| Проектирование системы управления микроволновой печью |
|
Страница 4 из 8
Выбор микроконтроллера Центральное место в схеме занимает микроконтроллер, который выполняет арифметические и логические операции, осуществляет программное управление процессом обработки информации, организует взаимодействие всех устройств, входящих в систему. Работа МК происходит под воздействием сигналов схемы синхронизации и начальной установки. Контроллер для микроволновой печи представляет собой устройство, которое:
Микроконтроллеры семейства MCS-51 на сайте представлены четырьмя фирмами: Atmel, Dallas Semiconductor, Intel, NXP Semiconductor. Микроконтроллеры фирмы Dallas: DS80C320-MCG, DS80C320-QCG, DS80C320-QNL, DS87C520-ENL, DS87C520-MCL, DS87C520-MNL являются быстродействующими микроконтроллерами с большим объемом RAM-памяти, с тактовой частотой 33Мгц, выполнены в корпусах DIP40 и PLCC44. Данные микроконтроллеры обладают высокой стоимостью 400 – 1800р. за штуку. МК данной фирмы рассматриваться не будут, т.к. в нашем проекте не требуются быстродействующие МК с высокой стоимостью. Микроконтроллеры фирмы NXP Semiconductor представлены тремя моделями: P87C528EFBB/X SOT307-2, P87C51FA-5A OTP 8K, P87LPC764BN PDIP20 имея аналогичные характеристики с МК фирм Atmel, Intel обладают более высокой ценой (250-470 руб. за штуку), в связи с чем рассматриваться дальше не будут. Рассмотрим продукцию фирмы Atmel. Фирма Atmel Corporation – один из крупнейших мировых производителей микросхем энергонезависимой памяти. Фирма поставляет микросхемы энергонезависимой памяти практически всех видов: EEPROM с параллельным интерфейсом объемом до 4-х Мбит и несколькими типами последовательных интерфейсов объемом до 1-го Мбит, Flash EEPROM одноблочного и многоблочного типа с 8-ми и 16-ти разрядным параллельным интерфейсом объемом до 16-ми Мбит, многоблочные Flash EEPROM с последовательным интерфейсом объемом до 32-ти Мбит, 8-ми и 16-ти разрядные однократно программируемые EPROM cерии 27ххх до 8 Мбит, EEPROM для загрузки микросхем FPGA. Богатый опыт производства электрически перепрограммируемой памяти позволил фирме Atmel выйти на рынок с недорогими микроконтроллерами семейства MCS-51 (AT89Cxx), оснащенными Flash EEPROM для хранения программ. Будучи 100% совместимыми как программно, так и аппаратно со стандартными микросхемами семейства MCS-51 и обладающими очень выгодной ценой, микроконтроллеры серии AT89Cхх становятся отличным выбором в условиях снижения или прекращения их производства такими традиционными производителями, как Intel. Кроме того, эти микроконтроллеры значительно более удобны и экономически выгодны на этапе разработки устройства, так как не требуют специальных отладочных вариантов микроконтроллеров и исключают процесс стирания с помощью источника ультрафиолетового излучения. Микроконтроллеры изготавливаются по КМОП (CMOS) технологии и имеют полностью статическую структуру. Микроконтроллер разработан с применением статической логики, которая не требует непрерывной синхронизации. Поэтому частота тактового генератора может быть уменьшена или же он может быть остановлен в ожидании события, требующего обработки. Это также способствует снижению потребления по питанию. Кроме стандартных микроконтроллеров из семейства MCS-51 (80C51, 80C52) фирма Atmel создала также несколько собственных модификаций. Прежде всего, это сокращенные микроконтроллеры, выполненные в 20-ти выводных корпусах, AT89C1051, AT89C2051 и AT89C4051, обладающие различным объемом памяти и имеющие меньшее число линий ввода/вывода, чем их 40-ка выводные собратья, тем не менее являющиеся полностью программно и аппаратно с ними совместимыми в рамках доступных ресурсов. Мы используем в своем проекте микроконтроллер AT89C1051 из-за малого объема памяти используемой в данной работе. Базовая структура микроконтроллеров совпадает с базовой структурой микроконтроллеров семейства MCS-51 и отечественных микроконтроллеров серий 1816/51 и 1830/51, однако микроконтроллеры многих типов содержат новые запоминающие и периферийные устройства, а некоторые устройства базовой структуры имеют иные характеристики. В таблице 9 приведены характеристики МК фирмы Atmel, удовлетворяющих нашим требованиям. Таблица 9 – Характеристики МК
В своей работе я буду использовать микроконтроллер AT89C1051, отвечающего требованиям задачи по созданию системы управления микроволновой печью и как самого дешевого из рассмотренных выше микроконтроллеров. Внешний вид МК представлен на рисунке 7. Рисунок 7 Микроконтроллер AT89C1051 На рисунке 8 приводится функциональная блок схема выбранного микроконтроллера, на рисунке 9 внешний вид и расположение выводов [6]. Рисунок 8 Функциональная блок схема МК AT89C1051 Рисунок 9 Внешний вид и расположение выводов AT89C1051 Описание выводов микросхемы: XTAL1, XTAL2 – вход/выход тактового генератора; RST – вход сброса; VCC – вывод источника питания; GND – общий вывод; Port (P1..P3) – 8-разрядный двунаправленный порт ввода/вывода; AIN0 – положительный вход компаратора; AIN1 – отрицательный вход компаратора; T0 – вход внешнего тактового сигнала таймера/счётчика T0; INT0, INT1 – вход внешнего прерывания.
|