Кодовый замок на микроконтроллере

Курсовая работа

КТИ 000000.001.ПЗ

Группа М-901

Гаврилова Николая Васильевича

2011

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования «СибГУТИ»

Колледж телекоммуникаций и информатики

Кодовый замок на микроконтроллере

Пояснительная записка к курсовой работе

КТИ 000000.001.ПЗ

Руководитель работы

В.С. Иванов

                                                                                                        10 04 20   

Разработал студент

                                                                                                А.В.Бедарева                                                                                                      10 04 18

2011

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на работу................................................................................................3

Введение...............................................................................................................4

1. Анализ поставленной задачи…………………………………………………

2. Инженерная интерпретация поставленной задачи.........................................

3. Разработка принципиальной схемы кодового замка......................................

4. Выбор и описание алгоритма программы.......................................................

4.1 Общая блок-схемы алгоритма

работы кодового замка………………………………………………….....

5. разработка текста исходной программы...................................................

6. Расчет коэффициентов в программе задержки……………………………

Заключение. Таблица «прошивки»РПЗУ………………………………….…….

Список литературы.................................................................................................

                                                                              КТИ 000000.001.ПЗ

   Изм Лист  № документа    Подпись Дата   

   Разраб     Захарова А.В.    3.04.16                                                                                Литера     Лист      Листов

            Провер.     Иванов В.С.                   .          Кодовый замок на микроконтроллере Н.контр.                                                                Пояснительная записка                        СибГУТИ

            Утвержд.                                                                                                                           Группа М – 901

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ПО ПРЕДМЕТУ

«ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»

студенту ……Бедарева А.В…...группы………М-901………

Кодовый замок на микроконтроллере

Исходные данные

В нормальном состоянии электромагнитный замок закрыт. Закрытое состояние сопровождается импульсным свечением светодиода с частотой  f Гц. Чтобы открыть замок, необходимо вставить в приемное отверстие считывателя 4-х битную ключ-таблетку параллельного действия. Если набранный код совпадает с эталонным, питание с электромагнита снимается, замок открывается замок открывается на Т сек и можно войти в помещение. При закрывании двери питание на электромагнит замка снова подается.

При попытке открыть дверь с неправильно набранным кодом МК возвращается в исходное состояние, после чего можно повторить попытку открыть дверь. Предусмотреть возможность отпирания замка из помещения.

пояснительная записка

                   введение.

                   Разработка принципиальной схемы кодового замка.

                   Инженерная интерпретация поставленной  задачи.

                   Выбор и описание алгоритма программы.

                   Формирование текста исходной программы.

                   Таблица прошивки РПЗУ.

                   Заключение. Результаты проверки работы программы.

индивидуальное задание

Введение

Среди цифровых интегральных микросхем МК сегодня занимают примерно такое же место, как операционные усилители среди аналоговых. Это — универсальные приборы, их применение в электронных устройствах самого различного назначения, постоянно расширяется. Разработкой и производством МК занимаются почти все крупные и многие средние фирмы, специа­лизирующиеся в области полупроводниковой электроники. Перечень и основные параметры МК некоторых популярных семейств можно найти, например, в [1].

Современные МК (их раньше называли однокристальными микро-ЭВМ) объединяют в своем корпусе мощное процессорное ядро, запоминающие устройства для хранения выполняемой программы и данных, устройства приема входных и формирования выходных сигналов, многочисленные вспомогательные узлы. Общая тенденция современного "микроконтроллеростроения" — уменьшение числа внешних элементов, необходимых для нормальной работы. На кристалле микросхемы размещают не только компараторы, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, но и всевозможные нагрузочные и "подтягивающие" резисторы, цепи сброса. Выходные буферы МК рассчитывают на непосредственное подключение наиболее типичных нагрузок, например, светодиодных индикаторов. Почти любой из выводов МК (за исключением, конечно, выводов общего провода и питания) разработчик может использовать по своему усмотрению в качестве входа или выхода. В результате довольно сложный по выполняемым функциям прибор нередко удается выполнить всего на одной микросхеме.

