Hardware

bookmarks :
1. Evolutia proiectului pe sedinte »	Sendinta 1 si	Sedinta 2
	Sedinta 3 \|	Sedinta 4
	Sedinta 5 &	dupa vacanta

In primele 2 sedinte s-a realizat partea comuna a tuturor proiectelor.

Pe placuta s-a plasat stabilizatorul cu 3 terminale LM7805 care are pe pinul 1 tensiunea de la sursa de alimentare (+10V). La intrarea in pinul 1 este plasatasi o dioda care impiedica defectarea circuitului in cazul in care se alimenteaza cu inversarea polaritatii. Se folosesc si 2 condensatoare pentru stabilitatea functionarii. Pe pinul 3 al LM7805 vom avea astfel +5V, cu care vom alimenta celelalte componente de pe placuta.

Am verificat ca la pinul 3 al LM705 avem tensiunea de 5V aplicand la intrarea circuitului tensiunea de 10V.

Am plasat si convertorul de semnal de nivel realizat cu circuitul MAX232 rolul acestuia fiind sa converteasca nivelurile TTL (0..5V) in niveluri RS232, si viceversa impreuna cu condensatoarele polarizate. Condesatoarele sunt utilizate in producerea tensiunilor necesare functionarii convertorului.

Click pentru marire

• Sedinta 3 [sus]

In sedinta a treia am montat pe placuta soclul microprocesorului ATmega16 impreuna cu componentele necesare functionarii acestuia:

- circuitul de power-on reset

- 2 condensatoare tip SMD pentru previnirea apariţiei zgomotului de comutare pe liniile de alimentare(C5 şi C6)

- cristalul de cuart de frecventa 7,3728 MHz impreuna cu 2 condensatoare de tip SMD (C2, C3)

- dioda led care se aprinde cand PD6 este in 1 logic, legat la pin printr-o rezistentă de 330Ω

- butonul SW1 leaga PD5 la masa (0 logic) in momentul apasarii.

Click pentru marire

• Sedinta 4 [sus]

In sedinta a patra am facut conexiunele intre pinii 30-10 si 31-11 ai microcontroller-ului si am conectat pinii de emisie receptie ai convertorului MAX232 la pinii de emisie receptie ai microcontroller-ului.

Am verificat tensiunile pe pinii 30-31 si 10-11 voltmetrul indicand +/- 5V.Apoi am primit microcontroller-ul,l-am fixat in soclu si am verificat ca dioda LED se aprinde intermitent la frecventa de 1 Hz iar prin apasarea butonului se schimba frecventa cu care clipeste.

Click pentru marire

Folosind software-ul de test incarcat in memoria microprocesorului s-a verificat ca atunci cand se trimite un character pe seriala catre microcontroller acesta returneaza caracterul cu codul ASCII urmator.Am vizionat procesul si pe osciloscop.

Am introdus de la tastatura folosind terminalul Code Vision AVR caracterul "SPACE", in codul ASCII avand valoarea "32". Am vizualizat pe osciloscop la intrarea in microprocesor pe pinul 14.

Click pentru marire

Apoi am vizualizat la iesirea microprocesorului la apasarea aceleasi taste urmatorul caracter in codul ASCII.

Click pentru marire

• Sedinta 5 & dupa vacanta [sus]

In sedinta 5 cat si dupa vacanta am montat pe placuta compenentele specifice proiectului nostru si anume voltmetru numeric cu afisaj LCD cu doua scali.

Pentru inceput am realizat schema electrica pe care am gandit-o de la inceput pentru 2 scali una de 0-2V si una de 0-20V. Pentru ambele scali am montat 4 diode conectate intre intrare si masa al caror scop este sa previna intrarea unui potential mai mare de 4x0.6=2.4V.

Pentru scala de 0-20V am montat un divizor de tensiune 1/10 format dintro rezistenta de 100k si inca 3 rezistente inseriate insumand 900k. Preventiv pentru a indeparta zgomotul de pe intrare am montat si un filtru cu un condensator de 100n si o rezistenta de 1k.

