Pravidla pro získání zápočtu vytvořením individuální semestrální práce mimo cvičení Ing. Tomáš Martinec Ph.D. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Úvod Studenti, kteří již mají nějaké zkušenosti s procesory řady x51 a mají zájem pracovat na samostatné semestrální práci, se mohou přihlásit během prvních třech týdnů u přednášejícího. Ten jim přidělí zadání úlohy. Podmínkou získání zápočtu pak bude samostatná práce na této úloze mimo cvičení a její odevzdání nejdéle v zápočtovém týdnu. Součástí práce je i podrobná dokumentace a krátká prezentace řešení. K vypracování úlohy je možné využít simulátor nebo po domluvě se cvičícím je možné zapůjčit přípravek v učebně mimo čas, vyhrazený cvičení. I v případě použití simulátoru musí být program odprezentován na skutečném přípravku. Volba jazyka je zcela na studentovi (ASM nebo C), jedinou podmínkou je použítí volně přístupného překladače, aby bylo možné na programu dále pracovat (doporučeno uscope Lite pro ASM a překladač SDCC pro C lze také integrovat do uscope).
Příklady zadání Úloha 1: Napište program, který bude na přípravku realizovat funkci jednoduchého elektronického hudebního nástroje. Každé tlačítko na klávesnici bude generovat jeden tón. Pro přesné generování tónů využijte přerušení od časovače. Pomocí druhého časovače vytvořte metronom, který bude indikovat nastavenou frekvenci na diodách. Naprogramujte možnost nastavení frekvence tohoto metronomu pomocí tlačítek vlevo od klávesnice. Po startu programu by měl přípravek uživatele přivítat a zahrát nějakou jednoduchou melodii. Úloha 2: Napište program, který bude na přípravku realizovat digitální hodiny s funkcemi minutky a budíku pomocí časovače. Na displeji se bude zobrazovat aktuální čas a datum. Nastavení hodin, minutky i budíku umožněte pomocí jednoduchého menu. Generování přesného času naprogramujte pomocí časovače. Úloha 3: Napište program, který bude na přípravku realizovat digitální hodiny s funkcemi minutky a budíku s pomocí obvodu RTC. Na displeji se bude zobrazovat aktuální čas a datum. Nastavení hodin, minutky i budíku umožněte pomocí jednoduchého menu. Pro práci s časem použijte obvod RTC, který se nachází na přípravku. Úloha 4: Napište program, který bude na přípravku realizovat hru hádání čísel. Program náhodně vygeneruje číslo v rozsahu 0..99. Pak nechá uživatele hádat, o které číslo jde. Hráč napíše číslo na klávesnici a na displeji se zobrazí, jestli je větší nebo menší, než to vygenerované. Po uhodnutí se na displeji zobrazí počet pokusů, kolik hráč na uhodnutí potřeboval.
Úloha 5: Napište program, který bude s PC komunikovat po sériové lince. Pomocí tlačítek bude možné přepnout modul do režimu terminál a režimu nastavení. V režimu terminál bude přípravek posílat do PC číslo stisknuté klávesy a data z PC bude zobrazovat na LCD displeji. LED diody budou sloužit pro indikaci příjmu a odesílání dat. V režimu nastavení pak bude přípravek komunikovat s PC pomocí textového protokolu, který umožní ovládat všechny LED diody, žárovku a piezo reproduktor na přípravku, dále číst a nastavovat obvod RTC na přípravku a také načítat polohu potenciometru na přípravku. Úloha 6: Napište program, který bude realizovat dvoupolohový regulátor teploty s hysterezí. Program bude načítat aktuální teplotu z teploměru na modulu. Akční člen bude malá žárovka, která je vedle teplotního čidla. Žádaná teplota se bude zadávat pomocí potenciometru na modulu. Na displeji se bude zobrazovat aktuální teplota, žádaná teplota a rozsah hystereze. Ten bude možné měnit po 0,1 stupně pomocí tlačítek. Úloha 7: Napište program, který umožní otestovat funkčnost všech prvků na přípravku. Program by měl ukázat, že všechny součástky pracují správně AD převodník, teploměr, LED bar, LED diody, žárovky, tlačítka, maticová klávesnice, LCD displej, RTC a beeper. Měl by reagovat na tlačítka a potenciometr a vypisovat stav na LCD displeji. Všechny indikační prvky by měli měnit stav tak, aby bylo jasné, že fungují. Program nemusí vykazovat žádnou komplexní a provázanou funkčnost. Úloha 8: Napište program pro sběr dat z teplotního čidla, který bude odečítat teploty v intervalu 1s a ukládat je do paměti XRAM (2kB). Aktuální teplota a počet uložených vzorků bude zobrazena na LCD displeji. Na vyžádání (přepnutí tlačítkem) bude zobrazena nejmenší, největší a průměrná teplota z uložených hodnot.
Úloha 9: Napište program pro sledování signálu na dvou tlačítkách. Program by měl ukládat informaci o čase stisku a čase uvolnění každého tlačítka a na LCD displeji by měl zobrazovat množství volné paměti a čas od začátku. Pomocí maticové klávesnice se program přepne do režimu přehrávání a stisky tlačítek bude vizualizovat na LED diodách. V tomto režimu se na LCD displeji bude zobrazovat čas od spuštění přehrávání a celková doba, nahraná v paměti. Úloha 10: Napište program pro vizualizaci vstupu AD převodníku. Pomocí CGRAM displeje nadefinujte uživatelské znaky, které umožní realizovat bar. Program bude mít dva režimy, v prvním bude bar zleva doprava, ve druhém odspodu nahoru. Ve druhém režimu se bude hodnota AD převodníku načítat s periodou 1s a bary budou na LCD displeji zobrazovány postupně vedle sebe až do zaplnění displeje.