«Разработка учебной лабораторной установки для исследования сигналов различной формы »

mode)], 0, 0 );
LCDGotoXY(0, 1);
if (SG.mode==6)
{
CopyStringtoLCD(CLR, 0, 1 );
LCDGotoXY(0, 1);
printf(" %5uHz", (uint16_t)SG.deltafreq);
}
if (SG.mode==7)
{
CopyStringtoLCD(CLR, 0, 1 );
CopyStringtoLCD(RND, 0, 1 );
}
if (SG.mode==8)
{
CopyStringtoLCD(CLR, 0, 1 );
LCDGotoXY(0, 1);
printf(" %5uMHz", SG.HSfreq);
}
if((SG.mode==0)||(SG.mode==1)||(SG.mode==2)||(SG.mode==3)||(SG.mode==4)||(SG.mode==5))
{
CopyStringtoLCD(CLR, 0, 1 );
LCDGotoXY(0, 1);
printf(" %5uHz", (uint16_t)SG.freq);
}
if (SG.mode!=6)
{
if(on==1)
CopyStringtoLCD(MNON, 13, 1 );
else
CopyStringtoLCD(MNOFF, 13, 1 );
}
}
//обновить частоту вывода данных на жк
void Freq_Update(void)
{
if (SG.mode==6)
{
LCDGotoXY(0, 1);
printf(" %5uHz", (uint16_t)SG.deltafreq);
}
if (SG.mode==8)
{
//if HS signal
LCDGotoXY(0, 1);
printf(" %5uMHz", SG.HSfreq);
}
if((SG.mode==0)||(SG.mode==1)||(SG.mode==2)||(SG.mode==3)||(SG.mode==4)||(SG.mode==5))
{
LCDGotoXY(0, 1);
printf(" %5uHz", (uint16_t)SG.freq);
}
}

