ขั้นตอนทีละขั้นตอนของการพัฒนาโครงการไมโครคอนโทรลเลอร์

ฉันแน่ใจว่าคำว่า ‘ไมโครคอนโทรลเลอร์’ ต้องคุ้นเคยกับคุณ เป็นชิปตัวเดียวที่มีโปรเซสเซอร์หน่วยความจำพร้อมกับพินอินพุต / เอาต์พุตที่ฝังอยู่ภายใน เรามักใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับแอพพลิเคชั่นฝังตัวเป็นตัวควบคุมเพื่อควบคุมแอคทูเอเตอร์ใด ๆ เช่นมอเตอร์หรือจอแสดงผล

ฉันแน่ใจว่าต้องมีพวกคุณหลายคนที่ชอบสร้างระบบฝังตัวของคุณเองหรือให้ฉันพูดโครงการง่ายๆโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตอนนี้คุณต้องมีแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับแต่ละขั้นตอนที่จำเป็นในการพัฒนาโครงการที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ดังนั้นที่นี่ฉันจะอธิบายขั้นตอนพื้นฐานในการสร้างโครงการที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์

แต่ก่อนหน้านั้นให้เราทำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงการที่เราต้องการออกแบบและทฤษฎีเบื้องหลัง

จุดมุ่งหมายของโครงการ

เพื่อออกแบบระบบไฟแฟลช LED โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์

ทฤษฎี

ระบบไฟแฟลช LED สามารถผลิตแสงผ่านไดโอดเปล่งแสง หลอดไส้ที่ใช้ในแสงแฟลชแบบเดิมใช้พลังงานมากกว่าและมีอายุการใช้งานน้อยลงมาก ในทางกลับกันไฟ LED ใช้พลังงานน้อยลงและมีอายุการใช้งานยาวนาน

แนวคิดพื้นฐานเบื้องหลังการออกแบบ

ไมโครคอนโทรลเลอร์จะสร้างพัลส์ลอจิกเอาต์พุตเพื่อให้ไฟ LED เปิดและปิดในบางช่วงเวลา เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ 40 พิน คริสตัลเชื่อมต่อกับพินอินพุตของไมโครคอนโทรลเลอร์ให้สัญญาณนาฬิกาที่แม่นยำที่ความถี่คริสตัล

ขั้นตอนในการพัฒนาโครงการ

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบวงจร

คริสตัลไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 ทำงานที่ความถี่ 11.0592 MHz เนื่องจากสามารถให้พัลส์นาฬิกาที่แน่นอนสำหรับการซิงโครไนซ์ข้อมูล ตัวเก็บประจุสองตัวเชื่อมต่อกับคริสตัลออสซิลเลเตอร์ที่มีช่วง 20pf ถึง 40pf ซึ่งใช้เพื่อทำให้สัญญาณนาฬิกามีเสถียรภาพ ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 ในบางครั้งไปบล็อกสถานะหรือการคำนวณเวลาที่ขาดหายไป

ในเวลานั้นเราจำเป็นต้องรีเซ็ตไมโครคอนโทรลเลอร์ เมื่อรีเซ็ตไมโครคอนโทรลเลอร์จะใช้เวลาหน่วงเวลาสูงสุด 3 วินาทีด้วยความช่วยเหลือของตัวต้านทาน 10k และตัวเก็บประจุ 10 ยูเอฟ

ส่วนประกอบวงจร:

ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์:

• LED สีเหลือง
• คริสตัล
• รีเซ็ต
• ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051
• คาปาซิเตอร์
• ตัวต้านทาน

ส่วนประกอบซอฟต์แวร์:

• ไม่มีคอมไพเลอร์
• ซอฟต์แวร์ Proteus
• ภาษา C ในตัว

การเชื่อมต่อวงจร

แหล่งจ่ายไฟ DC 5v มอบให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ 40 พินซึ่งขับเคลื่อนวงจร คริสตัลเชื่อมต่อกับขา 18 และ 19 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ วงจรรีเซ็ตเชื่อมต่อที่ 9 พินของไมโครคอนโทรลเลอร์ LED สีเหลืองเชื่อมต่อกับพิน P0.2 ของไมโครคอนโทรลเลอร์

