Введение

В настоящее время встроенные компьютерные системы получают все большее распространение из-за их высокого качества и надежности, а так же простоты обработки информации.

Микроконтроллеры являются ядром многих современных устройств и приборов, в том числе и бытовых. Главной особенностью микроконтроллеров является то, что с их помощью легче и зачастую гораздо дешевле реализовать различные схемы.

Одними из самых популярных микроконтроллеров на сегодняшний день являются микроконтроллеры фирмы Atmel. Они основаны на новой RISC-архитектуре, которая была разработана с использованием достижений полупроводниковой микроэлектроники и возможностей программного обеспечения 1990-х годов. Созданные в результате микроконтроллеры имеют самое высокое соотношение производительность/потребление энергии, доступное на рынке 8-разрядных микроконтроллеров.

Языки программирования высокого уровня быстро становятся стандартным методом программирования для встроенных микроконтроллеров из-за уменьшения времени разработки и упрощенной поддержки сопровождения. Архитектура микроконтроллеров фирмы Atmel была разработана совместно с экспертами языка Си, чтобы гарантировать, что аппаратные средства и программное обеспечивают получение высокоэффективного кода.

В данном курсовом проекте разрабатывается устройство управления системой измерения веса, построенном на микроконтроллере ATmega16 фирмы Atmel.

1. Анализ поставленной задачи

Система измерения веса построена на весовом индикаторе WE2108, который является измерительным усилителем для подключения 4х датчиков веса. Сигнал датчиков веса усиливается и преобразуется прибором в цифровую форму и отображается на встроенном дисплее. Управление системой в целом осуществляется микроконтроллером ATmega16, который принимает от WE2108 сигнал превышения заданного уровня срабатывания и выдает соответствующие сигналы управления задвижками бункера и транспортером.

Структурная схема системы приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Структурная схема системы

Работа системы заключается в следующем: в бункере находится груз (например, песок), который необходимо отсыпать дозированными порциями. Тележка заезжает на платформу, на которой установлены весовые датчики. Прибор WE2108 позволяет задать функцию тарирования, при выполнении которой запоминается текущее значение массы тележки и это значение вычитается из последующих значений веса. Т.е., если платформа с весовыми датчиками нагружена только пустой тележкой, то прибор показывает нулевое значение. При нажатии кнопки Пуск микроконтроллер ATmega16 выдает сигнал включения транспортера, а после выдержки времени в 5 секунд на открытие бункера. Тележка начинает наполняться грузом. Как только вес тележки с грузом достигнет заданного, WE2108 выдает сигнал о превышении установленного веса. ATmega16 получает этот сигнал, закрывает бункер и после выдержки времени в 5 секунд останавливает транспортер.

Предложенный для решения задачи микроконтроллер ATmega16 обладает следующими характеристиками:

•  напряжение питания+5 V

•  размер памяти программ 16 К

•  размер EEPROM512 В

•  размер внутренней SRAM 1 К

•  порты ввода/вывода4x8 bit

•  четыре таймера счетчика

•  программируемый последовательный УСАПП

Этих свойств микроконтроллера вполне достаточно для обеспечения управления задвижками бункера и временем работы транспортера.

2. Проектирование принципиальной схемы устройства

2.1 Схема включения микроконтроллера

Микроконтроллер AVR типа ATmega16 имеет напряжение питания +5 V, которое подводится к выводу VCC. ............