Пошаговая процедура разработки проектов микроконтроллеров

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Я уверен, что термин «микроконтроллер» должен быть вам знаком. Это одна микросхема, которая содержит процессор, память и встроенные в нее выводы ввода / вывода. Мы часто используем микроконтроллеры для встроенных приложений в качестве контроллера для управления любыми исполнительными механизмами, такими как двигатели или дисплеи.

Я уверен, что среди вас должно быть много тех, кто хотел бы создать свою собственную встроенную систему или позвольте мне сказать простой проект с использованием микроконтроллера. Теперь для этого вам нужно иметь общее представление о каждом шаге, необходимом для разработки проекта на основе микроконтроллера. Итак, здесь я объясняю основные шаги для создания проекта на основе микроконтроллера.




Но перед этим давайте получим представление о проекте, который мы хотели бы разработать, и теории, лежащей в его основе.

Цель проекта

Разработать систему светодиодной вспышки с использованием микроконтроллера



Теория

Система светодиодной вспышки может производить свет через светоизлучающий диод. Лампы накаливания, используемые в традиционных вспышках, потребляют больше энергии и имеют меньший срок службы. С другой стороны, светодиодные фонари потребляют меньше энергии и имеют долгий срок службы.

Основная идея дизайна

Микроконтроллер генерирует выходные логические импульсы, так что светодиодный индикатор включается и выключается через определенные интервалы. Это 40-контактный микроконтроллер. Кристалл, подключенный к входным контактам микроконтроллера, обеспечивает точные тактовые сигналы на частоте кристалла.


Шаги в развитии проекта

Шаг 1: Проектирование схемы

Кристалл микроконтроллера 8051 работает на частотах 11,0592 МГц, поскольку может выдавать точные тактовые импульсы для синхронизации данных. Два конденсатора подключены к кварцевому генератору с диапазоном от 20 до 40 пФ, который используется для стабилизации тактовых сигналов. Микроконтроллер 8051 иногда переходит в состояние блокировки или расчет времени отсутствия.

В это время нам нужно перезагрузить микроконтроллер. Когда микроконтроллер перезагружается, требуется максимальная временная задержка 3 секунды с помощью резистора 10 кОм и конденсатора 10 мкФ.

Компоненты схемы:

Компоненты оборудования:

  • Желтый светодиод
  • Кристалл
  • Перезагрузить
  • 8051 микроконтроллер
  • Конденсаторы
  • Резисторы

Компоненты программного обеспечения:

  • Без компилятора
  • Программное обеспечение Proteus
  • Встроенный язык C

Цепные соединения

Питание 5 В постоянного тока подается на контакт 40 микроконтроллера, который управляет схемой. Кристалл подключается к выводам 18 и 19 микроконтроллера. Схема сброса подключена к 9 контакту микроконтроллера. Желтый светодиод подключен к выводу P0.2 микроконтроллера.

Шаг 2: Кодирование программы микроконтроллера

  • Сначала откройте программу Kiel uVison2. Здесь отображается строка меню с параметрами файла, редактирования, просмотра, проекта и инструментов.
  • Выберите вариант проекта и выберите «вариант нового проекта» в раскрывающемся меню. Дайте название проекту и нажмите кнопку «Сохранить», чтобы сохранить проект. Создается папка с именем «цель».
  • Выберите микроконтроллер для своего проекта. Здесь я выбираю «Атмель». В раскрывающемся меню выберите точный тип микроконтроллера Atmel. Здесь выбран микроконтроллер 89C51. Папка с названием «исходная группа» создается в «целевой» папке.
  • Щелкните меню «Файл» в строке меню. В раскрывающемся меню выберите «новый файл».
Как окно

Как окно

  • Напишите код на пустом месте.

