Procediment pas a pas per desenvolupar projectes de microcontrolador

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Estic segur que el terme 'microcontrolador' us ha de ser familiar. És un sol xip que conté el processador, la memòria juntament amb els pins d'entrada / sortida incrustats al seu interior. Sovint fem servir microcontroladors per a aplicacions incrustades, com a controlador per controlar qualsevol actuador com ara motors o pantalles.

Estic segur que haureu de ser molts de vosaltres, a qui els encantaria construir el vostre propi sistema incrustat o que em deixeu dir un projecte senzill mitjançant un microcontrolador. Ara, per a això, heu de tenir una idea bàsica sobre cada pas necessari per desenvolupar un projecte basat en microcontroladors. Així que aquí us explico els passos bàsics per construir un projecte basat en microcontroladors.




Abans, però, fem-nos una idea del projecte que voldríem dissenyar i de la teoria que hi ha al darrere.

Objectiu del projecte

Dissenyar un sistema de llum de flaix LED mitjançant microcontrolador



Teoria

El sistema de llum de flaix LED pot produir llum mitjançant díodes emissors de llum. Les llums incandescents que s’utilitzen a la llum del flaix tradicional consumeixen més energia i tenen molt menys temps de vida. Els llums LED, en canvi, consumeixen menys energia i tenen una llarga vida útil.

Idea bàsica darrere del disseny

El microcontrolador genera els impulsos lògics de sortida de manera que la llum LED s'encén i s'apaga a determinats intervals. És un microcontrolador de 40 pins. El cristall connectat als pins d'entrada del microcontrolador proporciona senyals de rellotge precisos a la freqüència del cristall.


Passos per desenvolupar el projecte

Pas 1: Disseny de circuits

El cristall de microcontrolador 8051 funciona a freqüències de 11,0592 MHz perquè pot donar impulsos de rellotge exactes per a la sincronització de dades. Es connecten dos condensadors a l'oscil·lador de cristall amb un rang de 20pf a 40pf que s'utilitza per estabilitzar els senyals del rellotge. El microcontrolador 8051 en alguns moments va a bloquejar l'estat o falta el càlcul del temps.

En aquest moment hem de restablir el microcontrolador. Quan es reinicialitza el microcontrolador, es necessita un retard màxim de 3 segons amb l'ajut de la resistència de 10 k i el condensador de 10 uf.

Components del circuit:

Components de maquinari:

  • LED groc
  • Cristall
  • Restableix
  • Microcontrolador 8051
  • Condensadors
  • Resistències

Components del programari:

  • Cap compilador
  • Programari Proteus
  • Llenguatge C incrustat

Connexions de circuits

El subministrament de 5 V CC es dóna als 40 pins del microcontrolador que acciona el circuit. El cristall està connectat als 18 i 19 pins del microcontrolador. El circuit de restabliment està connectat a 9 pins del microcontrolador. El LED groc està connectat al pin P0.2 del microcontrolador.

Pas 2: Codificació del programa del microcontrolador

  • Primer obriu el programari Kiel uVison2. Es mostra la barra de menú amb opció de fitxer, edició, visualització, projecte i eines.
  • Seleccioneu l'opció del projecte i seleccioneu l'opció 'projecte nou' al menú desplegable. Doneu un nom al projecte i feu clic al botó 'Desa' per desar el projecte. Es crea una carpeta anomenada 'objectiu'.
  • Seleccioneu un microcontrolador per al vostre projecte. Aquí estic seleccionant 'Atmel'. Seleccioneu el tipus exacte de microcontrolador Atmel al menú desplegable. Aquí se selecciona el microcontrolador 89C51. Es crea una carpeta amb el nom 'grup font' a la carpeta 'objectiu'.
  • Feu clic al menú 'Fitxer' a la barra de menú. Seleccioneu 'fitxer nou' al menú desplegable.
M’agrada Window

M’agrada Window

  • Escriviu el codi a l'espai en blanc.

