Устройство имитации светофора

     Когда датчик находится над белым полем, то робот поворачивается в правую сторону по направлению к черной линии. Когда датчик находится над черной линией, то робот поворачивается в левую сторону, съезжая с черной линии. Чередуя повороты по направлению к линии и от нее, робот движется вперед, следуя по границе белого и черного.

    В данной работе это устройство будет  разработано на микроконтроллере фирмы  Atmel. Периферия микроконтроллера включает: порты (23 линии ввода и вывода), поддержку внешних прерываний, таймеры-счетчики, сторожевой таймер, аналоговые компараторы, 10-разрядный 6-канальный АЦП, интерфейсы UART, JTAG и SPI, устройство сброса по понижению питания, широтно-импульсные модуляторы. Мощные выходные драйверы обеспечивают токовую нагрузочную способность 20 мА на линию порта (втекающий ток) при максимальном значении 40 мА, что позволяет, например, непосредственно подключать к микроконтроллеру светодиоды и биполярные транзисторы. Общая токовая нагрузка на все линии одного порта не должна превышать 80 мА (все значения приведены для напряжения питания 5 В).

       Архитектурная особенность построения  портов ввода/вывода у AVR заключается  в том, что для каждого физического  вывода (пина) существует 3 бита контроля/управления, а не 2, как у распространенных 8-разрядных микроконтроллеров (Intel, Microchip, Motorola и т.д.). Это позволяет избежать необходимости иметь копию содержимого порта в памяти для безопасности и повышает скорость работы микроконтроллера при работе с внешними устройствами, особенно в условиях внешних электрических помех.

     У Atmel много бесплатно распространяемых программных продуктов. Хорошо известно, что развитые средства поддержки разработок при освоении и знакомстве с любым микроконтроллерным семейством играют не менее значимую роль, чем сами кристаллы. Фирма Atmel уделяет этому вопросу большое внимание. Чрезвычайно удачная и совершенно бесплатная среда разработки Atmel Studio, работающая под Windows. Ведущие сторонние производители выпускают полный спектр компиляторов, программаторов, ассемблеров, отладчиков, разъемов и адаптеров. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ. 

 

     Суммарная стоимость собранного мной устройства составляет 495 руб.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     При выполнении данной курсовой  работы были приобретены первоначальные навыки при проектировании, разработке и эксплуатации устройства.

    По  полученному заданию была проделана  работа в полном объеме, было разработано устройство  на основе микроконтроллера, написана программа для него, рассмотрены вопросы программирования микроконтроллеров.

    При выполнении данной курсовой работы был  получен ценный опыт  разработки подобных устройств, получены навыки в  разработке программ, также был закреплены  знания, которые получены на занятиях.

    Несмотря  на то что, данная схема не сложна в  реализации, для меня она послужила толчком для дальнейшего проектирования схем и устройств, очень много разных идей появилось для робототехнических конструкций. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    

Приложение  А 

Программа прошивки микроконтроллера (откомпилированный  вариант)  
 

;Текст  программы устройства  светодиодная гирлянда

.include "tn2313def.inc"

.CSEG

.def Rab1=r16          

.def Rab2=r17          

.def Rab3=r18

.def Rab4=r19

.def Rab5=r20

.def Bright=r21        

.def Period=r22        

.def CombinacionB=r23  

.def CombinacionD=r24  

.def CombinacionA=r27  

.def Universal=r25     

.org 0

rjmp RESET

rjmp EXT_INTO           

nop ;rjmp EXT_INT1

nop ;rjmp TIM_CAPT1

nop ;rjmp TIM_COMP1

rjmp TIM_OVF1

rjmp TIM_OVF0           

nop ;rjmp UART_RXC

nop ;rjmp UART_DRE

nop ;rjmp UART_TXC

nop ;rjmp ANA_COMP

nop ;rjmp PCINT

nop ;rjmp TIMER1 COMPB

nop ;rjmp TIMER0 COMPA

nop ;rjmp TIMER0 COMPB

nop ;rjmp USI START

nop ;rjmp USI OVERFLOW

nop ;rjmp EE READY

nop ;rjmp WDT OVERFLOW 

.include "Interrupt.asm" 

RESET:

ldi Rab1,low(RAMEND)  

out SPL,Rab1

ser Rab1             

out PORTB,Rab1       

out PORTD,Rab1

out PORTA,Rab1

out DDRB,Rab1         

ldi Rab1,$f0           

out DDRD,Rab1

ldi Rab1,$3          

out DDRA,Rab1         

ldi Rab1,15           

out WDTCR,Rab1

ldi Rab1,$80         

out SREG,Rab1

ldi Rab1,$82

out TIMSK,Rab1        

ldi Rab1,$40            

out GIMSK,Rab1        

ldi Rab1,$5           

out TCCR0,Rab1

ldi Rab1,$ce

out TCNT0,Rab1         

ldi Rab1,$3            

out TCCR1B,Rab1

ldi Rab1,$9e          

out TCNT1H,Rab1       

ldi Rab1,$58

out TCNT1L,Rab1

ldi Period,50

ldi Bright,206

ldi NumberProgram,0

ldi CombinacionB,$ff

ldi CombinacionA,$ff

ldi CombinacionD,$ff

sei

main:

rcall control_number_program

wdr

rjmp main

.include "Effect_program.asm"

.include "Time_Interval.asm"

control_number_program:      

cpi NumberProgram,0          

breq call_program0           

brne to1

call_program0:

rcall program_0

to1:

cpi NumberProgram,1     

breq call_program1

brne to2

call_program1:

rcall program_1

to2:

cpi NumberProgram,2

breq call_program2

brne to3

call_program2:

rcall program_2

to3:

cpi NumberProgram,3

breq call_program3

brne to4

call_program3:

rcall program_3

to4:

cpi NumberProgram,4

breq call_program4

brne to5

call_program4:

rcall program_4

to5:

cpi NumberProgram,5

breq call_program5

brne to6

call_program5:

rcall program_5

to6:

cpi NumberProgram,6

breq call_program6

brne to7

call_program6:

rcall program_6

to7:

cpi NumberProgram,7

breq call_program7

brne to8

call_program7:

rcall program_7

to8:

cpi NumberProgram,8

breq call_program8

brne to9

call_program8:

rcall program_8

to9:

cpi NumberProgram,9

breq call_program9

brne to10

call_program9:

rcall program_9

to10:

cpi NumberProgram,10

breq call_program10

brne to11

call_program10:

rcall program_10

to11:

cpi NumberProgram,11

breq call_program11

brne exit

call_program11:

rcall program_11

exit:

ret

.exit 
 

 

 

Приложение  Б 

     Схема: 
 
 

      
 
 
 
 
 
 
 
 

        
 
 
 
 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 

1. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым  документам. [Текст]. – Введ. 1996–01–07 -М.: Изд-во стандартов, 1996.- 36 с.
2. ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей технических требований и таблиц (введен 01.01.1971);
3. Нарышкин А.К. Цифровые устройства и микропроцессоры. – М.: 
4. Слободин А.С. Микропроцессорные системы. – М.:, 2001- 300 с.
5. Мой робот:  http://cxem.net
6. Atmel corp.: pic.com
7. Электроника БашЭл: http://electronica.bashel.ru
8. Микросхемы, их описание, продажа микросхем: http://www.gaw.ru