Разработка микроконтроллера для управления турникетом в метро

Министерство образования Республики Беларусь

Гомельский Государственный Технический Университет

им. П. О. Сухого

Кафедра “Промышленная электроника”

Курсовой проект

по дисциплине:"Микропроцессорная техника"

на тему:"Разработка микроконтроллера для управления турникетом в метро”

Выполнил студент гр. ПЭ-41

Одинец А.А.

Принял преподаватель

Виноградов Э.М.

ГОМЕЛЬ 2002

СОДЕРЖАНИЕ

Задание.                                                                                       3

Введение.                                                                                      4     

1.  Разработка структурной схемы контроллера.                      5

2.  Разработка принципиальной схемы контроллера. 

2.1  Модуль процессора.                                                         7

2.2  Модуль таймера.                                                              8          

2.3  Модуль памяти.                                                                9

2.4  Модуль ввода.                                                                 10

2.5  Модуль вывода.                                                              12

2.6  Модуль дисплея.                                                             13

2.7  Блок питания.                                                                  15

3. Разработка программного обеспечения контроллера.          18

4. Описание работы принципиальной схемы контроллера.     33

Заключение.                                                                                   34 

Приложение 1.Графическое обозначение используемых микросхем. 35

Приложение 2.Графические схемы алгоритмов.                        39

Приложение 3.Перечень элементов                                             43

Литература.                                                                                     45

Задание.

Разработать микроконтроллер предназначенный для управления турникетом в метро. Турникет обеспечивает проход только при опускании жетона. Управление турникетом осуществляется электромагнитом, катушка которого питается от сети 220В, ток катушки 2А.

При проходе человека прерывается луч света от излучателя и фотоприёмник вырабатывает сигнал высокого уровня. Перед каждым турникетом имеется 2 транспаранта(надписи с подсветкой лампочками на 24В постоянного тока, ток 100мА) – зелёный и красный. Если жетон не опущен, то горит красный. При опускании жетона срабатывает датчик и загорается зелёный. При проходе человека через турникет (пересечение последовательно 1 и 2 фотодатчиков) загорается вновь красный. Если же луч 2 не пересечён т.е. человек вернулся то продолжает гореть зелёный свет.

При попытке прохода без опускания жетона закрывается турникет и раздаётся звуковой сигнал длительностью 10 сек. Вновь турникет открывается только после опускания жетона.

Микроконтроллер управляет работой 8 турникетов и выполняет общий щёт числа проходящих людей за сутки с выводом данных ( в десятичной форме ) на 6 – разрядный дисплей на семисегментных светодиодных индикаторах, кроме того это число запоминается в памяти УМК.

БИС  КР580ВИ53

Процессор – КР1821ВМ85А

ПЗУ – КР556РТ12

ОЗУ – КР537РУ13

Порты – регистры серии КР1533

Введение

Задачей данного курсового проекта является разработка устройства микроконтроллера предназначенного для управления турникетом в метро. В связи с всё большим проникновением в нашу жизнь устройств, построенных на базе микропроцессоров и микроконтроллеров, актуальность этого проекта является очевидной. В принципе схему управления турникетом можно было бы собрать на базе логических элементов и реле. Однако такая схема пожалуй не может конкурировать с устройством построенном на базе микроконтроллера по следующим причинам:

-  устройство управления на базе микроконтроллера более компактно и дёшево;

-  более гибко в управлении ( нет необходимости изменять схему достаточно изменить управляющую программу );

-  возможен автоматический подсчёт количества людей прошедших через турникет;

-  улучшенные параметры надёжности.

Исходя из вышесказанного можно смело утверждать что за устройствами построенными на базе микроконтроллеров будущее. УМК разработанный в данном проекте, в случае практической реализации конечно не стал бы открытием, но с задачами перед ним поставленными, я думаю, справился бы.

1.Разработка структурной схемы контроллера.

Структурная схема контроллера представлена на рис.1.

Рис.1. Структурная схема контроллера.

Структурная схема состоит из следующих элементов:

-  Процессор

-  ОЗУ

-  ПЗУ

-  Таймер

-  Модуль ввода

-  Модуль вывода

-  Модуль дисплея

-  Блок питания

Процессор предназначен для управления всей схемой контроллера, посредством выработки управляющих сигналов, в соответствии с управляющей программой.

Таймер необходим для того чтобы организовывать таймерные прерывания: