Проектирование цифровых устройств

Вид работы: Проект

Тема: Проектирование цифровых устройств

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап развития научно-технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое совершенствование интегральных микросхем – основной элементной базы современной электроники. Интегральные микросхемы применяются в вычислительных машинах и комплексах, в электронных устройствах автоматики, цифровых измерительных приборах, аппаратуре связи и передачи данных, медицинской и бытовой аппаратуре, в приборах и оборудовании для научных исследований и т.д.

Микрокомпьютер, в отличие от других компонентов, не обладает фиксированным набором функциональных характеристик. Его характеристики определяются в процессе проектирования системы с помощью программирования. Практически неограниченный диапазон программируемых функциональных возможностей микрокомпьютера придает этому компоненту особое значение.

В данном курсовом проекте необходимо разработать цифровой тахометр на базе микроконтроллер ATtiny2313. Цифровой тахометр должен выполнять следующие действия:

1) Обеспечить измерение частоты вращения ротора двигателя, которая может изменятся от 100 до 9000 об/мин.;

2) Допустимая погрешность измерения в заданном диапазоне не более 2%;

3) Импульсный датчик выбрасывает 10 импульсов на каждый оборот.

4) Быстродействие системы должно быть таково, чтобы время измерения не превышало двух оборотов.

5) Измеренное число оборотов выводится на индикатор.

Эти требования должны лечь в основу проектируемого устройства.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Техническое задание (ТЗ) на проектирование должно содержать исчерпывающую и однозначную информацию о требованиях, предъявляемых к проекту. Техническое задание обычно объемный документ, в котором на естественном языке описана, по сути, словесная модель проектируемой системы. Несмотря на строгость и точность формулировок ТЗ не дает однозначного описания объекта проектирования и не позволяет непосредственно переходить от описания функционирования системы к ее техническому воплощению.

Назначение устройства

Необходимо реализовать на микроконтроллере ATtiny2313 электронный тахометр.

Электронный тахометр — тахометр, в котором для отсчёта частоты вращения коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания, в текущее время.

Требования к реализации

Сроки проектирования определяются сроками выполнения курсового проекта, включая разработку документации. Проект считается законченным, если проведено программирование микроконтроллера и результат соответствует техническому заданию. Основные требования к проектированию: использование свободно распространяемых микроконтроллеров ATtiny2313, использование тестового подхода к проверке исправности модели устройства. Способ проверки – физическое тестирование основных этапов программы

Техническое предложение

Техническое предложение является частью предварительного проектирования. При этом:

— принимается решение об использовании микроконтроллера ATtiny2313, как, во-первых, отвечающего современным требованиям к элементной базе; во-вторых, имеющегося в наличии на момент разработки проекта;

— оптимизация алгоритма программы для устройства будет проводиться на этапе программирования микроконтроллера.

Элементная база

Рассматриваемый бесконтактный тахометр – это компактное устройство на микроконтроллере Attiny 2313 производства компании Atmel, позволяющее измерять высокие скорости вращения бесконтактным способом. Для измерения используется ИК сенсор (оптопара, ИК светодиод и ИК фотодиод в одном корпусе). Вывод данных осуществляется на двухстрочный символьный ЖК дисплей на базе контроллера HD44780.

Функциональная спецификация фиксирует, что система должна сделать и как она взаимодействует с окружением.

Функциональная спецификация включает два основных компонента:

1)список функций выполняемых системой;

2)описание интерфейса между системой и пользователем.

Список функций выполняемых системой и интерфейс между системой и пользователем определяются требованиями, которые предъявляются к проектируемой системе потребителем или пользователем, будущих эксплуатировать устройство. Исходя из заданных данных на курсовой проект можно выделить следующие основные функциональные действия, которые должна выполнять проектируемая компьютерная система:

Обеспечить измерение частоты вращения ротора двигателя, которая может изменятся от 100 до 9000 об/мин ;

Данную функцию можно реализовать с помощью ИК сенсора (оптопара), представляющий собой миниатюрный компонент с ИК светодиодом и фотодиодом в одном корпусе, посылает ИК излучение на вращающийся механизм (вал, ротор двигателя), на котором должна быть небольшая отражающая наклейка.

Прикрепленные файлы:

_na_mikrokontrollere_Attiny_2313