Proiect la Microprocesoare

1. Prezentarea generală a aplicaţiei

Tema: Măsurarea tensiunii mecanice dintr-o placă (bară) şi transmiterea comenzii de aprindere a ledurilor în funcţie de valoarea măsurată. Senzorul poate fi aplicat pe un liniar sau CD pentru testare.

Proiectul realizează conversia unui semnal analogic de la intrare (tensiune electrică) într-un semnal numeric pe 8 biţi care va fi afişat pe cele 8 led-uri de pe placa ZK-S12-A, ce foloseşte microprocesorul 9S12XDP512.

Pentru a măsura tensiunea mecanică dintr-o placă folosim un circuit format din- tr-o rezistenţă a cărei valoare variază în funcţie de tensiune şi un amplificator operaţional pentru a amplifica tensiunea. Intrarea circuitului e conectată la o sursă de alimentare de +5V, iar ieşirea este conectată la pinul 1 ENA (în locul potenţiomentrului) de pe placa ZK-S12-A. Prin urmare, în funcţie de tensiunea aplicată, led-urile de la portul B se vor aprinde.

De pe placa ZK-S12-A am folosit portul B pentru ieşire, afişajul fiind pe led-uri, iar pentru a face conversia folosim registrul de control ATD0.

2. Schema bloc de funcţionare

Fig.1 Punte activă pentru rezistenţa variabilă

Pentru a sesiza cât mai bine variaţia de tensiune dată de modificarea valorii rezistenţei variabile, folosim o punte activă.

Rezistenţa variabilă apare în schemă ca R+∆R.

Ecuaţiile de funcţionare pentru circuitul din figură sunt:

U+ = R'•I' = R'•E /(2R') = E/2

U+ =U– => I = (E – U–) / R

Uout = U– – (R+ R)•I= – ( R/R)•E/2

Tensiunea de alimentare E are o valoare de +5V şi e dată de o sursă de tensiune programabilă.

Rezistenţele R` au o valoare de 1K.

Rezistenţa R are o valoare egală cu cea a rezistenţei variabile, 306 Ω.

Amplificatorul operaţional măreşte valoarea tensiunii, deoarece variaţiile acesteia sunt foarte mici.

Fig.2 INPUT ZK-S12-A

Placa de test ZK-S12-A oferă mai multe posibilităţi pentru a aduce semnal de intrare, soluţia aleasă de noi este pinul 1 ENA, J205.

Fig. 3 OUTPUT ZK-S12-A

Ca ieşire, am ales portul B, cu afişaj pe 8 biţi, prin cele 8 led-uri, a căror stare se va modifica în funcţie de variaţia tensiunii mecanice din bară.

3. Prezentarea componentelor implementate

Aplicaţia se bazează pe folosirea plăcii de test ZK-S12-A, ce conţine microprocesorul 9S12XDP512.

Microprocesorul este o Unitate Centrală de Prelucrare realizată pe un singur cip (UCP sau CPU), care integrează elementele digitale necesare pentru operaţii aritmetice şi logice.

Termenul CPU şi microprocesor (P) sunt echivalente în industria calculatoarelor PC. Microprocesoarele tipice nu au memorie sau I/O pe acelaşi cip.

Un procesor de utilizare generală care poate fi conectat cu alte dispozitive ca memorie, periferice de intrare (tastatura) (Input) şi periferice de ieşire (monitorul) (Output) va forma un sistem cu microprocesor.

Componentele unui microprocesor sunt:

- Memoria

– ROM: Read only Memory (memorie doar citită)

- memorează programele sistemului - este prima la pornire.

- memorează constantele.

– RAM: Random Access Memory (mem. R/W)

- memorează datele (variabilele).

- memorează adresa de revenire pentru subrutine.

- memorează programele definite de utilizator.