El programa LED Flash Light:

#incloure

LED sbit = P0 ^ 2

retard nul (sense signar int a)

void main ()

{LED = 0

Mentre (1)

{LED = 0

retard (600)

LED = 1

retard (600)

}

}

retard nul (int b sense signar)

{unsigned int k

per a (k = 0k

}

  • Deseu aquest codi amb l'extensió '.C'.
  • Feu clic amb el botó dret a la icona de la carpeta 'grup font' i seleccioneu l'opció 'Afegeix fitxers al grup'.
  • Apareix una finestra. Seleccioneu el fitxer 'C' que voleu afegir.
  • Seleccioneu el menú 'depuració'. Comprova si hi ha errors al programa.
  • Feu clic amb el botó dret a la icona de la carpeta 'objectiu'.
  • Seleccioneu l'opció 'opció per a l'objectiu'.
  • S'obre una finestra de destinació amb una barra de menú. Feu clic al menú 'Objectiu'.
  • Estableix la freqüència de cristall del microcontrolador.
  • Feu clic al menú 'Sortida'. Apareix una finestra
  • Feu clic al botó 'crear fitxer hexadecimal'. Es crea un fitxer hexadecimal.

Pas 3: Dibuix de circuits

Aquest circuit està dissenyat amb l'ajuda del programari Proteus. És un programari de disseny de circuits que conté una base de dades de components que podem utilitzar per construir el circuit. Tots els components estan disponibles a la biblioteca de components.

Finestra Proteus mitjançant el circuit

Finestra Proteus mitjançant el circuit

  • Obriu el programari Proteus. Apareix una finestra amb una barra de menú.
  • Feu clic al menú de fitxers.
  • Seleccioneu 'disseny nou' al menú desplegable.
  • Feu clic al menú de la biblioteca.
  • Seleccioneu 'tria dispositius / símbol' al menú desplegable.
  • Seleccioneu el comentari corresponent fent doble clic damunt, perquè el component aparegui a la finestra.
  • Afegiu tots els components i dibuixeu el circuit amb les connexions adequades.
Esquema de connexions

Esquema de connexions

Pas 4: abocament de codi

La càrrega del codi al microcontrolador s’anomena dumping. Els microcontroladors només entenen el llenguatge binari. Per tant, hem de carregar el codi hexadecimal al microcontrolador. Hi ha molts programes disponibles al mercat per carregar el codi al microcontrolador. Aquí estic fent servir el programari de programació ‘Willer’ per bolcar el codi al microcontrolador 8051. El kit de programador inclou programari juntament amb el kit de maquinari.

Cal instal·lar aquest programari a l’ordinador. El kit de maquinari inclou un sòcol sobre el qual es col·loca el microcontrolador. Aquests són els passos per carregar el codi al microcontrolador.

Kit de maquinari Willer Programmer

Kit de maquinari Willer Programmer

Finestra del programari Willer

Finestra del programari Willer

  • El maquinari (kit de programador) s’interfaccia a l’ordinador mitjançant un cable sèrie
  • El microcontrolador es col·loca al sòcol del kit de maquinari. Premeu el botó de bloqueig per assegurar-vos que el microcontrolador està connectat a la placa.
  • Obriu el programari instal·lat a l'ordinador. Es mostrarà alguns modes de funcionament.
  • Seleccioneu qualsevol mode. Apareix una finestra amb una barra de menú.
  • Feu clic al menú 'fitxer' i seleccioneu l'opció 'carrega el fitxer' al menú desplegable
  • Feu clic al botó 'automàtic' perquè el fitxer hexadecimal es carregui al microcontrolador.

Pas 5: Simulació del circuit

  • Obriu el projecte al programari proteus.
  • Feu clic al menú ‘Depuració’.
  • Seleccioneu l'opció 'Inicia la depuració'. El LED comença a parpellejar, cosa que indica que el circuit funciona.
  • Passat el temps, seleccioneu l'opció 'Atura la depuració'. Ara el LED deixarà de parpellejar.

Tan preparat per construir el vostre propi projecte, oi? Us ho heu adonat, he donat un projecte molt bàsic mitjançant un microcontrolador i he escrit el codi en llenguatge ‘C’. Però el microcontrolador entén el llenguatge de muntatge.

Així que aquí us deixo una tasca. Escriviu aquest mateix codi amb el llenguatge ensamblador, a la secció de comentaris següent.

Crèdit fotogràfic: