projekt2, Architektura komp

Projekt uniwersalnego komputera pokładowego

Autor: Janusz Skop

Nr albumu: 4508

Grupa: 2zBinf

Spis treści

Opis urządzenia
Pętla główna programu
Funkcje pomocnicze
Obsługa urządzeń peryferyjnych

Wyświetlacz LCD
Magistrala 1-Wire oraz czujniki temperatury
Zegar czasu rzeczywistego

1. Opis urządzenia

Projektowane urządzenie, będące prostym uniwersalnym komputerem pokładowym ma za zadanie informować kierowcę o niezapiętych pasach, niewłączonych po uruchomieniu lub niewyłączonych po zgaszeniu silnika światłach mijania, aktualnej temperaturze zarówno zewnętrznej jak i wewnętrznej, aktualnej godzinie. Ostrzega także, gdy temperatura silnika osiągnie niebezpieczny poziom (domyślnie ustawiony na 102^o C). Komputer powinien zostać zamknięty w niewielkiej obudowie. Na obudowie powinno znajdować się gniazdo 8-pinowe (rys. 1), gniazdo 1-pinowe (przewód od kostki stacyjki z podpiętym stabilizatorem napięcia LM7805) oraz dwa przyciski (H - dla ustawienia godziny, M - dla ustawienia minut). Wewnątrz obudowy znajduje się m.in. Popularny mikrokontroler 89C51, ekran ciekłokrystaliczny ze sterownikiem HD44780, a także czujnik temperatury DS18B20. Do gniazda (rys. 1) podłączone powinny być dodatkowo dwa czujniki temperatury DS18B20 (pin 0 oraz 1), przewody zasilające (stałe napięcie z akumulatora pin 2 - masa, pin 3 - plus), przewód włącznika krańcowego przy gnieździe pasa bezpieczeństwa kierowcy (pin 4), przewód od czujnika obrotów wału korbowego z podpiętym stabilizatorem napięcia LM7805 (pin 5), przewód od przekaźnika świateł z podpiętym stabilizatorem napięcia LM7805 (pin 6), przewód podający napięcie 5V do włącznika krańcowego (pin 7). Na rysunku poniżej (rys. 2) przedstawiono w sposób uproszczony schemat połączeń poszczególnych elementów komputera.

0x08 graphic

0x01 graphic
Rys. 1 Wtyczka komputera

Rys. 2 Połączenia

Do linii portu P0 podpięte są kolejno przewód z czujnika obrotów wału (P0.0), przewód z przekaźnika świateł mijania (P0.1), przewód powrotny włącznika krańcowego przy gnieździe pasa bezpieczeństwa kierowcy (P0.2), przewód wyjściowy włącznika krańcowego (P0.3), przewód podłączany pod kostkę stacyjki (P0.4), czujnik temperatury silnika (P0.5), czujnik temperatury zewnętrznej (P0.6), czujnik temperatury wewnętrznej (P0.7). Do linii portu P1 podpięta jest szyna danych sterownika wyświetlacza LCD, do portu P3 na liniach 5,6,7 podpięte są wyprowadzenia sygnałów sterujących wyświetlaczem. Linie 2,3 (I²C) sterują zegarem DS1307 taktowanym rezonatorem kwarcowym 32.768kHz, natomiast linia 0 podłączona jest do przycisku H, a linia 1 do przycisku M.

2. Pętla główna programu

Algorytm działania oprogramowania sterownika opiera się na pętli głównej, w której kolejno sprawdzane są stany wszystkich linii portu P0 mikrokontrolera, następnie następuje przetwarzanie pobranych w ten sposób danych oraz wyświetlenie odpowiednich informacji na ekranie LCD sterowanym przez port P1 oraz trzy linie portu P3.

Kod programu został napisany w języku mikro C, przy czym ciała wszystkich funkcji są w języku asembler z wykorzystaniem kompilatora pochodzącego z pakietu SDCC.

char *bladP0, *bladP0_2;

int main ()

{

short int tempwew, tempzew;

unsigned char h,m,s, kursor;

initLCD(); // funkcja inicjująca wyświetlacz

init1WireP0_5();

init1WireP0_6(); // funkcje inicjujące czujniki DS18B20 na poszczególnych

init1WireP0_7(); // liniach portu P0

initRTC(0,0,0); // funkcje inicjujące zegar na szynie IIC (P3.3 P3.4)

{

If (!sprawdzP0() && !wygas()) // jeżeli funkcje zwrócą zero, to wyświetla

// temperatury i godzinę

{

wlaczLCD();

rdkb(h,m);

tempwew = czytajP0_7(); // wykonuje odczyt temperatury wew.

tempzew = czytajP0_6(); // wykonuje odczyt temperatury zew.

