5 Przetwornik AC. Wstęp do realizacji projektu: „Cyfrowy miernik

Podstawy Techniki Mikroprocesorowej
Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych
19
5 Przetwornik AC. Wstęp do realizacji projektu:
„Cyfrowy miernik napięcia/temperatury” (z
wykorzystaniem dotychczasowych
umiejętności).
Zagadnienia do przygotowania:
- działanie przetwornika AC ADC0804,
- ustalanie adresów.
5.1 Wstęp
Celem ćwiczenia jest opracowanie programu obsługi przetwornika analogowocyfrowego ADC0804. Wykorzystanie przetwornika ADC0804 (rys. 5.1.) jest następujące.
Rys. 5.1. Przetwornik ADC0804 w układzie
Na końcówki VIN(+) i VIN(-) podawane jest napięcie wejściowe z potencjometru. Napięcie to
przetwarzane jest w układzie przetwornika po rozpoczęciu przetwarzania. Przetwarzanie
rozpoczyna się z chwilą uaktywnienia linii CS (CS=0) i wygenerowania impulsu na linii WR.
O zakończeniu przetwarzania przetwornik informuje zgłoszeniem przerwania na linii INTR.
Dana jest wtedy gotowa do odczytu (sygnał na linii RD). W systemie DSM-51 przetwornik
jest umiejscowiony w sposób pokazany na rys. 5.2.
Podstawy Techniki Mikroprocesorowej
Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych
20
Rys. 5.2. Schemat ideowy modułu DSM-51 z przetwornikiem A/C i multiplekserem
Wejście analogowe przetwornika AC (U17) połączone jest z multiplekserem analogowym
(U16). Multiplekser ten wybiera jedną z 8 linii wejściowych Inx. Numer wybranej linii
przekazywany jest na wejścia A,B,C multipleksera z bufora U18. Program wykorzystujący
przetwornik musi więc najpierw spowodować wybranie odpowiedniego wejścia w
multiplekserze poprzez zapisanie danej do bufora U18 wybieranego linią CSMX. Gdy wejście
jest wybrane należy „uruchomić” przetwornik linią CSAD w sposób opisany wcześniej.
5.2 Ćwiczenia do wykonania
5.2.1 Ustalenie adresów
W celu opracowania programu obsługi przetwornika AC oraz multipleksera
analogowego należy ustalić adresy obu urządzeń. Na rys. 3.2 (ćw. 3) pokazano fragment
schematu ideowego modułu DSM-51, na którym widoczne są linie wyboru urządzeń CSMX i
CSAD. Zapis danych z magistrali danych mikrokontrolera do buforów odpowiednich
urządzeń następuje w chwili, gdy na linii WRB (zapis) pojawi się impuls oraz gdy uprzednio
odpowiednie linia wyboru CSMX lub CSAD zostanie aktywowana stanem niskim L. Impuls
WRB inicjowany jest przez mikrokontroler 8051 w chwili wykonywania instrukcji zapisu do
pamięci zewnętrznej (MOVX). Odczyt przebiega analogicznie i jest aktywowany sygnałem
na linii RD. W tym ćwiczeniu należy ustalić jaki adres należy wystawić na magistrali
adresowej, aby odpowiednie linie CSMX i CSAD zostały uaktywnione.
Dekoder adresów składa się z układu U6 (układ programowalny GAL), który realizuje m.in.
następującą funkcję logiczną:
oraz dekodera 1 z 8 wykonanego w oparciu o układ U7.
5.2.2 Odczyt wyniku przetwarzania przetwornika AC
Znając adresy CSMX i CSAD opracować program, którego wykonanie spowoduje
wyzwolenie przetwarzania i odczyt wyniku z przetwornika AC. Program musi zawierać
następujące fragmenty:
- zapis danej do bufora wyboru linii multipleksera analogowego,
- wyzwolenie procesu przetwarzania AC,
- oczekiwanie na koniec przetwarzania AC i odczyt wyniku przetwarzania z
przetwornika AC,
Program można zrealizować:
- wykorzystując system przerwań i fakt zgłaszania przerwania przez przetwornik AC,
- wykorzystując pętlę opóźniającą o stałym czasie opóźnienia do realizacji oczekiwania
na wynik przetwarzania AC,
- j.w. ale z pętlą o czasie opóźnienia równym czasowi przetwarzania (odpytywanie linii
INTR).
Podstawy Techniki Mikroprocesorowej
Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych
21
Napięcie wejściowe przetwornika podawane jest z potencjometru analogowego podłączonego
z zewnątrz do modułu DSM-51. Przed rozpoczęciem ćwiczenia należy upewnić się czy
potencjometr ten jest właściwe podłączony.
5.2.3 Miernik cyfrowy
Wykorzystując procedury opracowane w poprzednim ćwiczeniu, skonstruować
program realizujący funkcję cyfrowego miernika napięcia (woltomierza) i/lub termometru
cyfrowego1 (opartego na czujniku TMP37 o charakterystyce z rys. 5.3). Program powinien
oprócz odczytu wyniku przetwarzania umożliwiać wyprowadzenie odczytanych wyników
na 1 :
a) wyświetlacz LED,
b) port szeregowy,
c) wyświetlacz alfanumeryczny LCD.
Rys. 5.3. Charakterystyka Uwy=f(T) czujnika TMP37 (c)
1
do wyboru przez prowadzącego