ขั้นตอนที่ 2: การเข้ารหัสโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์

• เปิดซอฟต์แวร์ Kiel uVison2 ก่อน แสดงแถบเมนูที่มีตัวเลือกไฟล์แก้ไขดูโปรเจ็กต์และเครื่องมือ
• เลือกตัวเลือกโครงการและเลือก 'ตัวเลือกโครงการใหม่' จากเมนูแบบเลื่อนลง ตั้งชื่อโครงการแล้วคลิกปุ่ม 'บันทึก' เพื่อบันทึกโครงการ สร้างโฟลเดอร์ชื่อ 'target'
• เลือกไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับโครงการของคุณ ฉันกำลังเลือก 'Atmel' เลือกประเภทไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmel ที่ถูกต้องจากเมนูแบบเลื่อนลง ที่นี่เลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ 89C51 โฟลเดอร์ที่มีชื่อ 'กลุ่มแหล่งที่มา' จะถูกสร้างขึ้นในโฟลเดอร์ 'เป้าหมาย'
• คลิกที่เมนู 'ไฟล์' บนแถบเมนู เลือก 'ไฟล์ใหม่' จากเมนูแบบเลื่อนลง

เช่นเดียวกับหน้าต่าง

• เขียนโค้ดบนช่องว่าง

โปรแกรม LED Flash Light:

# รวม

sbit LED = P0 ^ 2

ความล่าช้าเป็นโมฆะ (ไม่ได้ลงนาม int a)

เป็นโมฆะ main ()

{LED = 0

ในขณะที่ (1)

{LED = 0

ล่าช้า (600)

LED = 1

ล่าช้า (600)

}

}

ความล่าช้าเป็นโมฆะ (int b ที่ไม่ได้ลงนาม)

{int ที่ไม่ได้ลงนาม k

สำหรับ (k = 0k

}

• บันทึกรหัสนี้ด้วยนามสกุล '.C'
• คลิกขวาที่ไอคอนโฟลเดอร์ 'กลุ่มแหล่งที่มา' แล้วเลือกตัวเลือก 'เพิ่มไฟล์ลงในกลุ่ม'
• หน้าต่างจะปรากฏขึ้น เลือกไฟล์ 'C' ที่จะเพิ่ม
• เลือกเมนู 'debug' จะตรวจสอบโปรแกรมว่ามีข้อผิดพลาดใด ๆ
• คลิกขวาที่ไอคอนโฟลเดอร์ 'เป้าหมาย'
• เลือกตัวเลือก 'ตัวเลือกสำหรับเป้าหมาย'
• หน้าต่างเป้าหมายจะเปิดขึ้นพร้อมแถบเมนู คลิกเมนู 'เป้าหมาย'
• ตั้งค่าความถี่คริสตัลสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์
• คลิกที่เมนู 'ผลลัพธ์' หน้าต่างจะปรากฏขึ้น
• คลิกที่ปุ่ม 'สร้างไฟล์ฐานสิบหก' ไฟล์ hex ถูกสร้างขึ้น

ขั้นตอนที่ 3: การวาดวงจร

วงจรนี้ได้รับการออกแบบโดยใช้ซอฟต์แวร์ Proteus เป็นซอฟต์แวร์ออกแบบวงจรที่มีฐานข้อมูลส่วนประกอบที่เราสามารถใช้สร้างวงจรได้ แต่ละองค์ประกอบมีอยู่ในไลบรารีคอมโพเนนต์