RTC(h,m,s); // pobiera do zmiennych h,m,s aktualną godzinę

czyscLCD();

kursor = napiszLCD(0,”temp. wew. #");

kursor = napiszLCDv(kursor,tempwew);

kursor = napiszLCD(0x40,”temp. zew. #");

kursor = napiszLCDv(kursor,tempzew);

wait05();

czyscLCD();

napiszLCD(0x4,”Godzina#”);

kursor = napiszLCDv(0x40, h);

kursor = napiszLCD(kursor,”:#”);

kursor = napiszLCDv(kursor,m);

wait05();

}

else

If (wygas()) wygasLCD;

else

{

wlaczLCD();

czyscLCD();

napiszLCD(0,bladP0)

napiszLCD(0x40,bladP0_2)

waitkb();

}

} while(1);

return 0;

}

3. Funkcje pomocnicze

W niniejszym rozdziale zostaną kolejno opisane funkcje pomocnicze niezwiązane bezpośrednio z urządzeniami peryferyjnymi oraz funkcja sprawdzP0()

void wait05() // funkcja wstrzymująca program na ok. 0.5 s

{

asm

{

MOV R7, #0FAh

DJNZ R7, $

}

void waitkb() // funkcja oczekuje na wciśnięcie klawisza H lub M

{

asm

{

CLR P3.0

CLR P3.1

waitk:

MOV C, P3.0

JC endk

MOV C, P3.1

JC endk

JMP waitk

endk:

NOP

}

void rdkb(unsigned char h, unsigned char m) // funkcja odczytuje klawisz

{

asm

{

PUSH R6

MOV R6, _h

MOV C, P3.0

JNC rdnext

INC R6

MOV _h, R6

JMP rdend

rdnext:

MOV R6, _m

MOV C, P3.1

JNC rdend

INC R6

MOV _m, R6

rdend:

POP R6

}

setRTC(h,m);

}

int sprawdzP0()

{

unsigned char v=0, vp=0;

// sprawdzenie czy silnik jest uruchomiony

// na biegu jałowym jeden obrót silnika trwa co najwyżej 0.09 s

// 50 powtórzeń pętli wystarczy aby zaczekać na impuls z czujnika obrotów wału

asm

{

spr1:

MOV R7, #50

MOV C, P0.0

JC C1_1

DJNZ R7, spr1

C1_1:

MOV _v, #1

spr1end:

NOP

}

// sprawdzenie stanu przekaźnika świateł mijania

asm

{

CLR A

MOV C, P0.1

MOV R0, @_v

ORL ACC.1, C

ORL @R0, A

}

// sprawdzenie włącznika krańcowego przy gnieździe pasa bezpieczeństwa

asm

{

CLR A

CLR P0.2

CLR P0.3

SETB P0.3

MOV C, P0.2

CLR P0.3

MOV R0, @_v

ORL ACC.2,C

ORL @R0, A

}

// sprawdzenie temperatury silnika

vp = czytajP0_5();

if (vp>102)

v|=32;

if (v&32)

{

bladP0 = “Uwaga silnik#”;

bladP0_2 = "sie przegrzewa#”;

return 1;

}

if (v&1)

{

if ((v&2)!=2) bladP0=”Wlacz swiatla#”;

if ((v&4)!=4) bladP0_2=”Zapnij pasy#”;

}

else

if (v&2) bladP0=”Wylacz swiatla#”;

if ((v&7)=7 && (!(v&32))) v=0; // jeżeli silnik uruchomiony, światła się świecą, pasy

// pasy zapięte oraz silnik się nie przegrzewa to v=0

return v;

}

int wygas()

{

int v=0;

asm

{

MOV C, P0.4

JC wygasend

MOV _v,#1

wygasend:

NOP

}

return v;

}

4. Obsługa urządzeń peryferyjnych

4.1. Wyświetlacz LCD

Obsługa wyświetlacza sprowadza się do kilku funkcji initLCD(), napiszLCD(unsigned char kursor, char *napis), wygasLCD(), wlaczLCD(), czyscLCD(), napiszLCDv (unsigned char kursor, short int v)

void initLCD() //inicjuje wyświetlacz

{

asm

{

CLR P3.7

MOV DPTR, #0FFFFh

DJNZ DPH, $

DJNZ DPL, $

MOV P1, #30h

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV DPTR, #0FFFFh

DJNZ DPH, $

DJNZ DPL, $

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV DPTR, #0FFFFh

DJNZ DPH, $

DJNZ DPL, $

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV DPTR, #0FFFFh

DJNZ DPH, $

DJNZ DPL, $

MOV P1, #38h

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV P1, #0FFh

CLR P3.5

SETB P3.6

CheckAgain1:

