2.2 Блок-схема работы микроконтроллера
Блок-схема работы микроконтроллера показана на рисунке 5.
Рисунок 5 - Блок-схема работы микроконтроллера
3. Разработка функциональной и принципиальной схем устройства
3.1 Принципиальная схема устройства
На рисунке 6 показана схема устройства
Рисунок 6 - Принципиальная схема устройства
Схема - графическое изображение с помощью условных графических и буквенно-цифровых обозначений связей между элементами.
На схеме отлично видно, как элементы связаны, а также какие из них с взаимодействуют с другими элементами устройства.
Главный минус схемы она не показывает физическое местоположение объектов на печатной плате.
3.2 Функциональная схема устройства
Функциональная схема устройства показана на рисунке 7.
Рисунок 7 - Функциональная схема устройства
Под управлением микроконтроллера PIC16f628. Для связи с индикатором, воспользуемся портами выводами RA2, RA3, RA6 для отображения сегмента на индикаторе воспользуемся портами выводами RB0-RB6.
Для связи с термодатчиком используется порт вывод RA1.
Клавиша "Старт/Останов" подключим к порту RA7
4. Разработка алгоритмов
Алгоритм инициализации датчика
Для запуска устройства с помощью интерфейса 1-wire нужно подать импульс низкого напряжения примерно на 500 мкс, после этого возобновить сигнал и подождать еще столько же. Ниже приведен код инициализации датчика (рисунок 7):
Рисунок 7 - Алгоритм инициализации датчика
На рисунке 8 показан алгоритм отправки байта данных датчику.
Рисунок 8 - Алгоритм отправки байта данных датчику
Для отправки данных по байтам мы будем использовать кратковременное низкое напряжение и высокое.
"Провал" шины на 60 мс соответствует логической единице.
Кратковременный провал и поддержка высокого уровня на 60 мс - нулю. Под блок схемой (рисунок 9) идет код для отправки байтов (рисунок 10).
Рисунок 9 - Блок схема
Рисунок 10 - Алгоритм получения одного байта от датчика
Для получения байта от датчика подается низкий уровень напряжения на датчик, после небольшой задержки опрашивается порт. Датчик поддерживает нулевой потенциал на шине, если разряд равен нулю, на протяжении 60 мкс.
Код функции для получения байта от датчика (рисунок 11):
Рисунок 11 - Получения байта от датчика
На рисунке 12 показана структура программы:
Рисунок 12 - Структура программы
На рисунке 13 показан код программы:
Рисунок 13 - Кол программы
5 Технология отладки программы
Пришло время для отладки нашей программы. Для этого воспользуемся программой MPLAB IDE. Является довольно дружелюбной средой разработки, но самый большой плюс это встроенный компилятор ассемблера. На рисунке 14 показана отладка программы.
Рисунок 14 - Откладка программы
Код будем писать на языке С в программе HI-TECH C Compiler (рисунок 15). Для успешной работы нам надо синхронизовать MPLAB IDE и HI-TECH C Compiler.
Рисунок 15 - Компилятор HI-TECH C
В HI-TECH C Compiler мы можем выбрать на каком микроконтроллере будем работать, а также настроить его по вашему вкусу. Ниже отрывок из листинга программы (рисунок 16).
Рисунок 16 - Отрывок из листинга программы