Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

среднего  профессионального образования

“Уфимский колледж статистики, информатики 

и вычислительной техники” 

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий  отделением «Техническое обслуживание ВТ и АС» 
_________ Т.В.Алексеева

“____” _________2010г.

Устройство  имитации светофора

пояснительная записка к курсовому  проекту

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

среднего  профессионального образования

“Уфимский колледж статистики, информатики 

и вычислительной техники”

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий  отделением «Техническое обслуживание ВТ и АС» 
_________ Т.В.Алексеева

“____” _________2010г.

задание

на курсовой проект  студенту дневного отделения,

группы 3А-1, специальности № 230103

Гадиев  Тимур Дамирович

Тема  курсового проекта: Световая гирлянда

При выполнении курсового проекта должна быть представлена пояснительная записка, состоящая из следующих разделов и подразделов:

1 Введение

2 Текст курсовой работы:

• Описание актуальности задачи и область применения
• Исследование, проектирование и разработка схем
• Расчет схемы и отдельных элементов
• Технико-экономическое обоснование

3     Заключение

4     Практическая часть

5     Список использованной литературы и нормативно-технической документации

6    Приложения

Задание к выполнению получил ______________________ 2010 г.

Студент

Срок окончания __________ _______________ 2010 г.

Руководитель  курсового проекта ____________     Н.А. Павлов 

      заключение 

На курсовой проект по теме «Световая гирлянда»

Студент, группа 3А-1,

Специальность № 230103

«Автоматизированные системы обработки информации и управления», дневное отделение

Текст  заключения: __________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 
 
 

 
 

АННОТАЦИЯ 
 

     Курсовой  проект по курсу

 «Микропроцессоры и микропроцессорные системы » на тему:

 «Световая гирлянда».

  Пояснительная записка содержит следующие разделы:

Введение, текст курсовой работы, заключение, практическая часть, список использованной литературы и нормативно-технической документации и приложения к курсовой работе.

     В конце проекта дано заключение, приведен список используемой литературы. 

     Курсовой  проект состоит из 15страниц и 2 приложений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        СВЕТОВАЯ ГИРЛЯНДА 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение  ............................................................................................................ 6

1 Семейство AVR ............................................................................................. 7

2 Описание актуальности задачи и область применения.............................8

3 Исследование, проектирование и разработка схем ..................................8-10

4 Технико-экономическое обоснование.........................................................11

Заключение........................................................................................................12

Приложение А .................................................................................................13-18

Приложение Б ..................................................................................................19

Список  использованной литературы и нормативно-технической     документации ....................................................................................................20 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                                                                   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Основная цель данной курсовой работы продемонстрировать актуальность применения использования микропроцессоров во всех сферах человеческой жизни.

    Микроконтроллеры  имеют настолько широкое применение, что используются не только для больших  систем, но и для малогабаритных устройств, в том числе робототехники. В таких устройствах к контроллерам предъявляются жесткие требования по стоимости, габаритам и температурному диапазону работы. Этим требованиям не могут удовлетворить даже промышленные варианты универсального компьютера.

    Последние годы отмечены массовым наполнением рынка всевозможной автоматизированной аппаратурой самого различного назначения и самой различной сложности  от пластиковой платежной карточки до холодильника, автомобиля и сложнейших установок. Это стало возможным благодаря микроконтроллерам (МК). Микроконтроллеры входят во все сферы жизнедеятельности человека, их насыщенность в нашем окружении растет из года в год. Раньше, изобретателю электронных схем приходилось иметь дело с "кучей" электронных компонентов, размещая с огромным трудом все на печатной плате размером метр на метр и при испытании кипятить чайник на той же плате (это про расходуемую энергию), в наше время разработчику электронной аппаратуры не грозят выше указанные сложности, точнее, чем больше денег, тем меньше сложностей.

    В данном курсовом проекте будет разработано устройство на современном микроконтроллере ATtiny231320PI , написана программа.