Программа LED Flash Light:

#включают

сбит светодиод = P0 ^ 2

недействительная задержка (unsigned int a)

пустая функция()

{LED = 0

Пока (1)

{LED = 0

задержка (600)

Светодиод = 1

задержка (600)

}

}

недействительная задержка (unsigned int b)

{unsigned int k

для (k = 0k

}

  • Сохраните этот код с расширением «.C».
  • Щелкните правой кнопкой мыши значок папки «исходная группа» и выберите вариант «добавить файлы в группу».
  • Появится окно. Выберите файл «C», который нужно добавить.
  • Выберите меню «отладка». Он проверяет программу на наличие ошибок.
  • Щелкните правой кнопкой мыши значок «целевой» папки.
  • Выберите опцию «вариант для цели».
  • Целевое окно открывается со строкой меню. Щелкните меню «Цель».
  • Установите частоту кристалла для микроконтроллера.
  • Щелкните меню «Вывод». Появится окно
  • Нажмите кнопку «Создать шестнадцатеричный файл». Создается шестнадцатеричный файл.

Шаг 3: чертеж схемы

Схема разработана с помощью программного обеспечения Proteus. Это программное обеспечение для проектирования схем, которое содержит базу данных компонентов, которые мы можем использовать для построения схемы. Каждый компонент доступен в библиотеке компонентов.

Окно Proteus с использованием схемы

Окно Proteus с использованием схемы

  • Откройте программу Proteus. Появится окно со строкой меню.
  • Щелкните меню файла.
  • В раскрывающемся меню выберите «новый дизайн».
  • Щелкните меню библиотеки.
  • В раскрывающемся меню выберите «выбрать устройства / символ».
  • Выберите соответствующий комментарий, дважды щелкнув по нему, чтобы компонент появился в окне.
  • Добавьте все компоненты и нарисуйте схему с правильными подключениями.
Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема

Шаг 4: сброс кода

Загрузка кода в микроконтроллер называется сбросом. Микроконтроллеры понимают только двоичный язык. Итак, нам нужно загрузить шестнадцатеричный код в микроконтроллер. На рынке доступно множество программного обеспечения для загрузки кода в микроконтроллер. Здесь я использую программное обеспечение «Willer» для записи кода на микроконтроллер 8051. В комплект программатора входит программное обеспечение и комплект оборудования.

Это программное обеспечение необходимо установить на компьютер. В комплект оборудования входит гнездо, на котором размещается микроконтроллер. Вот шаги, чтобы загрузить код в микроконтроллер.

Комплект оборудования Willer Programmer

Комплект оборудования Willer Programmer

Окно программного обеспечения Willer

Окно программного обеспечения Willer

  • Оборудование (комплект программатора) подключается к компьютеру через последовательный кабель.
  • Микроконтроллер помещается в гнездо комплекта оборудования. Нажмите кнопку блокировки, чтобы убедиться, что микроконтроллер подключен к плате.
  • Откройте программное обеспечение, установленное на компьютере. Он отобразит некоторые режимы работы.
  • Выберите любой режим. Появится окно со строкой меню.
  • Нажмите на меню «файл» и выберите опцию «загрузить файл» в раскрывающемся меню.
  • Нажмите кнопку «авто», чтобы шестнадцатеричный файл был загружен в микроконтроллер.

Шаг 5: Моделирование схемы

  • Откройте проект в программе Proteus.
  • Щелкните меню «Отладка».
  • Выберите опцию «начать отладку». Светодиод начинает мигать, что указывает на то, что цепь работает.
  • Через некоторое время выберите вариант «остановить отладку». Светодиод перестанет мигать.

Так что готовы создать свой собственный проект, не так ли? Вы, должно быть, заметили, я дал очень простой проект с использованием микроконтроллера и написал код на языке «Си». Но микроконтроллер понимает язык ассемблера.

Итак, я оставляю вам задачу. Напишите этот же код, используя язык ассемблера, в разделе комментариев ниже.

Фото:

  • Комплект оборудования Willer Programmer от Popscreencdn