Z MAM wiki

Verze z 18. 4. 2010, 10:03

Jiří Polanský

předmět MAM, cvičení ČT 9:15 

Návrh tématu semestrální práce

"Převod frekvence indikátoru (LED) wattmetru na relevatní hodnotu v jednotkách Wh, s použitím vhodného převodníku a programovacího jazyka Bascom pro AVR. Údaj bude zobrazovaný na LCD display. K mikrokontroléru bude připojen i RTC obvod pro údaj o správném času."

Je to přístroj, který má snímat pomocí fototranzistoru indikační LED diodu ve Wattmetru od solárních panelů. Tato dioda bliká s měnící se periodou a v závislosti na ní se mění i aktuální výkon solární elektrárny. Dle výrobce wattmetru 1 impulz LED diody je roven 0,5Wh. Tudíž čítáme periodu mezi pulzy (náběžnou hranu) pro aktuální výkon i denní počet pulzů pro informaci o celkové výrobě energie. V našem přístroji byl použit fototranzistor, jelikož nemůžem zasáhnout do zapojení wattmetru a LED dioda je jediná, pro nás použitelná indikace.

Soubor:Wattmetrsmall.jpg

Semestální práci budu dělat společně s Ondřejem Veselým [1]

ATmega168 – mikrokontrolér

Mikrokontroléry AVR jsou vyráběny firmou Atmel. Mezi jejich základní vlastnosti patří:

• 8-bitová RISC architektura
• 130 instrukcí (120 pro ATtiny), většina jednotaktových
• rozsah frekvencí od 32kHz do 20MHz
• oddělená programová a datová paměť
• programová paměť flash přeprogramovatelná za běhu, 10 000 mazacích/zápisových cyklů
• operační paměť SRAM, dvoutaktový přístup
• integrovaná EEPROM, 100 000 mazacích/zápisových cyklů
• 32 pracovních registrů
• napájení 1.8 - 5.5V, nízká spotřeba, režim spánku
• množství digitálních i analogových periferií
• jednoduché programování, software zdarma

Pro naší konstrukci jsme vybrali 8-bitový RISC mikrokontroler s typovým označením ATmega168. Disponuje 16kB programovatelné FLASH paměti, která je programovatelná přímo v aplikaci s možností uzamknutí, 10.000 zápisových/mazacích cylků s volitelnou velikostí bootovací sekce s nezávislým uzamykáním. Dále pro nás důležité hodnoty jako 1kB interní SRAM, 512 Byte velká paměť EEPROM, 8-kanálový 10-bitový A/D převodník, ale hlavně pro naše použití má mikrokontroler dva pinové vývody pro externí přerušení (INT0 a INT1) a dva čítače z čehož první TIMER0 je 16-bitový a TIMER1 pouze 8-bitový, každý s vlastní před-děličkou.

Více info v datasheet ATmega168

DS1302 - Obvod reálného času (RTC)

Dle provedení lze RTC rozdělit takto:

• vnitřní nebo externí krystal
• vnitřní nebo externí záložní baterie
• výstup pro probouzení mikroprocesoru

Dle zapojení do obvodu:

• sériové připojení pomocí 1wire, I2C nebo 3 wire sběrnice
• paralelní připojení

Pro naší konstrukci jsme zvolili obvod reálného času od firmy Dallas s typovým označením DS1302. Tyto obvody sice nemají vnitřní baterii, ani krystal, za to však mají srozumitelné ovládání. Využívají minimální počet pinů pro komunikaci s mikroprocesorem. Obvod DS1302 komunikuje s mikroprocesorem po třech vodičích. Signál RESET aktivuje komunikaci s DS1302, signál SCLK potvrzuje platná data a nakonec signál SDATA, který data přijímá, ale i odesílá. Komunikace je dvoubytová. Nejprve se odešle příkazový byte a následně se odešle byte s daty, nebo přijme byte s daty. MSB bit příkazového bytu je vždy log. 1, jinak by nešlo do obvodu zapisovat.

• Microhead [online], poslední aktualizace 2008 [cit. 14. 4. 2010], Wikipedie. Dostupné z WWW: <http://www.microhead.cz/elektro/avr/AVRrtc_dallas.htm>

viz. [2]

Více info v datasheet DS1302

SFH309-5 - Fototranzistor

Pro detekci červené LED diody ve wattmetru jsme použili obyčejný NPN fototranzistor SFH309-5. U jeho parametrů jsme si museli pohlídat vlnovou délku, při které ještě bude buzen dopadajícím světlem LEDky, tzn. (630 – 650)nm. Což námi zvolený fototranzistor s rozsahem (380 - 1150)nm zcela splňuje.

Datasheet SFH309-5

---

Pokračování příště..... :-)