Данным устройством является светофор.

    В ходе работы над данной курсовой работой  поставлены следующие задачи:

     1) проанализировать  область применения устройства;

    2) спроектировать принципиальную схему;

    3) построить световую гирлянду;

    4) написать программу для микроконтроллера ATtiny231320PI;

    5) рассмотреть вопросы программирования микроконтроллеров. 

    Семейство AVR

    AVR — семейство восьмибитных микроконтроллеров фирмы 

    Atmel. Год разработки — 1996. 

        Микроконтроллеры AVR имеют гарвардскую архитектуру (программа и данные находятся в разных адресных пространствах) и систему команд, близкую к идеологии RISC. Процессор AVR имеет 32 8-битных регистра общего назначения, объединённых в регистровый файл. В отличие от «идеального» RISC, регистры не абсолютно ортогональны:

• Три «сдвоенных» 16-битных регистра-указателя X (r26:r27), Y (r28:r29) и Z (r30:r31);
• Некоторые команды работают только с регистрами r16…r31;
• Результат умножения (в тех моделях, в которых есть модуль

    умножения)  всегда помещается в r0:r1. 

       Система команд микроконтроллеров AVR весьма развита и насчитывает в различных моделях от 90 до 133 различных инструкций. Большинство команд занимает только 1 ячейку памяти (16 бит). Большинство команд выполняется за 1такт.

Всё множество  команд микроконтроллеров AVR можно  разбить на несколько групп:

• команды логических операций;
• команды арифметических операций и команды сдвига;
• команды операции с битами;

 
 

3. ОПИСАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ЗАДАЧИ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

   

     В данной курсовой работе была создана световая гирлянда на основе микроконтроллера Attiny 2313. Созданный робот можно использовать как в качестве игрушки для детей, так и в качестве автоматизированного способа работы светофора.

 

4. ИССЛЕДОВАНИЕ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА  СХЕМ 

    Принципиальная  схема имитации светофора робота приведена в приложении А. Источник питания робота можно подобрать от 3,7В до 6В, и желательно стабилизировать. После включения питания и инициализации регистров микроконтроллера программа конфигурирует вывод RB1 и устанавливает на нем уровень высокого логического сигнала. Затем происходит проверка вывода RB1 на присутствие высокого логического сигнала от датчика границы. Принцип работы датчика границы основан на свойстве поверхностей по-разному отражать падающий на них свет. Черные или темные поверхности отражают свет намного хуже, чем белые или светлые. Свет от светодиода отражается от поверхности и улавливается фотодиодом. Если поверхность белая, то отраженного света достаточно для полного открытия фотодиода, в противном случае фотодиод будет закрыт (не будет пропускать ток). В данной конструкции робота использованы фото- и светодиод инфракрасного диапазона.

    Если на выводе PD1 присутствует уровень высокого логического сигнала (робот находится над черной линией, фотодиод закрыт), то микроконтроллер устанавливает на выводах PC1, PC2, PC3, PC4 соответственно уровни высоких или низких логических сигналов 1, 0, 1, 1. Эти сигналы, проходя через выводы энергетического драйвера L293D, соответственно INPUT1, INPUT2, INPUT3, INPUT4, поступают непосредственно на сами электродвигатели M1 и M2 через выводы OUTPUT1, OUTPUT2, OUTPUT3 и OUTPUT4. При появлении на выводах двигателя M1 сигналов 1 и 0 двигатель работает, а двигатель M2 не будет работать, т.к. на него поступили сигналы соответственно 1 и 1.

    Если  на выводе PD1 присутствует уровень низкого логического сигнала (робот находится над белой линией, фотодиод открыт), то микроконтроллер устанавливает на выводах PC1, PC2, PC3, PC4 соответственно уровни высоких или низких логических сигналов 1, 1, 1, 0 – выключается двигатель M1 и включается двигатель M2.