Постоянное удешевление МК и расширение их функциональных возможностей снизило порог сложности устройств, которые целесообразно строить на их основе. Сегодня имеет смысл конструировать на МК даже такие приборы, для реализации которых традиционными методами потребовалось бы менее десятка логических ми­кросхем средней и малой степени интеграции. Пожалуй, главным препятствием на этом пути остается консерватизм разработчиков, многие из которых до сих пор считают МК чем-то непостижимо сложным.

Между тем процессы разработки программы для МК и обычной принципиальной схемы цифрового устройства во многом схожи, В обоих случаях "здание" нужной формы строят из элементарных "кирпичей". Просто "кирпичи" разные: в первом случае — набор логических элементов, во втором — набор команд микроконтроллера.

Вместо взаимодействия между элементами с помощью обмена сигналами по проводам — пересылка данных из одной ячейки памяти в другую внутри МК. Процесс пересылки "выплескивается" наружу, когда МК поддерживает связь с подключенными к нему датчиками, индикаторами, исполнительными устройствами и внешней памятью. Различаются и рабочие инструменты разработчика. На смену привычному карандашу, бумаге, паяльнику и осциллографу приходят компьютер и программатор, хотя на последнем этапе отладки изделия без осциллографа и паяльника все же не обойтись.

Еще одна трудность — недостаточное количество полноценной технической документации и справочной литературы на русском языке. Большинство публикаций подобного рода в периодических изданиях и, особенно в русскоязычном Интернете, зачастую — не более чем подстрочные переводы английских оригиналов. Причем переводчики, иногда мало знакомые с предметом и терминологией, истолковывают "темные" места по-своему, и они (места) оказываются довольно далекими от истины. Практически отсутствуют русскоязычные программные средства разработки и отладки программ МК.

Главное отличие МК от обычной микросхемы: он не способен делать что-либо полезное, пока в его внутреннее (иногда внешнее) запоминающее устройство не занесена программа — набор кодов, задающий последовательность операций, которые предстоит выполнять. Процедуру записи кодов в память МК называют его программированием (не путать с предшествующим этому одноименным процессом разработки самой программы).

Необходимость программирования, на первый взгляд, может показаться недостатком. На самом же деле это главное достоинство, благодаря которому можно, изготовив, например, всего одну плату с МК и несколькими соединенными с ним светодиодными индикаторами и кнопками, по желанию, превращать ее в частотомер, счетчик импульсов, электронные часы, цифровой измеритель любой физической величи­ны, пульт дистанционного управления и контроля и многое другое.

Возможность сохранять в секрете коды программы помогает производителям аппаратуры на МК в борьбе с конкурентами. Правда, излишняя секретность программ нередко создает радиолюбителям дополнительные трудности при ремонте или совершенствовании устройств на МК "чужой" разработки. Но это — другой вопрос.

Еще недавно, приступая к проектированию конструкции на МК, разработчик стоял перед проблемой: можно ли решить поставленную задачу, используя приборы одного двух известных ему типов. Сегодня ситуация изменилась в корне. Из множества доступных МК следует выбрать тот, с помощью которого задача будет решена оптимальным образом. К сожалению, так поступают далеко не все. Возникла даже определенная "мода" на изделия тех или иных типов, образуются своеобразные группировки сторонников МК определенных семейств.

Свой выбор они обосновывают, как правило, на уровне "нравится — не нравится". Нередко отрицательное мнение о каком-либо приборе объясняется единствен­ной неудачной попыткой его применения, зачастую без попытки анализа и устранения причин неудачи. Некоторые фирмы распространяют документы под названием "Правда о..." с "объективным" сравнением своих приборов с изделиями конкурентов, и, как правило, — в пользу первых. Особо доверять подобным публикациям не стоит, всегда найдется отчет о сравнении с обратными результатами и выводами.