SETB P3.7

MOV A, P1

CLR P3.7

JB ACC.7, CheckAgain1

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #8

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV P1, #0FFh

CLR P3.5

SETB P3.6

CheckAgain2:

SETB P3.7

MOV A, P1

CLR P3.7

JB ACC.7, CheckAgain2

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #1

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV P1, #0FFh

CLR P3.5

SETB P3.6

CheckAgain3:

SETB P3.7

MOV A, P1

CLR P3.7

JB ACC.7, CheckAgain3

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #6

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7call

MOV P1, #0FFh

CLR P3.5

SETB P3.6

CheckAgain4:

SETB P3.7

MOV A, P1

CLR P3.7

JB ACC.7, CheckAgain4

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #0Fh

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

}

void wygasLCD() // funkcja wyłącza LCD

{

asm

{

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #8

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

}

void wlaczLCD() // funkcja włącza LCD

{

asm

{

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #0Fh

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

}

void czyscLCD() // funkcja kasuje zawartość wyświetlacza LCD

{

asm

{

CLR P3.5

CLR P3.6

MOV P1, #1

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

}

unsigned char napiszLCD(unsigned char kursor, char *napis)

{

unsigned char retv=0;

// ustawianie kursora

asm

{

MOV A, _kursor

SETB ACC.7

PUSH ACC

MOV P1, #0FFh

CLR P3.5

SETB P3.6

cxyl1:

SETB P3.7

MOV A, P1

CLR P3.7

JB ACC.7, cxyl1

POP P1

CLR P3.5

CLR P3.6

SETB P3.7

CLR P3.7

MOV R4, _retv

}

// wyświetlanie napisu na lcd

asm

{

MOV DPTR, @_napis

ZapiszString:

CLR ACC

MOVC A, @A+DPTR

CJNE A, 0, NastepnyZnak

JMP nlkoniec

NastepnyZnak:

PUSH DPH

PUSH DPL

; zapis znaku do LCD

PUSH ACC

MOV P1, #0FFh

CLR P3.5

SETB P3.6

chkagain:

SETB P3.7

MOV A, P1

CLR P3.7

JB ACC.7, chkagain

POP P1

CLR P3.6

SETB P3.5

SETB P3.7

CLR P3.7

; koniec bloku zapisu danych do LCD

POP DPL

POP DPH

INC DPTR

INC R4

JMP ZapiszString

nlkoniec:

MOV _retv, R4

}

return retv+kursor;

}

unsigned char napiszLCDv(unsigned char kursor, short int v)

{

int* znaki[11] = {`0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','0','-`};

char napis[4];

short int v2;

v2=v/10;

if (v<0)

{

napis[0]=znaki[10];

if (v2<0) v2*=-1;

}

else napis[0]=” ";

napis[1]=znaki[v2];

v2=v%10;

napis[2]=znaki[v2];

napis[3]=”#”;

return napiszlcd(kursor,napis);

}

4.2 Magistrala 1-Wire oraz czujniki temperatury

Komunikacja z czujnikami temperatury odbywa się za pomocą magistrali 1-Wire (standardu opracowanego przez firmę Dallas Semiconductor). Inicjacja urządzeń odbywa się poprzez wywołanie funkcji init1WireP0_5(), init1WireP0_6(), init1WireP0_7(), natomiast odczyt temperatury za pomocą czytajP0_5(), czytajP0_6() oraz czytajP0_7().

void init1WireP0_5()

{

asm

{

CLR P0.5

MOV B, #0FFh

DJNZ B, $

SETB P0.5

MOV B, #30

DJNZ B, $

}

void init1WireP0_6()

{

asm

{

CLR P0.6

MOV B, #0FFh

DJNZ B, $

SETB P0.6

MOV B, #30

DJNZ B, $

}

void init1WireP0_7()

{

asm

{

CLR P0.7

MOV B, #0FFh

DJNZ B, $

SETB P0.7

MOV B, #30

DJNZ B, $

}

short int czytajP0_5()