หน้าต่าง Proteus โดยใช้วงจร

• เปิดซอฟต์แวร์ Proteus หน้าต่างที่มีแถบเมนูปรากฏขึ้น
• คลิกที่เมนูไฟล์
• เลือก 'การออกแบบใหม่' จากเมนูแบบเลื่อนลง
• คลิกที่เมนูไลบรารี
• เลือก 'เลือกอุปกรณ์ / สัญลักษณ์' จากเมนูแบบเลื่อนลง
• เลือกความคิดเห็นที่เกี่ยวข้องโดยดับเบิลคลิกที่ความคิดเห็นเพื่อให้คอมโพเนนต์ปรากฏบนหน้าต่าง
• เพิ่มส่วนประกอบทั้งหมดและวาดวงจรด้วยการเชื่อมต่อที่เหมาะสม

แผนภูมิวงจรรวม

ขั้นตอนที่ 4: การถ่ายโอนรหัส

การโหลดโค้ดลงในไมโครคอนโทรลเลอร์เรียกว่าการถ่ายโอนข้อมูล ไมโครคอนโทรลเลอร์เข้าใจเฉพาะภาษาไบนารี ดังนั้นเราจำเป็นต้องโหลดรหัสฐานสิบหกลงในไมโครคอนโทรลเลอร์ มีซอฟต์แวร์มากมายในตลาดสำหรับการโหลดโค้ดไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่นี่ฉันใช้ซอฟต์แวร์โปรแกรมเมอร์ 'Willer' เพื่อถ่ายโอนรหัสไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 ชุดโปรแกรมเมอร์มาพร้อมกับซอฟต์แวร์พร้อมกับชุดฮาร์ดแวร์

ต้องติดตั้งซอฟต์แวร์นี้ลงในคอมพิวเตอร์ ชุดฮาร์ดแวร์มาพร้อมกับซ็อกเก็ตที่ไมโครคอนโทรลเลอร์วางอยู่ ต่อไปนี้คือขั้นตอนในการโหลดโค้ดลงในไมโครคอนโทรลเลอร์

ชุดฮาร์ดแวร์ Willer Programmer

หน้าต่างซอฟต์แวร์ Willer

• ฮาร์ดแวร์ (ชุดโปรแกรมเมอร์) เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านสายเคเบิลอนุกรม
• ไมโครคอนโทรลเลอร์วางอยู่บนซ็อกเก็ตของชุดฮาร์ดแวร์ กดปุ่มล็อคเพื่อให้แน่ใจว่าไมโครคอนโทรลเลอร์เชื่อมต่อกับบอร์ด
• เปิดซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์ มันจะแสดงโหมดการทำงานบางอย่าง
• เลือกโหมดใดก็ได้ หน้าต่างที่มีแถบเมนูปรากฏขึ้น
• คลิกที่เมนู 'ไฟล์' และเลือกตัวเลือก 'โหลดไฟล์' จากเมนูแบบเลื่อนลง
• คลิกที่ปุ่ม 'อัตโนมัติ' เพื่อโหลดไฟล์ฐานสิบหกไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์

ขั้นตอนที่ 5: การจำลองวงจร

• เปิดโปรเจ็กต์ในซอฟต์แวร์โปรตีอุส
• คลิกที่เมนู 'Debug'
• เลือกตัวเลือก 'เริ่มการแก้ไขข้อบกพร่อง' ไฟ LED เริ่มกะพริบซึ่งแสดงว่าวงจรกำลังทำงานอยู่
• หลังจากนั้นสักครู่ให้เลือกตัวเลือก 'หยุดการดีบัก' ตอนนี้ LED จะหยุดกะพริบ

พร้อมที่จะสร้างโครงการของคุณเองแล้วใช่ไหม คุณต้องสังเกตว่าฉันได้ให้โครงการพื้นฐานโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์และเขียนโค้ดเป็นภาษา 'C' แต่ไมโครคอนโทรลเลอร์เข้าใจภาษาแอสเซมบลี

ดังนั้นฉันจึงฝากงานไว้ที่นี่ เขียนโค้ดเดียวกันนี้โดยใช้ภาษาแอสเซมบลีในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ:

• ชุดฮาร์ดแวร์ Willer Programmer โดย Popscreencdn