//CPHA bit in SPCR register
ISR(INT0_vect)
{
SG.flag=0;//установить флаг для остановки генератора
SPCR|=(1<//CopyStringtoLCD(MNOFF, 13, 1 );
SG.ON=0;//остановить вывод ЖК
loop_until_bit_is_set(BPIN, START);//ожидать нажатие клавиш
}
ISR(TIMER2_OVF_vect)
{
if (bit_is_clear(BPIN, UP))
{
if (SG.mode==0)
{
SG.mode=MN_No-1;
}
else
{
SG.mode--;
}
//Управление меню ЖК
Menu_Update(SG.ON);
loop_until_bit_is_set(BPIN, UP);
}
if (bit_is_clear(BPIN, DOWN))
// Кнопка Вниз уменьшает значение, которое выбирает режим следующего сигнала
//если последний режим будет достигнут - переход к первому
{
if (SG.mode<(MN_No-1))
{
SG.mode++;
}
else
{
SG.mode=0;
}
//Управление меню ЖК
Menu_Update(SG.ON);
loop_until_bit_is_set(BPIN, DOWN);
}
if (bit_is_clear(BPIN, RIGHT))
//увеличение частоты
{
if(SG.mode==6)
{
if(SG.deltafreq==10000)
SG.deltafreq=1;
else
SG.deltafreq=(SG.deltafreq*10);
Freq_Update();
loop_until_bit_is_set(BPIN, RIGHT);
}
if (SG.mode==8)
{
if(SG.HSfreq==8)
SG.HSfreq=1;
else
SG.HSfreq=(SG.HSfreq<<1);
Freq_Update();
loop_until_bit_is_set(BPIN, RIGHT);
}
if((SG.mode==0)||(SG.mode==1)||(SG.mode==2)||(SG.mode==3)||(SG.mode==4)||(SG.mode==5))
{
if ((0xFFFF-SG.freq)>=SG.deltafreq)
SG.freq+=SG.deltafreq;
Freq_Update();
uint8_t ii=0;
//нажать кнопку и ждать (~0.5s)
do{
_delay_ms(2);
ii++;
}while((bit_is_clear(BPIN, RIGHT))&&(ii<=250));//wait for button release
if(ii>=250)
{
do{
if ((0xFFFF-SG.freq)>=SG.deltafreq)
SG.freq+=SG.deltafreq;
Freq_Update();
}while(bit_is_clear(BPIN, RIGHT));//wait for button release
}
}
}
if (bit_is_clear(BPIN, LEFT))
//уменьшение частоты
{
if(SG.mode==6)
{
if(SG.deltafreq==1)
SG.deltafreq=10000;
else
SG.deltafreq=(SG.deltafreq/10);
Freq_Update();
loop_until_bit_is_set(BPIN, LEFT);
}
if (SG.mode==8)
{
if(SG.HSfreq==1)
SG.HSfreq=8;
else
SG.HSfreq=(SG.HSfreq>>1);
Freq_Update();
loop_until_bit_is_set(BPIN, LEFT);
}
if ((SG.mode==0)||(SG.mode==1)||(SG.mode==2)||(SG.mode==3)||(SG.mode==4)||(SG.mode==5))
{
if (SG.freq>=SG.deltafreq)
SG.freq-=SG.deltafreq;
Freq_Update();
uint8_t ii=0;
//press button and wait for long press (~0.5s)
do{
_delay_ms(2);
ii++;
}while((bit_is_clear(BPIN, LEFT))&&(ii<=250));//ожидать нажатие клавиш
if(ii>=250)
{
do{
if (SG.freq>=SG.deltafreq)
SG.freq-=SG.deltafreq;
Freq_Update();
}while(bit_is_clear(BPIN, LEFT));// ожидать нажатие клавиш }
}
}
if (bit_is_clear(BPIN, START))
{
if(SG.mode!=6)
{
//saving last configuration
SG.fr1=(uint8_t)(SG.freq);
SG.fr2=(uint8_t)(SG.freq>>8);
SG.fr3=(uint8_t)(SG.freq>>16);
if (eeprom_read_byte((uint8_t*)EEMODE)!=SG.mode) eeprom_write_byte((uint8_t*)EEMODE,SG.mode);
if (eeprom_read_byte((uint8_t*)EEFREQ1)!=SG.fr1) eeprom_write_byte((uint8_t*)EEFREQ1,SG.fr1);
if (eeprom_read_byte((uint8_t*)EEFREQ2)!=SG.fr2) eeprom_write_byte((uint8_t*)EEFREQ2,SG.fr2);
if (eeprom_read_byte((uint8_t*)EEFREQ3)!=SG.fr3) eeprom_write_byte((uint8_t*)EEFREQ3,SG.fr3);
//Calculate частоты value from restored EEPROM values
SG.freq=(((uint32_t)(SG.fr3)<<16)|((uint32_t)(SG.fr2)<<8)|((uint32_t)(SG.fr1)));
//посчитать значение калькулятора
SG.acc=SG.freq/RESOLUTION;
SG.flag=1;//установить флаг для запуска генератора
SG.ON=1;//
SPCR&=~(1< //остановка timer2
Timer2_Stop();
Menu_Update(SG.ON);
}
loop_until_bit_is_set(BPIN, START);//wait for button release
}
}
void static inline Signal_OUT(const uint8_t *signal, uint8_t ad2, uint8_t ad1, uint8_t ad0)
{
asm volatile( "eor r18, r18 ;r18<-0" "\n\t"
"eor r19, r19 ;r19<-0" "\n\t"
"1:" "\n\t"
"add r18, %0 ;1 cycle" "\n\t"
"adc r19, %1 ;1 cycle" "\n\t"
"adc %A3, %2 ;1 cycle" "\n\t"
"lpm ;3 cycles" "\n\t"
"out %4, __tmp_reg__ ;1 cycle" "\n\t"
"sbis %5, 2 ;1 cycle if no skip" "\n\t"
"rjmp 1b ;2 cycles. Total 10 cycles" "\n\t"
:
:"r" (ad0),"r" (ad1),"r" (ad2),"e" (signal),"I" (_SFR_IO_ADDR(PORTA)), "I" (_SFR_IO_ADDR(SPCR))
:"r18", "r19"
);
}