{

short int retv;

unsigned char minus;

init1WireP0_5();

asm

{

MOV A, #0CCh

MOV R0, #8

nextbit1:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.5

DJNZ B, $

SETB P0.5

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit1

MOV A, #044h

MOV R0, #8

nextbit2:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.5

DJNZ B, $

SETB P0.5

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit2

MOV R7, #6

waitlong1:

MOV R6, #250

DJNZ R6, $

DJNZ R7, waitlong1

}

init1WireP0_5(); // ponowna inicjalizacja urządzenia<=>reset

asm

{

MOV A, #0CCh

MOV R0, #8

nextbit3:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.5

DJNZ B, $

SETB P0.5

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit3

MOV A. #0BEh

MOV R0, #8

nextbit4:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.5

DJNZ B, $

SETB P0.5

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit4

MOV R0, #8 ;pętla odczytu danych z czujnika

nextbit5:

CLR P0.5

SETB P0.5

MOV B, #5

NOP

DJNZ B, $

MOV C, P0.5

MOV B, #60

DJNZ B, $

RRC A

DJNZ R0, nextbit5

MOV R1, A

MOV R0, #8

nextbit6:

CLR P0.5

SETB P0.5

MOV B, #5

NOP

DJNZ B, $

MOV C, P0.5

MOV B, #60

DJNZ B, $

RRC A

DJNZ R0, nextbit6

JNB ACC.5, tplus

MOV _minus, #1

tplus:

SWAP A

ANL A, #11110000b

MOV R0, A

MOV A, R1

SWAP A

ANL A, #00001111b

ADD A, R0

MOV _retv, A

}

if (minus) retv*=-1;

return retv;

}

short int czytajP0_6()

{

short int retv;

unsigned char minus;

init1WireP0_6();

asm

{

MOV A, #0CCh

MOV R0, #8

nextbit1:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.6

DJNZ B, $

SETB P0.6

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit1

MOV A, #044h

MOV R0, #8

nextbit2:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.6

DJNZ B, $

SETB P0.6

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit2

MOV R7, #6

waitlong1:

MOV R6, #250

DJNZ R6, $

DJNZ R7, waitlong1

}

init1WireP0_6(); // ponowna inicjalizacja urządzenia<=>reset

asm

{

MOV A, #0CCh

MOV R0, #8

nextbit3:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.6

DJNZ B, $

SETB P0.6

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit3

MOV A. #0BEh

MOV R0, #8

nextbit4:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.6

DJNZ B, $

SETB P0.6

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit4

MOV R0, #8 ;pętla odczytu danych z czujnika

nextbit5:

CLR P0.6

SETB P0.6

MOV B, #5

NOP

DJNZ B, $

MOV C, P0.6

MOV B, #60

DJNZ B, $

RRC A

DJNZ R0, nextbit5

MOV R1, A

MOV R0, #8

nextbit6:

CLR P0.6

SETB P0.6

MOV B, #5

NOP

DJNZ B, $

MOV C, P0.6

MOV B, #60

DJNZ B, $

RRC A

DJNZ R0, nextbit6

JNB ACC.5, tplus

MOV _minus, #1

tplus:

SWAP A

ANL A, #11110000b

MOV R0, A

MOV A, R1

SWAP A

ANL A, #00001111b

ADD A, R0

MOV _retv, A

}

if (minus) retv*=-1;

return retv;

}

short int czytajP0_7()

{

short int retv;

unsigned char minus;

init1WireP0_7();

asm

{

MOV A, #0CCh

MOV R0, #8

nextbit1:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.7

DJNZ B, $

SETB P0.7

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit1

MOV A, #044h

MOV R0, #8

nextbit2:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.7

DJNZ B, $

SETB P0.7

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit2

MOV R7, #6

waitlong1:

MOV R6, #250

DJNZ R6, $

DJNZ R7, waitlong1

}

init1WireP0_7(); // ponowna inicjalizacja urządzenia<=>reset

asm

{

MOV A, #0CCh

MOV R0, #8

nextbit3:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.7

DJNZ B, $

SETB P0.7

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit3

MOV A. #0BEh

MOV R0, #8

nextbit4:

RRC A

MOV B, #1

CPL C

MOV B.5, C

CLR P0.7

DJNZ B, $

SETB P0.7

MOV B, #30

DJNZ B, $

DJNZ R0, nextbit4

MOV R0, #8 ;pętla odczytu danych z czujnika

nextbit5:

CLR P0.7

SETB P0.7

MOV B, #5

NOP

DJNZ B, $

MOV C, P0.7

MOV B, #60

DJNZ B, $

RRC A

DJNZ R0, nextbit5

MOV R1, A

MOV R0, #8

nextbit6:

