Микропроцессорные системы в радиоэлектронных устройствах - электрошокер

ОЗУ контроллера  содержит 25 регистров общего назначения (РОН), подключенных к общей шине данных, причем адресация (выбор) конкретного  из них может осуществляться двумя  способами: непосредственно и косвенно.

Непосредственная  адресация осуществляется блоком команд, выставляющим 5-разрядный адрес на шине адреса.

Остальные блоки схемы предназначены  для организации взаимодействия контроллера с внешними устройствами.

Распиновка PIC контроллера 16C56 представлена на рис.9.

Рисунок 9 –  Расположение pin входов\выходов PIC контроллера 16C56

В схеме  электрошокового устройства используется два светодиода: зелёного и красного цветов. Они являются стандартными светодиодами и потребляют ток от 10 до 20 мА при напряжении 2 В. На рис. 10 изображена структурная схема управления светодиодом. В схеме последовательно со светодиодом используется резистор, сопротивление которого выбирается в зависимости от напряжения питания. Номинал последовательного резистора на входе схемы порядка 4,7 кОм.

 

Рисунок 10 – Структурная схема управления светодиодом

В схеме  электрошокового устройства используется звуковое устройство – сирена.

Сирена  служит для генерации звуков. Она  имеет максимальный входной ток 500 мА. Структурная схема управления сиреной представлена на рис.10.

 

Рисунок 11 –  Структурная схема управления сиреной

 

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО  ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Проектирование прикладного программного обеспечения микропроцессорной  системы распадается на два основных этапа:

1. разработку алгоритма работы системы (решения поставленной задачи);
2. собственно программирование - разработку прикладных программ на некотором языке программирования с помощью системных средств поддержки проектирования.

• Общая блок-схема алгоритма работы электрошокового устройства предполагает решение поставленных задач. На рис. 12 представлена схема алгоритма работы электрошокового устройства.

Рисунок 12 –  Схема алгоритма работы электрошокового  устройства

Ниже  приведена программа в машинных командах микроконтроллера PIC16С56, управляющая  светодиодами:

 

0001 START

0002 Output_Led_

0003  clrf      PORTA                        ; Сброс регистра PORTA

0004   movf      Led_Value,w            ; Чтение указателя светодиода

0005   call      Table_Tris_                 ; Вызов подпрограммы

0006  trisa                                         ; Запись в TRIS регистр

0007   movf      Led_Value,w            ; Чтение указателя светодиода

0008   call      Table_Io_                    ; Вызов подпрограммы

0009   movwf     PORTA                    ; Запись в порт

0010   retlw     0                                 ; Возврат из подпрограммы

0011 Table_Io_

0012    addwf     PCL,f

0013   retlw     b'00100000'     ; Led 0

0014    retlw     b'00000010'     ; Led 1

0015  Table_Tris_

0016   addwf     PCL,f

0017   retlw     b'01000101'     ; Led 0

0018   retlw     b'01000101'     ; Led 1

0019 end

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В контрольной  работе было рассмотрено электрошоковое устройство. Устройство было разработано  согласно требований пользователя определяющих, что хотел или в чем нуждался пользователь или потребитель.

На первом шаге были сформулированы вопросы, ответы на которые позволили получить информацию, касающуюся того, что прибор делает. Эти вопросы были связаны только с тем, что должно делать электрошоковое устройство. В частности, для электрошокового устройства получили ответы на следующие вопросы:

1) Какие средства необходимо предусмотреть для управления электрошоковым устройством?

2) Какие средства необходимо предусмотреть для проверки работоспособности прибора?

3) Какие средства необходимо предусмотреть для получения высокого импульса напряжения?

Из ответов на эти вопросы  сделали вывод относительно того, что представляли требования пользователя. Для электрошокового устройства набор соответствующих требований пользователя приведен ниже:

1. электрошокер предназначен для самообороны;
2. прибор должен выдавать импульс высокого напряжения;
3. электрошокер должен быть конструктивно удобным в применении для пользователя;
4. прибор должен быть безопасным в применении для пользователя;
5. устройство должно быть несложным в эксплуатации.

. На основе этих требований была определена функциональная спецификация системы.

Были определены и пояснены следующие  пункты работы:

1. Постановка и анализ задачи.

2. Функциональная спецификация  системы. Список функций выполняемых  системой и описание интерфейса  между системой и пользователем.

3. Предварительное проектирование  системы. Разбиение системы на  модули, выбор соотношения между  аппаратными и программными средствами, построение структурной схемы  аппаратной части системы.

4. Проектирование аппаратных средств  системы. Разработка структурной  и функциональной схемы устройства.

5. Проектирование программного  обеспечения. Разработка схемы  алгоритма работы системы и  разработка программы в машинных  командах микроконтроллера.

Системы на базе микроконтроллера позволяют  воплотить в жизнь решение  различных поставленных задач с  помощь технических средств. В данном случае была воплощена разработка МПС  в электрошоковом устройстве.

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Микропроцессорная техника: Уч. пособие по курсовому проектированию для студ. спец. I-40 02 02 «Электронные вычислительные средства» дневной формы обуч./сост. А.А.Петровский, М.В.Качинский и др. – Минск: БГУИР, 2005. – 52 с.
2. Микропроцессорные системы управления: Конспект лекций для студ. спец. I-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах» дневн. формы обуч.: В 2 ч. Ч.1/ А.П.Пашкевич, О.А.Чумаков, С.В.Лукьянец. – Мн.: БГУИР, 2005. – 68 с.
3. Datasheet PIC16C5X Manual [электронный ресурс].-2012.- Режим доступа: http://datasheet.com
4. Проектирование микропроцессорных систем: Учеб. пособие для вузов./ сост. Пухальский Г.И. - СПб.: Политехника, 2001.