void Timer1_Start(uint8_t FMHz)
{
switch(FMHz){
case 1:
//start high speed (1MHz) signal
OCR1A=7;
break;
case 2:
OCR1A=3;//2MHz
break;
case 4:
OCR1A=1;//4MHz
break;
case 8:
OCR1A=0;//8MHz
break;
default:
OCR1A=7;//defauls 1MHz
break;}
TCCR1A=0x40;
//старт таймера без множителя частоты
TCCR1B=0b00001001;
}
void Timer1_Stop(void)
{
TCCR1B=0x00;//timer off
}
//инициализация маин функции
void Main_Init(void)
{
//stderr = &lcd_str;
stdout = &lcd_str;
//--------init LCD----------
LCDinit();
LCDclr();
LCDcursorOFF();
//-------EEPROM установка values----------
if (eeprom_read_byte((uint8_t*)EEINIT)!='T')
{
eeprom_write_byte((uint8_t*)EEMODE,0x00);//установка режима 0 – OUT~~~~;
eeprom_write_byte((uint8_t*)EEFREQ1,0xE8);//установка частоты 1kHz
eeprom_write_byte((uint8_t*)EEFREQ2,0x03);
eeprom_write_byte((uint8_t*)EEFREQ3,0x00);
eeprom_write_byte((uint8_t*)EEINIT,'T');//
}
//------востановить последние результаты из EEPROM------
SG.mode=eeprom_read_byte((uint8_t*)EEMODE);
SG.fr1=eeprom_read_byte((uint8_t*)EEFREQ1);
SG.fr2=eeprom_read_byte((uint8_t*)EEFREQ2);
SG.fr3=eeprom_read_byte((uint8_t*)EEFREQ3);
SG.freq=(((uint32_t)(SG.fr3)<<16)|((uint32_t)(SG.fr2)<<8)|((uint32_t)(SG.fr1)));
SG.acc=SG.freq/RESOLUTION;
SG.flag=0;
//default 1MHz HS signal freq
SG.HSfreq=1;
SG.deltafreq=100;
//------------установка выхода генератора-----------
R2RPORT=0x00;// установка нулевого уровня
R2RDDR=0xFF;//
//-------------установить порт кнопок----------
BDDR&=~(_BV(START)|_BV(UP)|_BV(DOWN)|_BV(RIGHT)|_BV(LEFT));
BPORT|=(_BV(START)|_BV(UP)|_BV(DOWN)|_BV(RIGHT)|_BV(LEFT));
//---------установить выход для ВЧ сигнала---------
HSDDR|=_BV(HS);//
//-----------Menu init--------------
SG.ON=0;//сигнал по умолчанию отключаем
Menu_Update(SG.ON);
//-----------Timer Init-------------
Timer2_Init();
//старт таймера с прерываниями по переполнению
Timer2_Start();
}

int main(void)
{
//Установка
Main_Init();
while(1)//
{
if (SG.flag==1)
{
GICR|=(1< if (SG.mode==7)
{
//Шум
do
{
R2RPORT=rand();
}while(SG.flag==1);
//set signal level to 0
R2RPORT=0x00;
Menu_Update(SG.ON);
// остановить внешние прерывания

GICR&=~(1< // старт таймера активности меню
Timer2_Start();
}
/* else if (SG.mode==6)
{
//шаг частот
while((SG.flag==1))
{
CopyStringtoLCD(NA, 0, 1 );
}
//set signal level to 0
R2RPORT=0x00;

Menu_Update(SG.ON);
GICR&=~(1< //старт таймера активности меню
Timer2_Start();
}*/
else if (SG.mode==8)
{
//высокочастотный сигнал
Timer1_Start(SG.HSfreq);
while((SG.flag==1))
{
CopyStringtoLCD(MNON, 13, 1 );
}
Timer1_Stop();//timer off
//set HS pin to LOW
HSPORT&=~(1< Menu_Update(SG.ON);
GICR&=~(1<
//
Timer2_Start();
}
else
{
//старт генератора
Signal_OUT(SIGNALS[SG.mode],
(uint8_t)((uint32_t)SG.acc>>16),
(uint8_t)((uint32_t)SG.acc>>8),
(uint8_t)SG.acc);
//установит уровень сигнала на 0
R2RPORT=0x00;
//
Menu_Update(SG.ON);
GICR&=~(1< //старт таймера меню
Timer2_Start();
}
}
}
return 0;
}
Заключение

В рамках аналитического и проектного разделов было проведено знакомство с объектом разработки, систематизация сведений по рассматриваемой тематике.
Результатом курсового проекта является устройство управления работой ЦАП. При необходимости устройство может быть легко модернизировано в систему контроля и управления различными параметрами в соответствии с типом подключаемых датчиков.
В ходе выполнения курсового проекта были проанализированы существующие системы управления, выявлены их достоинства и недостатки.
Разработана структурная и принципиальная схемы устройства, а также произведена разработка программного обеспечения.

Список использованных источников

Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR–микроконтроллеров.: Пер. с нем.– Киев.: «МК-Пресс», 2006. – 208с.; ил.
Кравченко А.В. 10 устройств на AVR микроконтроллерах Книга 1 – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», Киев «МК-Пресс», 2008.–224с.; Ил.
Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2001.–528 с.
Предко М. Справочник по PIC-микроконтроллерам: Пер. с англ.–М.: ДМК Пресс, 2004.–512 с.
В.В. Скороделов "Проектирование устройств на однокристальных микроконтроллерах с RISC-архитектурой". Ч1,Ч2, Учебное пособие.
Компания Atmel: Микроконтроллеры megaAVR. – URL: http://www.atmel.com/ru/ru/products/microcontrollers/avr/megaavr.aspx микроконтроллеры megaAVR Дата обращения: 10.01.2019
Сайт ПАЯЛЬНИК. Всё для радиолюбителя: CooCox CoIDE. – URL: http://cxem.net/software/coide.php Дата обращения: 03.01.2019










1