CLR P0.7

SETB P0.7

MOV B, #5

NOP

DJNZ B, $

MOV C, P0.7

MOV B, #60

DJNZ B, $

RRC A

DJNZ R0, nextbit6

JNB ACC.5, tplus

MOV _minus, #1

tplus:

SWAP A

ANL A, #11110000b

MOV R0, A

MOV A, R1

SWAP A

ANL A, #00001111b

ADD A, R0

MOV _retv, A

}

if (minus) retv*=-1;

return retv;

}

4.3 Zegar czasu rzeczywistego

Komunikacja mikrokontrolera z zegarem odbywa się za pomocą szyny I²C. Funkcja RTC(unsigned char h, unsigned char m) oraz setRTC(unsigned char h, unsigned char m) korzystają dodatkowo z funkcji I2Cinit(), I2Cstop(), I2Cwrite(unsigned char v), unsigned char I2Cread().

void I2Cinit()

{

asm

{

CLR P3.2 ;SDA

MOV B, #5

DJNZ B, $

CLR P3.3 ;SCL

MOV B, #5

DJNZ B, $

}

void I2Cstop()

{

asm

{

CLR P3.2

SETB P3.3

JNB P3.3, $

MOV B, #5

DJNZ B, $

SETB P3.2

MOV B, #5

DJNZ B, $

}

void I2Cwrite(unsigned char v)

{

asm

{

MOV R7, #8

wrloop:

RLC A

MOV P3.2, C

SETB P3.3

JNB P3.3, $

MOV B, #5

DJNZ B, $

CLS P3.3

MOV B, #5

DJNZ B, $

DJNZ R7, wrloop

}

unsigned char I2Cread()

{

unsigned char retv;

asm

{

MOV R7, #8

rdloop:

SETB P3.3

JNB P3.3, $

MOV B, #5

DJNZ B, $

MOV C, P3.2

RLC A

CLR P3.3

MOV B, #5

DJNZ B, $

DJNZ R7, rdloop

}

void RTC(unsigned char h, unsigned char m)

{

unsigned char ds1307w=208, ds1307r=209, s=0;

I2Cinit();

I2Cwrite(ds1307w);

I2Cwrite(0);

I2Cinit();

I2Cwrite(ds1307r);

s=I2Cread();

m=I2Cread();

h=I2Cread();

asm

{

MOV R7, #2

wait500:

MOV B, #250

DJNZ B, $

DJNZ R7, wait500

}

void setRTC(unsigned char h, unsigned char m)

{

unsigned char ds1307w=208;

I2Cinit();

I2Cwrite(ds1307w);

I2Cwrite(0);

I2Cwrite(m);

I2Cwrite(h);

I2Cstop();

}

P1.0

P1.1

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

P3.5

P3.6

P3.7

P3.3

P3.2

P3.1

P3.0

R/W

HD44780

89C51

Wtyczka

P0.0

…

P0.6

P0.7

DS18B20

DS1307

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
projekt architektoniczno budowlany domku jednorodzinnego
66 251103 projektant architekt systemow teleinformatycznych
ppa, Studia, Sem 3, 01.SEMESTRIII Maja, podstawy projektowania architekt
Podstawy projektowania architektonicznego
PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWLANY DOMKU JEDNORODZINNEGO, PROJEKT, PROJEKT
projektowanie inżynierskie, Komp wspomag CAD - WYKlAD 7, 10
Projekt 4 przyklad 3 'Komp zawod'
5 umowa o prace projektowe, Architektura i budownictwo, Budowlane, prawo budolwane
Wytyczne lab, student - informatyka, wykłady, Architekt-komp-MarekM
Labor z AK, student - informatyka, wykłady, Architekt-komp-MarekM
09 Projektowanie architektoniczne
kolo projektowanie, ARCHITEKTURA KRAJOBRAZU(12)
Sprawozdanie z laboratorium, student - informatyka, wykłady, Architekt-komp-MarekM
zagadnienia architektura2012, PWR, Podstwy projektowania architektonicznego śliwowski
Wykłady z Architektury Komp sem IV, Skrypty studia, Architektura komputerów
tematy na zaliczenie, Studia, Sem 3, III, III Semestr, Podstawy projektowania architektonicznego, Po
DzU217-2005poz1837domy pomocy społecznej, Architektura, przepisy - projektowanie architektoniczne

więcej podobnych podstron