Разработка микроконтроллера для управления турникетом в метро, страница 2

-  RST6.5 – для организации динамической индикации на дисплее (по каждому RST6.5 происходит переключение на следующий индикатор);

-  RST7.5 – системное прерывание, по которому ведётся отсчёт времени и опрос сигналов с турникетов. После этого по необходимости изменяются выходные сигналы на нужный турникет, или учитывается новый человек и обновляется индикация на дисплее.

ОЗУ выполняет следующие функции:

-  в ОЗУ хранятся копии выходных сигналов ( т.к. в модуль вывода можно только записывать, а одна микросхема отвечает за два турникета);

-  хранятся данные о состоянии турникетов – т.к. они опрашиваются поочерёдно, и необходимо запоминать предыдущее состояние каждого турникета;

-  хранятся переменные – счётчики времени (секунды, минуты, часы), которые изменяются по ТПР;

-  храниться информация о количестве прошедших людей;

-  храниться вспомогательная и временная информация.

ПЗУ предназначено для хранения программы управления контроллером.

Модуль ввода обеспечивает приём входных сигналов с турникета.

Модуль вывода формирует выходные сигналы на турникет и осуществляет гальваническую развязку высоковольтных цепей.

Модуль дисплея предназначен для отображения информации о количестве людей прошедших через турникеты.

Блок питания обеспечивает питание схемы микроконтроллера и лампочек индикации на турникетах.

2. Разработка принципиальной схемы контроллера.

2.1. Модуль процессора.

Схема модуля процессора представлена на рис.2.

Рис.2. Модуль процессора.

Модуль процессора построен на базе DD12 – микропроцессора КР1821ВМ85А. Элементы R1, C4, VD9– обеспечивают подачу сигнала сброс и правильную инициализацию системы. Для формирования шины адреса используются регистры защёлки DD18, DD19, в которых запоминается адрес с выходов процессора по сигналу ALE.

Для формирования шины адреса и обеспечения нагрузочной способности используется двунаправленный приёмопередатчик DD20. Направление передачи данных выбирается по сигналу RD микропроцессора. В циклах чтения по низкому уровню сигнала RD данные передаются через DD20 от системной шины данных к микропроцессору. Всё остальное время от микропроцессора на шину данных микроконтроллера. Элементы DD21(К1533ЛЛ1) формируют управляющие сигналы чтения и записи для остальных модулей микроконтроллера. В циклах обращения к памяти, при низком уровне сигнала IO/M сигналы чтения и записи RD или WR от микропроцессора через элементы DD21.3 и DD21.4 преобразуются в сигналы MEMW и MEMR. В циклах обращения к портам ввода вывода ( высоком уровне сигнала IO/M ) через элементы DD21.1 и DD21.2 формируются сигналы IOR, IOW.

2.2. Модуль таймера.

Модуль таймера изображён на рис.3.

                                    Рис.3. Модуль таймера.

Модуль таймера построен на основе БИС программируемого таймера КР580ВИ53. Таймер формирует сигнал звуковой частоты (SOUND) на выходе OUT0. Сигналы прерываний RST6.5, RST7.5 которые подаются на входы микропроцессора для организации динамической индикации на дисплее (RST7.5, 300Гц) и точного отсчёта времени (RST6.5, 100Гц).

Выбор микросхемы при обращении к ней со стороны процессора осуществляется при высоком уровне сигнала А6. Таким образом основные адреса портов таймера 40H–43H. Счётчики таймера инициализируются на работу в режиме

2.3. Модуль памяти.

Модуль памяти построен на микросхемах ОЗУ КР537РУ13 и микросхемах ПЗУ КР556РТ12 и показан на рис.4.

          

Рис.4. Модуль памяти.

Так как используются 4–разрядные ОЗУ организации 1Кх4 то для работы на 8–разрядную шину данных необходимы две микросхемы (на старшую и младшую тетраду байта данных. Входные сигналы (адреса и управления) подаются на две микросхемы DD13, DD18 параллельно. Благодаря наличию двунаправленных трёхстабильных входов–выходов DIO, ОЗУ подключены непосредственно на шину данных микроконтроллера и в пассивном состоянии не мешают обмену процессора с другими устройствами.