Pentru a afisa tensiunea am utilizat un LCD 2x16. Aici a aparut prima problema. Intrucat nu am folosit un potentiometru pentru reglarea contrastului si nici nu am legat pinul LCD-ului la masa acesta nu afisa nimic. Problema a fost remediata imediat dupa ce am conectat pinul la masa.

Click pentru marire

2. Lista completa de materiale (BOM - Bill of Materials). [sus]

Quantity	Reference	Part	Notes
1	C1	4,7 uF	electrolyte
2	C2, C3	22 pF	smd
2	C5, C6	100 nF	smd
4	C7, C8, C9, C10	1 uF	electrolyte
4	C11, C12, C13, C14	100 nF
1	D1	1N4001
1	D2		led
4	D3, D4, D5, D6	1N4007
1	DB9	FEMALE
1	LCD	2x16
1	R1	10 K, 5%
1	R2	0.330 K
1	R3	560 K
2	R4, R5	178 K
1	R6	100 K
1	R7	1 K
1	SW1		button
2	SW2, SW3		switch
1	U1	ATMEGA16	capsule DIL40
1	U2	MAX232N
1	U3	LM7805
1	X1	QUARZ

3. Explicatii [sus]

Pentru realizarea voltmetrului vom folosi convertorul analogic-digital al microprocesorului. Pentru ca acest convertor sa functioneze, trebuie folosita tensiunea de referinta. Aceasta reprezinta o valoare maxima care poate fi masurata de microcontroler. Am ales drept referinta valoarea de 2,56 volti, intrucat este mai stabila decat tensiunea de 5 volti de la alimentare.Folosirea acestei tensiuni usureaza reprezentarea valorilor ca numere binare in microcontroler, deoarece 2.56 reprezinta puterea lui 2.

Convertorul analog-digital oferitde Atmega16 are urmatoarele caracteristici:

- rezolutie de 10 biti

- precizie de ±2 LSB

- timp de conversie intre 13-260μs

- 8 canale de intrare multiplexate

- posibilitatea de ajustare stanga a rezultatului din registrul ADC

- excursia de tensiune 0-VCC

- moduri "Free-Running" sau conversie unica

- intrerupere la terminarea unei conversii

În cazul convertorului A/D de 10 biti, rezolutia trebuie sa fie de Vref/2n =2,5 mV /bit. Apoi fiecare semnal prezent la intrare va fi exprimat ca o fractie din tensiunea de referinta.

Acesta primeste pe intrarea ADC1 o tensiune Vin(0..2,56V) si este alimentat la tensiunea de 5V data de stabilizator(pinul 30 AVcc).Pentru folosirea tensiunii de referinta interna este necesara conectarea unui candensator de 100nF intre pinul Aref si Gnd.,pentru prevenirea zgomotului.

Conversia ADC-ului este simpla.Daca rezolutia este setata la 10 biti ,atunci vom avea 1024 de valori.La un moment dat valoarea amplitudinii este preluata si transmisa la intrarea ADC, unde valoare convertita este stocata in registrii ADCH si ADCL.La urmatorul ciclu de ceas alta valoare este convertita.

Tensiunea de intrare este calculata cu formula:

Vin[V]=(ADC·Vref[V])/1024

Tensiunea este afisata pe un display 2x16 conectat la portul C al microcontrolerului.

Pentru schimbare scalei am utilizat un comutator pentru a alege fizic scala si un intrerupator pentru a comuta scala in software. Pentru varianta software am setat 1 logic pe un pin si am citit aceasta valoare. Daca valoarea este 1 se pastreaza scala 0-2 V,iar dc este 0(prin punerea la masa a pinul A.5 cu ajutorul intrerupatorului) trece la scala 0-20V.

Pentru a atentiona utilizatorul asupra depasirii scalei am folosit ledul de pe macheta care se aprinde in momentul depasirii scalei, cat si un mesaj care apare pe display

Probleme: Nu am conectat pinul de contrast la masa.

4. Schema electrica [sus]

Click pentru marire