

Digitalni voltmetri vrednost prikazuju na numeričkom displeju konvertovanjem vrednosti pomoću A/D konvertora.

Voltmetar



Blok dijagam prostog digitalnog voltmetra.

Ulazni signal Pojačavač i filtar A/D konvertor Izbor opsega merenja Registar Displej



Digitalni voltmetar.

Voltmetar

A/D konvertor MCP3204



MCP3204 aproksimacijom.

je 12-bitni A/D konvertor sa sukcesivnom



Poseduje 4 kanala koji se mogu koristiti kao 4 nezavisna kanala ili kao 2 diferencijalna para.



Diferencijalna nelinaernost (DNL) iznosi ±1 LSB dok integralna nelinearnost (INL) iznosi ±1 LSB.



Komunikacija sa uređajima se izvodi korišćenjem serijskog interfejsa kompatibilnog sa SPI protokolom.



Referentni napon Vref određuje analogni ulazni opseg, kako se on smanjuje smanjuje se i vrednost LSB-a.

A/D konvertor MCP3204



Izgled A/D konvertora i raspored pinova.



Blok dijagram.

A/D konvertor MCP3204



A/D konvertor čine: 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Multiplekser za ulazne kanale; Sample and Hold kolo; D/A konvertor; komparator 12-bitni SAR (Successive Approximation Register); pomerački (Shift) registar; kontrolna logika.



Digitalni izlazni kôd se dobija iz funkcije:

Kod

 4096 

Vin Vref

A/D konvertor MCP3204



U komunikaciji sa mikrokontrolerima šalju se i primaju 3 bajta.



SPI interfejs mikrokontrolera mora biti podešen tako da taktuje podatke na opadajućoj ivici a da ih lečuje na rastućoj.



Komunikacija između mikrokontrolera i A/D konvertora.

A/D konvertor MCP3204



Prvi bajt poslat A/D konvertoru sadrži 5 nula nakon čega slede startni bit, SGL/DIFF bit i D2 bit.



Po slanju drugog bajta A/D konvertoru u prijemnom registru mikrokontrolera sadržaće se 3 nepoznata bita, zatim sledi null bit nakon čega slede 4 bita najveće težine rezultata konverzije (B11-B8).



Po slanju trećeg bajta A/D konvertoru prijemni registar mikrokontrolera će sadržati 8 nižih bitova rezultata konverzije.

LCD displej Hitachi HD44780



LCD displej služi za ispisivanje poruka po minijaturnom ekranu i sadrži kontroler HD44780 firme Hitachi.



LCD displej se sastoji iz 2 reda sa po 16 linija u kojima se ispisuju karakteri dok se svako od ovih polja sastoji od matrice veličine 5x8 piksela.



Prikazuje sva slova abecede, grčka slova, znakove interpukcije, matematičke simbole, moguće je prikazati i znakove koje korisnik sam isprojektuje.



Poseduje i automatsko pomeranje poruka preko ekrana (šiftovanje ulevo i udesno), pojavljivanje kursora, pozadinsko osvetljenje plave boje i slično.

LCD displej Hitachi HD44780



Izgled LCD displeja.



Izgled matrice LCD displeja.

LCD displej Hitachi HD44780



Unutar displeja se nalaze 3 memorijska bloka: 1.

Display Data RAM (DDRAM) – u njoj se nalaze karakteri koji treba da budu prikazani na displeju, veličina je dovoljna za smeštanje 80 znakova.

2.

Character Generator ROM (CGROM ) – u njoj je upisana mapa sa izgledom svih karaktera koje displej može da prikaže. Adrese memorijskih lokacija CGROM-a se poklapaju sa standardnim ASCII vrednostima karaktera.

3.

Character Generator RAM (CGRAM) – omogućava ispisivanje oznaka koje korisnik sam definiše a koji staju u okvir veličine 5x8 piksela.

LCD displej Hitachi HD44780



8-bitni i 4-bitni način rada LCD displeja.

LCD displej Hitachi HD44780

Mikrokontroler AT89S8253



Izgled mikrokontrolera i raspored pinova.

Mikrokontroler AT89S8253

            

Pripada familiji mikrokontorlera 8051.

12KB fleš memorije za smeštanje programa.

2KB EEPROM memorije.

256B internog RAM-a za smeštanje promenljivih.

32 ulazno-izlazne linije raspoređene u 4 porta sa po 8 pinova.

Tri 16-bitna tajmera-brojača.

9 izvora interapta.

Programabilnu UART serijsku komunikaciju.

Programabilni Voč dog (Watch Dog) tajmer.

2 dodatna moda rada za smanjenje potrošnje, Idle i Power-down.

Trostepenu zaštitu upisanog programa.

Radna frekvencija između 0-24MHz.

Napon napajanja između 4-6V.

Mikrokontroler AT89S8253

Mikrokontroler AT89S8253



SPI sistem omogućava brzu sinhronu vezu između kontrolera i jednog ili više periferijskih uređaja.



Jedan uređaj je glavni (

master

) i određuje brzinu, smer prenosa (da li se podaci šalju ili primaju) i format podataka.



Na drugom kraju veze nalazi se

slave

, koji je u podređenom položaju, što znači da ne može pokrenuti razmenu podataka i mora da se prilagođava uslovima koje nameće

master

strana.



Podaci se prenose

full duplex

vezom pomoću 3 provodnika koji se povezuju sa izvodima MISO (P1.6), MOSI (P1.5) i SCK (P1.7).

Četvrti kontorlni pin se na strani mastera ne koristi i može se biti iskorišćen kao ulaz/izlaz dok na strani slejva mora biti na nivou 0V

.

Mikrokontroler AT89S8253



Veza u SPI sistemu.

Zadatak



Realizovati voltmetar, kod koga je ulazni napon, napon koji se dovodi na ulazne kanale A/D konvertora. Odabir kanala vršiti DIP prekidačem i to po sledećem rasporedu:

  

prekidač 1 – kanal 0 u nezavisnom modu, meri napon sa potenciometra; prekidač 2 – kanal 1 u nezavisnom modu, meri napon sa spoljašnjeg izvora; prekidač 3 – kanali 2 i 3 u diferencijalnom modu, mere razliku napona na svojim ulazima.



U mikrokontroleru digitalni podatak se pretvara u oblik koji je pogodan za prikazivanje na LCD displeju, tj. u ASCII kôd.

Hardver

Hardver

Algoritam softvera

Definicija pinova LCD-a i ADC-a Inicijalizacija LCD-a i SPI-a Merenje Izbor kanala Očitavanje napona sa kanala Konverzija u ADC-u Ispis vrednosti napona na LCD-u

Sistem

Biografije autora

Ime: Prezime: Jovanović Datum rođenja: 01.03.1985.

Adresa: Uglješa Žikice Talevića 46/16, Kruševac E-mail: Obrazovanje: Smer: [email protected]

Elektrotehnička škola Kruševac Elektrotehničar automatike Ime: Marko Prezime: Stojanović Datum rođenja: 23.10.1985.

Adresa: Radnička 7, selo Miloševac, E-mail: Obrazovanje: Smer: Velika Plana [email protected] Tehnička škola Smederevo Elektrotehničar automatike