на тему:

«Разработка термометра с автоматическим контролем температуры

на базе микроконтроллера AТ90S2313 с применением термостата DS1620»

Введение

Измерение, контроль и регулирование температуры является одной из неотъемлемых и важных задач в современном мире. Такая задача стоит и перед промышленностью, и перед сельским хозяйством, и в быту и даже в области высоких технологий. В разных случаях задача регулирования температуры имеет свою индивидуальную цель и метод решения.

Регулирование температуры различных газообразных, сыпучих и жидких сред, в том числе воздуха и воды является задачей и для дорожно–строительной отрасли промышленности. Примером может служить регулирование температуры приготовления битумной смеси, асфальта и т.д.

Возлагать на человека задачу контроля и регулирования температуры технологических процессов в эпоху высоких компьютерных технологий просто не рационально. На помощь человеку пришли различные цифровые датчики и регуляторы температуры с использованием микропроцессорной техники.

В данном курсовом проекте рассматривается проектирование и создание цифрового регулятора температуры на базе микросхемы-термометра DS1620, который совмещает температурный датчик, схему управления и АЦП в одном кристалле, и микроконтроллера фирмы Atmel AT90S2313.

1. Анализ задачи. Выбор компонентов

Наша задача состоит в поддержании температуры в заданном диапазоне значений. Коридор значений температуры задается оператором с клавиатуры. На ЖКИ необходимо выводить данные о текущей температуре, о верхнем пределе и о нижнем пределе (поочередно, в зависимости от выбранного оператором режима). Температурный датчик должен сообщать о нахождении температуры в заданном коридоре свечением светодиода на одном из своих выводов (Tcom). Также цифровой термостат будет осуществлять управление исполнительными устройствами (нагревателем и охладителем) подачей сигнала высокого уровня на соответствующие выводы (Thigh и Tlow). Одновременно включенными оба исполнительных механизма быть не должны. Задачи по управлению термостатом, по выводу информации на ЖКИ, по обработке информации с термостата и с клавиатуры оператора возлагаются на микроконтроллер.

1.1 Микроконтроллер

AT90S2313 - экономичный 8 битовый КМОП микроконтроллер, построенный с использованием расширенной RISC архитектуры AVR. Исполняя по одной команде за период тактовой частоты, AT90S2313 имеет производительность около 1MIPS на МГц, что позволяет разработчикам создавать системы оптимальные по скорости и потребляемой мощности.

В основе ядра AVR лежит расширенная RISC архитектура, объединяющая развитый набор команд и 32 регистра общего назначения. Все 32 регистра непосредственно подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), что дает доступ к любым двум регистрам за один машинный цикл.

Подобная архитектура обеспечивает десятикратный выигрыш в эффективности кода по сравнению с традиционными CISC микроконтроллерами.

AT90S2313 предлагает следующие возможности: 2кБ загружаемой флэш памяти; 128 байт EEPROM; 15 линий ввода/вывода общего назначения; 32 рабочих регистра; настраиваемые таймеры/счетчики с режимом совпадения; внешние и внутренние прерывания; программируемый универсальный последовательный порт; программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором; SPI последовательный порт для загрузки программ; два выбираемых программно режима низкого энергопотребления. ............