Книга описывает особенности применения AVR-микроконтроллеров в технике измерения, управления и регулирования. При этом основной акцент поставлен на измерении напряжения, выводе и отображении результатов измерений, а также на регулировании аналоговых напряжений. Изложенный материал дает возможность поэтапно проследить весь процесс разработки устройства, понять, почему программное и аппаратное обеспечение скомпоновано именно таким, а не каким-либо другим образом, и суметь в случае необходимости выполнить самостоятельную разработку.
Год выпуска: 2006
Автор: Трамперт В.
Жанр:
Издательство: К.: "МК-Пресс"
Формат: DjVu
Размер: 4,4 МБ
Качество: Отсканированные страницы
Количество страниц: 2008
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 12
Технические данные и применение микроконтроллеров AVR 13
Разработка 13
Программирование 14
Плата STK500 для тестирования и программирования микроконтроллеров A VR 14
Внутрисистемное программирование 17
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ И КОРРЕКЦИЯ ОШИБОК. КАЛИБРОВКА УСТРОЙСТВ, УПРАВЛЯЕМЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРАМИ AVR 18
Калибровка с целью коррекции ошибки на программном уровне. 19
Калибровка в случае метода измерения с зависимостью от времени 21
Частные случаи 23
Выводы 24
ГЛАВА 2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПРИ ВВОДЕ-ВЫВОДЕ ДАННЫХ 25
2.1. МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ РЕЖИМ СВЕТОДИОДНОГО СЕМИСЕГМЕНТНОГО ИНДИКАТОРА 25
Непосредственное управление семисегментным светодиодным индикатором с помощью микроконтроллера AVR 25
Принцип мультиплексной индикации 26
2.2. УПРАВЛЕНИЕ СЕМИСЕГМЕНТНЫМ ИНДИКАТОРОМ ЧЕРЕЗ ОДИН ВЫВОД ПОРТА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AVR 28
Разделение тактового сигнала и сигнала данных .29
Генерирование импульса записи в буфер 31
Вычисление частоты регенерации 32
Буферизированный сдвиговой регистр. 32
Расчет токоограничительных резисторов R4...R11 (см.рис. 2.3) 35
Практическая реализация светодиодных дисплеев 36
Описание программы 46
Часть инициализации 46
Программа тестирования 46
Подпрограмма обработки прерываний Display 47
Подпрограмма Code_4 48
Подпрограмма Code_3 48
Подпрограмма Get_7_Segm 48
Выводы 48
2.3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AVR с ПК ЧЕРЕЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС 49
Программа HyperTerminal 49
Определения для последовательной передачи данных по интерфейсу RS232. 50
Соединения внутри интерфейса RS232 51
Управляющие сигналы стандарта RS232 52
Схема тестирования обмена данными по интерфейсу RS232 52
Программа тестирования 54
Описание программы 59
Часть инициализации 59
Основная программа 60
ГЛАВА 3. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR 64
3.1. ВСТРОЕННЫЙ АЦП МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR C РАЗРЕШЕНИЕМ ДЕСЯТЬ РАЗРЯДОВ ..64
Характеристики АЦП микроконтроллеров AVR 64
Принцип работы 65
Подача тактовых импульсов на АЦП. 67
Входные каналы АЦП 68
Режимы работы АЦП. 68
Выбор входных каналов и источника опорного напряжения 71
Регистр ADMUX АЦП 72
Регистровая пара ADCH.ADCL 73
Регистр управления и состояния ADCSRA 73
Подавление/предотвращение помех при аналого-цифровом преобразовании. 74
Примеры. 77
Описание программы 83
Часть инициализации 83
Основная программа 83
Подпрограмма Out_Text 84
Подпрограмма CalcResult 84
Подпрограмма SendResult 85
Подпрограмма DivlO 85
Подпрограмма Mul_5 85
3.2. ПОДКЛЮЧЕНИЕ МИКРОСХЕМЫ АЦП ADS7818 с РАЗРЕШЕНИЕМ 12 РАЗРЯДОВ И ИНТЕРФЕЙСОМ SPI 86
Технические данные ADS78I8 86
Принцип работы ADS78J8 87
Процесс аналого-цифрового преобразования в ADS7818 89
Режим пониженного энергопотребления ADS7818 90
Дополнительные режимы работы ADS78I8 92
Изменение направления потока битов результата 92
Уменьшение разрешения ADS7818 92
Управление ADS7818 через интерфейс SPI микроконтроллера A VR 95
Реализация последовательной передачи с помощью аппаратного интерфейса SPI 95
Реализация последовательной передачи с помощью программного интерфейса SPI 97
Тестовая схема для проверки интерфейса АЦП микроконтроллера 97
Тестовая программа управления ADS7818 и выдачи результата аналого-цифрового преобразования 99
Описание программы 105
Часть инициализации 105
Основная программа 106
Подпрограмма обработки прерывания Display 106
Подпрограмма Read_SPI 106
Подпрограмма CalcResult 106
Подпрограмма SendByte 107
Подпрограмма SendResult 107
Подпрограмма Code_4 107
Подпрограмма Get_7_Segm 107
Подпрограмма DivlO 107
3.3. ТЕСТОВАЯ ПЛАТА ДЛЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AT90S2313 и МИКРОСХЕМЫ АЦПАОБ7818 108
Глава 4. ЦИФРО-АНАЛОГОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR 116
4.1. ЦИФРО-АНАЛОГОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ 116
Принцип цифро-аналогового преобразования с помощью ШИМ-сигнала 116
Амплитудный спектр прямоугольных импульсов 116
Среднее арифметическое выходного напряжения 120
Практическая реализация АЦП с ШИМ 121
Калибровка схемы 123
Пример расчета параметров фильтра нижних частот 124
Формирование ШИМ-сигнала с помощью T/CI 127
Аналоговое управление коэффициентом заполнения прямоугольных импульсов напряжения 128
Управление коэффициентом заполнения прямоугольных импульсов напряжения с помощью Т/С1 128
Режим быстрой широтно-импульсной модуляции 130
Программа 133
Описание программы 145
Тестовая программа 150
ЦАП с управлением по прерыванию при использовании ШИМ-аккумулятора. 157
Алгоритм формирования ШИМ-сигнала 157
Пример ШИМ-генератора в качестве"виртуальной периферии" 159
Описание программы 161
4.2. ЦИФРО-АНАЛОГОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ВСТРОЕННОГО АЦП МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AVR 164
Практическая реализация ЦАП с помощью встроенного АЦП микроконтроллера A VR - 165
Алгоритм регулирования ЦАП. 172
Пример применения 176
Описание программы 185
Часть инициализации 185
Основная программа 185
Подпрограмма обработки прерывания по завершению АЦ-преобразования 187
Подпрограмма Dif ferenz 188
Подпрограмма SendByte 188
Подпрограмма GetByte 188
Подпрограмма OutText 188
Подпрограмма In_Text 188
Подпрограмма Dekodieren 188
Подпрограмма MullO 188
Подпрограмма Div_5 189
Подпрограмма Verzoegerung 189
Скачать: Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-микроконтроллеров. Трамперт В. 2006