więcej... - Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka
Wydział Mechaniczny
Instrukcja do zajęć laboratoryjnych
Temat ćwiczenia: Programowanie układu do sterowania klawiaturą
i dwoma wskaźnikami 7 segmentowymi
Numer ćwiczenia: 6
Laboratorium z przedmiotu:
Technika cyfrowa i mikroprocesorowa
I. WPROWADZENIE
Podstawowym zadaniem każdego układu mikroprocesorowego jest generowanie pożądanych
stanów wyjściowych na podstawie danych wejściowych. W większych systemach bardzo
często jednym z urządzeń zewnętrznych jest klawiatura, która służy do wprowadzania
pewnych parametrów. Do informowania o wartościach określonych wielkości stosuje się
wszelkiego rodzaje wyświetlacze. Wśród klawiatur możemy wyodrębnić klawiatury:
a) stykowe,
b) kontaktronowe,
c) hallotronowe,
d) membranowe,
e) inne.
Sposób obsługi klawiatur:
a) programowy bezpośredni odczyt/przeglądanie (zaleta – prostota obsługi; wada –
rozwiązanie z różnych powodów stosowane tylko przy małej liczbie klawiszy),
b) programowe przeglądanie matrycy klawiszy ,
c) przeglądanie klawiatury z wykorzystaniem przerwań.
Na dołączonym rysunku przedstawiono schemat układu z klawiaturą stykową i dwoma
wyświetlaczami 7 segmentowymi. Mikrokontroler powinien cały czas cyklicznie,
sekwencyjnie sprawdzać czy nie wciśnięto jakiegokolwiek klawisza. W tym celu należy
wysyłać na dwa szeregowo połączone 8-bitowe rejestry przesuwne 74HCT164 (patrz
instrukcja do ćwiczenia „Programowanie układu do sterowania matrycą 5 na 7”) ciąg jedynek
wśród których będzie jedno zero. Następnie należy, co takt zegarowy podawany na układy
74164 z RA1, odczytywać wartość na RB0. Gdy RB0=1 to stan niski jest na linii, wciśniętego
klawisza, który zwiera dwa styki i podaje go poprzez negator (74HCT04) właśnie na RB0. I
tak, jeżeli po 3 takcie zegarowym 74164 od momentu wpisania na ten rejestr 0 pojawi się stan
wysoki na RB0 to znaczy, że wciśnięty został klawisz 3 „od góry” i w naszym przypadku
będzie to czwórka.
Wyświetlanie danych na wskaźnikach 7 segmentowych odbywa się poprzez dekodery kodu
BCD (rys 1), w związku z tym nie ma potrzeby umieszczania w programie tablicy z
odpowiednimi kodami, jak to było w ćwiczeniu Programowanie układu do sterowania
wyświetlaczem 7-segmentowym
D0
D1
D2
D4
Z
A
T
R
Z
A
S
K
D
E
K
O
D
E
R
/LE
/BI
Rysunek 1. Schemat blokowy układu HCT4511.
S
T
E
R
O
W
N
I
K
A
B
C
D
E
F
G
Jeżeli chcemy, aby na danym wyświetlaczu pojawiła się np. cyfra 5 to na wejścia D0-D4
musimy podać: 0b0101, a na wejście /LE (ang. latch enable – zezwolenie na wspis) stan niski.
Wybór wskaźnika, na którym chcemy w danym momencie wyświetlić określoną dokonuje się
poprzez odpowiednie ustawienia wartości na RA2 i RA3:
a) RA2 = RA3 = 0 - wyświetlenie cyfry na obu wskaźnikach,
b) RA2 = 0 i RA3 = 1 – wyświetlenie cyfry na wskaźniku oznaczonym symbolem U7,
c) RA2 = 1 i RA3 = 0 - wyświetlenie cyfry na wskaźniku oznaczonym symbolem U6.
Wejście /Bl , aktywne stanem niskim powoduje wyczyszczenie wyświetlacza.
II. CEL ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie studentów ze sterowaniem odczytu z
klawiatury sekwencyjnej i sterowaniem wyboru układu wyjściowego podłączonego razem z
innymi do jednej linii danych.
III. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. Napisać program realizujący następujące założenia (podpunkty opisują zadania
alternatywne – wyboru dokonuje prowadzący):
a) Napisz program wyświetlający dwie liczby określone przez 2 ostatnio naciśnięte klawisze,
przy czym, znak * wymazuje zawartość obu wyświetlaczy, a # wyświetla ostatnio
wybraną liczbę 2 razy.
b) j. w. z zastosowaniem przerwań pochodzących od zmiany sygnału na pinie RB0.
2. Prześledzić jego działanie za pomocą symulatora MPLAB.
a) Utwórz projekt zgodnie z instrukcją „Zintegrowane środowisko projektowe MPLAB™
wraz z programatorem PICSTART®Plus”,
b) przeprowadź symulację działania programu i oceń jego poprawność.
IV. WYMAGANIA BHP.
•
•
Uwaga!!! Nie należy przeprowadzać jakichkolwiek manipulacji na mikrokontrolerach,
układach i urządzeniach elektronicznych przy włączonym zasilaniu.
Uwaga!!! Nieprzestrzeganie poleceń prowadzącego grozi uszkodzeniem układów
za co cała grupa ponosi materialną odpowiedzialność
V. SPRAWOZDANIE STUDENCKIE
Sprawozdanie powinno zawierać:
1. Wydruk programu zaopatrzonego w komentarze,
2. Obserwacje i wnioski.
VI. LITERATURA.
1. www.microchip.com
2. Gołębiewski K.: Elektronika dla elektryków, Wydawnictwa Politechniki Białostockiej,
Białystok 1993.
3. Kalisz J.: Podstawy elektroniki cyfrowej, WKŁ, Warszawa 1998.
4. Jabłoński T.: Mikrokontrolery PIC16F8x w praktyce [architektura, programowanie,
aplikacje]. BTC, Warszawa, 2002.
5. Grodzki L. J., Owieczko W.: Podstawy techniki cyfrowej, Wydaw. Politechniki
Białostockiej, Białystok 2004.
6. Skorupski A.: Podstawy budowy i działania komputerów, WKŁ, Warszawa 2000.
7. Skorupski A.: Podstawy techniki cyfrowej, WKŁ, Warszawa 2001.
8. Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ, Warszawa 1996.
9. Pełka R.: Mikrokontrolery: architektura, programowanie, zastosowania, WKŁ, Warszawa
1999.