Simularea unui termostat cu comandă de răcire și încălzire

1.Tema

Tema proiectului consta in „Simularea unui termostat cu comanda de racire si incalzire” cu ajutorul Microcontroler-ului Atmega16.Se va folosi un senzor de temperatura DS1820 si placa de dezvoltare EasyAVR 4.

2.Proiectarea Hardware

2.2 Schema Bloc

2.1 Descriere Blocuri

Arhitectura Microcontrolerului ATmega16

ATmega 16 este un microcontroler CMOS de 8 biţi de mică putere bazat pe arhitectura RISC AVR îmbunătăţită. Dispune de un set de 131 de instrucţiuni şi 32 de regiştri de uz general. Cele 32 de registre sunt direct adresabile de Unitatea Logică şi Aritmetică (ALU), permiţând accesarea a două registre independente într-o singură instrucţiune. Se obţine, astfel, o eficienţă sporită în execuţie (de până la zece ori mai rapide decât microcontrorelerele convenţionale CISC).

ATmega16 este un microcontroler RISC pe 8 biţi realizat de firma Atmel. Caracteristicile principale ale acestuia sunt:

- 16KB de memorie Flash reinscriptibilă pentru stocarea programelor ;

- 1KB de memorie RAM ;

- 512B de memorie EEPROM ;

- două numărătoare/temporizatoare de 8 biţi ;

- un numărător/temporizator de 16 biţi ;

- conţine un convertor analog – digital de 10 biţi, cu intrări multiple ;

- conţine un comparator analogic ;

- conţine un modul USART pentru comunicaţie serială (port serial) ;

- dispune de un cronometru cu oscilator intern ;

- oferă 32 de linii I/O organizate în patru porturi (PA, PB, PC, PD).

Structura internă generală a controlerului este prezentată în Figura 1. Se poate observa că există o magistrală generală de date la care sunt conectate mai multe module:

- unitatea aritmetică şi logică (ALU) ;

- registrele generale ;

- memoria RAM şi memoria EEPROM ;

- liniile de intrare (porturile – I/O Lines) şi celelalte blocuri de intrare/iesire. Aceste ultime module sunt controlate de un set special de registre, fiecare modul având asociat un număr de registre specifice.

Memoria Flash de program împreună cu întreg blocul de extragere a instrucţiunilor, decodare şi execuţie comunică printr-o magistrală proprie, separată de magistrala de date menţionată mai sus. Acest tip de organizare este conform principiilor unei arhitecturi Harvad şi permite controlerului să execute instrucţiunile foarte rapid.

Modul Power-Down salvează conţinutul registrelor, dar blochează Oscilatorul, dezactivând toate celelalte funcţii al chip-ului până la urmatoarea întrerupere externă sau Reset Hardware. În modul Power-Save, timer-ul asincron continuă să meargă, permiţând user-ului să menţină o bază de timp în timp ce restul dispozitivului este oprit. În modul Stand-by, Oscilatorul funcţionează în timp ce restul despozitivului este oprit. Acest lucru permite un start foarte rapid combinat cu un consum redus de energie. În modul Stand-by extins (Extended Stanby Mode), atât Oscilatorul principal, cât şi timer-ul asincron continuă să funcţioneze.

Memoria Flash (On-chip) permite să fie reprogaramată printr-o interfaţă serială SPI, de către un programator de memorie nonvolatilă convenţional, sau de către un program de boot On-chip ce rulează pe baza AVR. Programul de boot poate folosi orice interfaţă pentru a încărca programul de aplicaţie în memoria Flash