Разработка принципиальной схемы и алгоритма функционирования прибора для измерения температуры с заданными характеристиками, страница 3

Для реализации четырех выходных дискретных каналов с гальванической развязкой и двух цифровых входов, к которым подключаются с числоимпульсным выходным сигналом задействован цифровой порт ввода-вывода Р0. Каждый вывод конфигурируется индивидуально как вход или выход и каждая линия ввода-вывода может быть индивидуально считана или записана.

·  Регистр P0DIR (012h),  определяющий направление передачи данных порта P0, устанавливается следующим образом: [1 1 1 1 1 1 0 0 ] .

Т.е. Р0.0 и Р0.1 будут функционировать как входные контакты порта, все остальные работают как выходные.

·  Регистр P0IES (014h), выбор фронта прерывания порта P0, устанавливается следующим образом: [х х х х х х 1 1 ] и задает событие «переход от логической единицы к логическому нулю» при установке 1 .

·  Регистр P0IE (015h), разрешающий прерывание при возникновении события на линии порта P0, устанавливается следующим образом: [1,1,1,1,1,1,1,1].

·  Регистр P0OUT (011h). Каждый бит это регистра содержит значение, которое будет выведено на соответствующую ножку ввода-вывода, сконфигурированную на функцию ввода-вывода и имеющую направление на вывод. Так как управление мультиплексорами осуществляется выводами P0.6 и P0.7, то для измерения температуры по каналу в регистре должна быть комбинация битов:

Канал	P0.7	P0.6	P0.5	P0.4	P0.3	P0.2	P0.1	P0.0
1	0	0	0	0	0	0	0	0
2	0	1	0	0	0	0	0	0
3	1	0	0	0	0	0	0	0
4	1	1	0	0	0	0	0	0

Гальваническая развязка линий цифрового ввода-вывода Р0.2-Р0.5 реализуется с помощью оптрона PC3Q67Q.

Параметры оптрона:

Параметр	Символ	Значение
Ток диода	IF	5 мА
Напряжение на диоде	UF	1.2 В
Ток коллектора	IC	5 мА
Напряжение насыщения транзистора	UCE	0.2 В
Ток эмиттера	IE	5 мА

С четырех выходных каналов (Р0.2 –Р0.5) производится передача импульсов с амплитудой 5 В. Падение напряжения на резистрорах R9 – R12:

 UR = U – UF = 5 В – 1,2 В = 3,8 В

Так как  ток, протекающий через резистор R9 равен  I_F , легко можно определить сопротивление резистора:

R9 = R10 = R11 = R12 =  3,8 В / 0,005 А = 760 Ом.

Когда транзистор откроется, на резисторах R5 - R8 падение напряжения составляет 4.8В (5В- U_CE), и через этот резистор течет ток I_CЕ.

R5 = R6 = R7 = R8 =  4,8 В / 0,005 А = 960 Ом.

Выходные сигналы выведены на внешний разъем 2РМ.

В задании также требуется осуществить подсчет импульсов, поступающих на 2 счетных цифровых входа, которые подключаются с числоимпульсным выходным сигналом. Минимальный период сигнала 500 мс, дребезг 1 мс.

На входы цифровых портов ввода-вывода P0.0 и P0.1, настроенных на ввод, с устройств Х1 и Х2  поступают импульсы. По приходу импульса, формируется прерывание по отрицательному фронту. Ввиду наличия дребезга, необходимо запретить прерывания по порту, зафиксировавшему импульс на 2 мс. Для этого в регистре P0IE (015h) на 2 мс в бит IE.0 или IE.1 заносим  0.  Для  формирования временного интервала с помощью базового таймера, заносим в регистр BTCTL следующую комбинацию битов: