Zadání úlohy: Vestavný systém schodišťový automat se zobrazením

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Zadání úlohy: Vestavný systém schodišťový automat se zobrazením"

Štěpánka Beranová
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Zadání úlohy: Vestavný systém schodišťový automat se zobrazením Úkol: Navrhněte a realizujte vestavný systém řídicí jednotku schodišťového automatu s nastavením délky času sepnutí a jeho číslicovou indikací. Vstup jednotky: paralelně zapojená tlačítka na schodišti (schodišťové tlačítko) Výstup jednotky: ovládací výstup pro sepnutí relé (indikační LED zapnutí) Ovládací servisní část jednotky: tři servisní tlačítka (zvyš, sniž, potvrď) Indikační část jednotky: 7- segmentový zobrazovač + indikační LED stavu Funkce jednotky Funkce jednotky schodišťového automatu vychází z úvodní úlohy. Po zapnutí je jednotka ve stavu připraveno. Na segmentovém zobrazovači je indikace nastavené doby zapnutí t zap. Stiskem schod. tlačítka se aktivuje světlo na po nastavenou dobu t zap. Na servisním seg. zobrazovači se bude indikovat čas zbývající do vypnutí t vyp. Opětovným stiskem schodišťového tlačítka před doběhnutím času se doba svícení od tohoto okamžiku prodlouží opět na nastavenou hodnotu t zap. Na zobrazovači se bude indikovat nový čas zbývající do vypnutí t vyp (Pro zjednodušení lze v prog. vypustit funkci předběžného zhasínání před konečným vypnutím.) A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 4

Vstup jednotky: paralelně zapojená tlačítka na schodišti (schodišťové tlačítko) Výstup jednotky: ovládací výstup pro sepnutí relé (indikační LED zapnutí) Ovládací servisní část jednotky: tři servisní

2 Zadání úlohy: Vestavný systém schodišťový automat se zobrazením Funkce detaily: Po spuštění programu bude časovač používat základní dobu t zap = 5 s. Bude se testovat stav tlačítek. Stiskem schod. tlačítka se přejde do režimu svícení až do jeho doběhnutí Stiskem servisního nastavovacího tlačítka zvyš (+), nebo sniž ( -), se přejde do servisního režimu nastavování velikosti doby t zap v sekundách. (Servisní tlačítka budou mít funkci zvyš (+), sniž ( -), potvrdit, (=). ) Tato hodnota t zap se bude nadále využívat až do jejího přepsání v novém nastavení. Rozsah nastavení bude 5 až 90 sekund. V úloze je nutno programem zajistit, aby se rušivě neprojevovalo působení odskoku tlačítek. Po ukončení nastavení velikosti t zap je možno aktivovat časovač schodišťovým tlačítkem. ( Pozn. V úloze se bude pro jednoduchost vždy řešit pouze jeden proces buď nastavování nebo běh časovače, případně svícení. V reálném zařízení by nebylo možné, aby se při nastavování času (jeden proces) zablokovala funkce časovače svícení (druhý proces). A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 5

sekundách. (Servisní tlačítka budou mít funkci zvyš (+), sniž ( -), potvrdit, (=). ) Tato hodnota t zap se bude nadále využívat až do jejího přepsání v novém nastavení.

3 Zadání úlohy: Vestavný systém schodišťový automat se zobrazením Obvodová realizace: K mikrořadiči STM32 se připojí tři externí servisní nastavovací tlačítka. (V reálném zařízení by byla přímo na jednotce a byla by přístupna pouze servisnímu personálu.) Jejich uspořádání na kontaktním poli vedle sebe bude v pořadí sniž ( -), potvrdit, (=) zvyš (+) (zleva doprava) Jako schodišťové tlačítko se může využít uživatelské tlačítko na kitu -PA 0. (Schodišťové tlačítko nahrazuje skupinu paralelně zapojených tlačítek na schodišti.) Indikační LED stavu červená LED na kitu Indikační LED zapnutí - externí LED na kontaktním poli (zapojená přes rezistor na GND - zem. Indikační 7- segmentový zobrazovač s LED bude připojen pomocí sério -paralelního posuvného registru (74164, příp. 74HCT595) A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 6

) Jejich uspořádání na kontaktním poli vedle sebe bude v pořadí sniž ( -), potvrdit, (=) zvyš (+) (zleva doprava) Jako schodišťové tlačítko se může využít uživatelské tlačítko na kitu -PA 0.

4 Vysvětlení úlohy V úloze se pro jednoduchost připojí pouze jediný 7-segmentový zobrazovač s využitím posuvného registru nebo 74HCT595. (Možno i dva zobrazovače, dva registry) Pro rozlišení, který digit hodnoty času se zobrazuje se využije pravá desetinná tečka (rdp). Zhasnutá rdp indikuje desítky, rozsvícená rdp indikuje jednotky. Stisk tlač. + zvyšuje hodnotu od 5 sekund v pořadí 6, 7, 8, 9, 1(0), 2(0), 3(0), 4(0)...až 9(0). Další stisky tlačítka + výsledek neovlivňují. Stiskem tlač. - snižuje hodnotu, např. 9(0),8(0), 3(0), 2(0),1(0), 9, 8, 5 Indikace nastavené hodnoty po potvrzení se děje zobrazením digitu s rozlišením desítek zhasnutou pravou desetinnou tečkou rdp. Funkce zobrazení musí být nezávislá na funkci testu tlačítek, tedy není možné, aby se při stisku tlačítka zastavilo zobrazení. Stiskem tlačítka (=) se hodnota potvrdí a uloží do paměti, kde bude k dispouici po celou dobu zapnutí přístroje, až do jejího případného nového nastavení (Zde by bylo vhodné ukládat hodnotu do paměti Flash tak, aby se zařízení chovalo jako reálný přístroj -nastavená hodnota se vždy načte). Při dalším stisku tlač. +, - pro nové nastavení se vychází z minule nastavené hodnoty. A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 7

Stisk tlač. + zvyšuje hodnotu od 5 sekund v pořadí 6, 7, 8, 9, 1(0), 2(0), 3(0), 4(0)...až 9(0). Další stisky tlačítka + výsledek neovlivňují. Stiskem tlač. - snižuje hodnotu, např.

5 Vysvětlení úlohy /část 2 Stiskem tlačítka PA0 se aktivuje funkce časovacího relé ( schodišťový automat) z minulé úlohy. V době funkce běhu časovače se bude na zobrazovači znázorňovat zbývající čas - nejdříve v desítkách sekund, pak v jednotkách sekund. Při zobrazení desítek sekund bude číslo blikat v rytmu sekund (0,7 svit, 0,3 s tma). Při zobrazení jednotek sekund se rozsvítí pravá desetinná tečka - rdp. Tam, kde by bylo potřeba zadání ještě dále specifikovat, si autor sám stanoví způsob modifikace a implementaci a dohodne se cvičícím. Funkce programu však musí být jednoznačná, detereministická a zachycená v dokumentaci. A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 8

Při zobrazení desítek sekund bude číslo blikat v rytmu sekund (0,7 svit, 0,3 s tma). Při zobrazení jednotek sekund se rozsvítí pravá desetinná tečka - rdp.

6 7- segmentový zobrazovač LTS3401, společná anoda Společná anoda, připojit na + U cc,, katody přes rezistory a spínače (příp. budič)na zem To je obvykle používaný způsob ve vestavných systémech a f g b e c možné zobrazení znaků ldp d rdp A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 9

budič)na zem To je obvykle používaný způsob ve vestavných systémech a f g

7 Připojení zobrazovače posuvným registrem Posuvný registr sério paralelní Sériový vstup, paralelní výstup kaskáda klopných obvodů D s. data posun Sériová data postupují do registru s náběžnou hranou hodinového signálu 74LS164, 74HC164 U CC s. data posun nul. R R R Q A Q B Q H A B CLK CLR SR1 74LS164 A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 10

data posun Sériová data postupují do registru s náběžnou hranou hodinového signálu

8 74LS164, 74HC164 posuvný registr - funkce. s. data posun Reset aktivní v L, nastavit do H A 1 vstup seriových. dat, A 2 na úroveň H (nebo opačně), příp. A 1 a A 2 spojit Plnění dat (posuv). dat do registru náběžnou hranou hod. signálu CLOCK (CP) A4B38NVS, 2014, J.Fischer, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha 11

Podobné dokumenty

Úloha č. 4. Připojení 7-segmentového zobrazovače LED s posuvným registrem, připojení tlačítek

Úloha č. 4. Připojení 7-segmentového zobrazovače LED s posuvným registrem, připojení tlačítek Úkol: K STM32F100 připojte pomocí sério-paralelního posuvného registru 7-segmetový zobrazovač s LED a dále