Systemy sterowania

w elektronice przemysłowej

Wykład 5

dr inż. Bartosz Pękosławski

Łódź, dn. 19.04.2012

Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych

Politechnika Łódzka

Plan wykładu

2

1. Obsługa przycisków i klawiatury
2. Obsługa wyświetlacza siedmiosegmentowego
3. Obsługa wyświetlacza alfanumerycznego
4. Obsługa wyświetlacza graficznego
5. Obsługa przetwornika piezoelektrycznego

Komunikacja z użytkownikiem -

elementy wejściowe i wyjściowe

3

Elementy wejściowe:

klawiatury (przyciski, ekrany dotykowe)
potencjometry
enkodery
joysticki
mikrofony
...

Elementy wyjściowe:

kontrolki (diody świecące)
wyświetlacze
przetworniki akustyczne
...

Elementy wejściowe –
przełącznik (przycisk)

4

Typowy sposób podłączenia przycisku do pinu mikrokontrolera:

Problem: drgania styków po wciśnięciu (przez kilka ms) – rozwiązania:

●

programowe (odczekanie 10 ms przed kolejnym sprawdzeniem stanu przycisku) lub

●

sprzętowe (specjalny układ licznikowy np. MAX6816)

Elementy wejściowe –
przełącznik (przycisk)

5

Eliminacja drgań zestyków za pomocą układu MAX6816:

Elementy wejściowe

– klawiatura przeglądana sekwencyjnie

6

Proste rozwiązanie przy kilku przyciskach

opcjonalnie
(przy obsłudze
przerwania)

Elementy wejściowe

– klawiatura matrycowa

7

Oszczędność wyprowadzeń mikrokontrolera:

Krążąca jedynka we wierszach (kolumnach) i sczytywanie stanu
w kolumnach (wierszach)

Elementy wejściowe

– potencjometr

8

Możliwość zadania ciągłej wartości (z rozdzielczością przetwornika
A/C):

Możliwość wykorzystania przetwornika A/C również dla przycisków (drabinka rezystorowa)

Elementy wejściowe

– enkoder

9

Element obrotowy generujący

przebiegi prostokątne

Określona liczba impulsów na pełen obrót

Kierunek obrotów decyduje o przesunięciu fazowym między przebiegami

Elementy wejściowe

– joystick

10

Pięć styków:

Elementy wejściowe

– odbiornik podczerwieni

11

Sygnał np. z pilota TV (kod np. RC5), nośna typ. 33 ÷ 40kHz

Scalony odbiornik np. TSOP1138

Elementy wyjściowe

– dioda świecąca

12

Wzmacniacz prądowy – tranzystor bipolarny w konfiguracji OC

Bezpośrednie połączenie (niezalecane)

Połączenie zalecane

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz siedmiosegmentowy

13

Wspólna anoda:

Wspólna katoda:

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz siedmiosegmentowy

14

Multipleksowane wyświetlanie:

Przełączanie między poszczególnymi cyframi niewidoczne dzięki bezwładności ludzkiego oka

Wada: konieczność odświeżania wyświetlanych wartości

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz siedmiosegmentowy

15

Dodatkowy sterownik, np. HCF4511 (CD4511)

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz siedmiosegmentowy

16

Dodatkowy sterownik, np. HCF4511 (CD4511)

Możliwość zapamiętania wyświetlanej wartości w wewnętrznym zatrzasku

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz alfanumeryczny

17

Linie E, RS, DB4 ÷ DB7 (opcjonalnie DB0 ÷ DB7, RW)
Sterownik HD44780 – bufor 80 znaków (wyświetlacze 2x16,

2x20, 2x40, 1x80...) - nie wszystkie znaki mogą być widoczne

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz alfanumeryczny

18

RS = 0 (zapis komendy) lub 1 (zapis danej)
E = 1
zapis 4 młodszych bitów
E = 0
E = 1
zapis 4 starszych bitów
E = 0

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz alfanumeryczny

19

HD44780 – 192 znaki + 8 zdefiniowanych znaków własnych

1 znak – 5x7 pikseli

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz alfanumeryczny

20

HD44780 – rozkazy:

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz graficzny

21

Np. LCD12864 (sterownik ST7920)

8192 chińskich znaków (16x16)
126 znaków alfanumerycznych (16x8)

pamięć grafiki GDRAM (64x256)

Elementy wyjściowe

– wyświetlacz graficzny

22

Ustawienie adresu Y
Ustawienie adresu X
Zapis starszego bajtu danej (D15-D8)
Zapis młodszego bajtu danej (D7-D0)

Elementy wyjściowe

– przetwornik piezoelektryczny

23

Bez generatora (różne tony zależnie od częstotliwości)

Z wewnętrznym generatorem (jeden ton)

częstotliwość kilka kHz

Dziękuję za uwagę.