Разработка микроконтроллера сбора данных о температуре печи для плавки металла, страница 7

 – вывод запроса на чтение

 – вывод запроса на запись

A0,A1 – выводы выбора одного из счетчиков либо РУС

 – вывод выбора микросхемы

CLK0 , CLK1 , CLK2 – тактовые входы счетчиков

OUT0, OUT1, OUT2 – выходы счетчиков

GATE0, GATE1, GATE2 – разрешающие выводы счетчиков

Подключение таймера в данной работе

Нам необходимо формировать временные задержки на 5 минут с внутренними интервалами 12 и 35 секунд , а также  на 20 либо 15 минут , для этого используем счетчики СТ1 и СТ2 . Ко входу CLK0 подключим генератор тактовых импульсов , собранный на двух инверторах и элементах R23 , R24 ( оба – МЛТ-0,125Вт-1кОм5% ) , C1 ( подстроечный КТ4-21 М75 0,4-2 нФ ) , C2 , C3 ( оба – К73-9 1нФ ), ZQ1 , с частотой 32768 Гц . Первый счетчик  будет работать в режиме делителя частоты , при загрузке в него соответствующего коэффициента деления на выходе OUT0 получим импульсы с частотой следования 1 Гц . Выход OUT0 первого счетчика соединим со входом CLK1 второго счетчика и CLK2 третьего счетчика , которые будут работать в режиме программируемой задержки . При загрузке во второй счетчик соответствующего числа ( задержка в секундах ) при окончании счета он выдаст на выходе OUT1 высокий уровень сигнала . Используем данный счетчик для организации задержки в 20 либо 15 минут для последующего вызова подпрограммы обработки датчиков , при этом соединим его выход с линией TRAP для запуска подпрограммы опроса датчиков . Выход второго счетчика соединим с выводом RST7,5 и будем использовать для создания необходимого нам интервала 5 минут с включением на 35 и отключением на 12 секунд клапана подачи воды в том случае , если на каком-либо участке почвы произойдет падение влажности ниже заданной величины . Для этого организуем цикл обработки данного прерывания таким образом , чтобы он повторялся 6 раз        (продолжительность поливки–5 минут, интервал включения - выключения 35+12=47 секунд , т.е. 6 интервалов включения – выключения , 7-ое включение на 18 секунд ) , после чего во второй счетчик загружалось бы число , необходимое для формирования задержки в 15 минут для дальнейшего вызова подпрограммы опроса датчиков . Выводы GATE всех трех счетчиков подключаем через резистор на питание +5 В для разрешения счета . Т.к. чтение содержимого счетчиков нам производить не надо , то вывод  также подключаем к питанию +5 В . Выводы A0,A1 подключаем к разрядам A3-A4 шины адреса для выбора одного из трех счетчиков либо РУС . Выбор таймера осуществляется от адресного селектора портов путем подключения вывода  таймера к выводу  селектора . Вывод  подключаем к линии  шины управления для записи данных в счетчики при выводе данных в порт . Адреса счетчиков и РУС : ACT0 = 07H ; ACT1 = 0FH ; ACT2 = 17H ; ARUS = 1FH . Выводы данных таймера имеют Z-состояние и непосред-ственно подключаются к шине данных .

3.3.  Модуль АЦП

В данной работе источником сигнала служат датчики – измерители влажности почвы , имеющие выходной сигнал от 0 до 10 вольт и линейную зависимость выходного напряжения от влажности почвы . Для перевода аналогового сигнала в цифровую форму , необходимую для последующей обработки сигнала процессором , применяем микросхему К1113ПВ1 . Микросхема выполняет функцию 10 – разрядного аналого-цифрового преобразователя одно или биполярного входного сигнала с представлением результата преобразования в параллельном двоичном коде . Микросхема содержит все узлы АЦП последовательных приближений , включая источник опорного напряжения на 10,24 В , компаратор и тактовый генератор . Для подключения ее необходимо два источника питания В . По уровням входных и выходных сигналов микросхема сопрягается с цифровыми ИМС ТТЛ . На рис.5 приведены внешний вид микросхемы и временные диаграммы работы .

Рис.5

Внешний вид АЦП и временные диаграммы работы

Рассмотрим назначение выводов схемы :

D0-D9 – выводы данных параллелльного двоичного десятиразряд-ного кода

 – гашение/преобразование ; по лог. нулю на данном входе начинается преобразование  входного аналогового сигнала в цифровой

AI – аналоговый вход

AG – аналоговая “земля”

G – “земля”

CZ – управление сдвигом нуля

 – готовность данных ; при нуле на данном выходе на выходах данных появляется двоичный код .