинирование аналоговых измерительных цепей (АЦП-ЦАП) и быстродействующих цифровых цепей (CPU) на одном кристалле задача очень не простая! Микроконтроллеры со встроенными АЦП и ЦАП появились далеко не сразу и относительно недавно. В начале сего века такие МК были еще редкостью, теперь это стандарт де-факто. Но и сейчас, когда нужно получить большую точность измерений или большую скорость, иногда приходится отказываться от встроенных в МК АЦП и ЦАП.

Теоретическая часть анолого-цифрового и обратного преобразования изложена студентам в предыдущем курсе по электронике, для возобновления и пополнения знаний рекомендуем следующие источники [1 - 4].

Целью лабораторной работы, является изучение принципов организации ввода-вывода аналоговой информации в микроконтроллерах. В работе изучаются АЦП, ЦАП и компаратор.

4.1Работа с АЦП

Все, что касается работы АЦП, встроенного в МК, описано в технической документации (spec_seriya_1986BE9x.pdf) в соответствующем разделе (стр. 303). Здесь поясним лишь то, что окажется не понятным для большинства студентов.

4.1.1Описание структурной схемы

Входы АЦП образованы 16-ю внешними каналами (ADC_0 .. ADC_15) и двумя внутренними (встроенный датчик температуры Temp и встроенный источник опорного напряжения Vop). Эти входы подключены к аналоговому мультиплексору Analog Matrix. Входы с обозначением _REF_REF+ предназначены для подключения внешнего источника опорного напряжения. Сами аналого-цифровые преобразователи обозначены ADC1 и ADC2 соответственно. Управление работой аналого-цифрового преобразования осуществляется блоком ADC Control, где собственно и расположены все регистры управления и задания режимов работы АЦП.

Надо заметить, что реализация блока АЦП у фирмы "Миландр" несколько проще и уступает по ряду технических характеристик, чем у его ближайшего аналога ST32F103x. Попробуйте сравнить сами! Пожелаем разработчикам "Миландр" превзойти зарубежный аналог по всем характеристикам.

4.1.2Ход работы

1.Ознакомиться с физическими принципами работы АЦП, ЦАП и компаратора.

2.Изучить структурную схему аналоговых блоков МК.

3.Изучить состав и назначение регистров аналоговых блоков МК.

4.Изучить программный код измерения температуры. Файл adc.c. Создать программный код измерения нулевого канала первого АЦП. Вывести на экран результат измерения.

4.2Работа с ЦАП

Работа блока ЦАП достаточно проста и описана технической документации на МК. В демопроекте нет модуля работы с ЦАП. Пример работы с этим блоком можно посмотреть в папке «Examples\DAC».

4.2.1Ход работы

1.Изучить программный код в «Examples\DAC» и запустить его. Создать программный код работы с блоком ЦАП.

2.Добавить в проект программный код работы с блоком ЦАП. Изменить программу и получить на выходе напряжение 2.0 вольта. Изменить программу и получить на выходе пилообразный сигнал. Изменить программу и получить на выходе синусоидальный сигнал число цифровых точек не менее 100. Полученные сигналы проверить осциллографом.

3.Выставить на аналоговом выходе напряжение измеряемом с переменного резистора

TRIM.

4.3Работа с компаратором

1.Расскажите, к какому виду принадлежит АЦП используемое в МК, как оно работает.

2.Сравните технические характеристики аналоговых блоков МК фирмы «Миландр» и STMicroelectronics.

3.Объясните работу блоков АЦП и ЦАП в режиме обмена данными без участия процессора.

4.Какая максимальная частота дискретизации АЦП и ЦАП?

5.Какой максимальной частотой сигнал можно оцифровать с помощью АЦП и «восстановить» с помощью ЦАП ?

6.Каким быстродействием обладает компаратор?