ЗМІСТ
ВСТУП…………………………………………………………………………………………………...3
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА……………………………………………………………………………..4
1.1. Загальний опис та призначення мікроконтролерів PIC Microchip……………………...4
1.2. Особливості архітектури мікроконтролерів сімейства РІС18………………………...6
1.3. Спеціальні функціональні регістри в PIC18……………………………………………….15
1.4. Команди управління, логічні, роботи з байтами та бітами…………………………...19
1.5.Опис мікросхеми L293, двигун постійного струму…………………………………….....24
2. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА ………………………………………………………………………..28
2.1. Інтегрована система розробки (IDE)……………………………………………………….28
2.2. Мова Асемблера, компонувальник, оператори мови…………………………………….30
2.3. Робота з Cadsoft Eagle……………………………………..………………………………....35
3. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА……………………………………………………………………..45
3.1. Виготовлення монтажної плати……………………………………………………………45
3.2. Монтаж елементів на плату………………………………………………………………...48
3.3. Програмування пристрою ……………………………………………………………………50
3.4. Тестування пристрою ……………………………………………….……………………….54
4. ОХОРОНА ПРАЦІ…………………………………………………………………………………56
4.1. Основні принципи охорони праці……………………………………………………………..56
4.2. Умови праці та виробниче середовище…………………………………………………….57
4.3.Охорона праці при роботі з ПЕОМ…………………………………………………………...58
4.4. Вимоги безпеки при роботі ручними інструментами при збірних та монтажних
роботах….……………………………………………………………………………………….60
4.5. Пожежна безпека на монтажних дільницях……………………………………..………...61
5. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА………………………………………………………………..………63
5.1. Розрахунок витрат на основні матеріали………………………………………………...63
5.2. Розрахунок витрат на оплату праці та відрахувань в єдиний соціальний
внесок ……………………………………….…………………………………………….……...64
5.3. Розрахунок витрат на виготовлення пристрою………………………………………..66
ВИСНОВОК …………………………………………………………………………………………..67
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ………………………………………………………..68
ДОДАТКИ……………………………………………………………………………………………...69
ВСТУП
З появою однокристальних мікро-ЕОМ пов'язують початок ери масового застосування комп'ютерної автоматизації в галузі управління. Мабуть, ця обставина і визначила термін «контролер».
Контролером в техніці регулювання вважається управляючий пристрій, що здійснює регулювання або контролюючі функції в системі. Сучасний мікроконтролер є великою цифровою інтегральною схемою, що об'єднує мільйони, виконаних за мікронними технологіями, транзисторів.
Універсальність і гнучкість МП як пристроїв з програмним управлінням поряд з високою надійністю і дешевизною дозволяють широко застосовувати їх в різноманітних системах управління для заміни апаратної реалізації функцій управління, контролю, вимірювання і обробки даних. Застосування МП і мікро-ЕОМ в системах управління промисловим обладнанням передбачає, зокрема, використання їх для управління верстатами, механізмами транспортувань, атомними реакторами, виробничими лініями, електростанціями, побутовими пристроями а також створення на їх основі робототехнічних комплексів, гнучких автоматизованих виробництв, систем контролю і діагностики. Мікропроцесорні засоби дозволяють створювати різноманітні по складності виконуваних функцій пристрої управління – від простих мікроконтролерів нескладних приладів і механізмів до складних спеціалізованих і універсальних систем розподіленого управління у реальному часі.
Робот - це електромеханічний, пневматичний, гідравлічний пристрій, програма, або їх комбінація, яка працює без участі людини і виконують дії, зазвичай здійснювані людиною. Робот побудований по комп'ютерній технології, свідомість робота - це обчислювальна машина, з якої інформація може бути зчитана і перенесена на окремий носій. Роботи можуть працювати в суворих і небезпечних кліматичних умовах, на радіаційних територіях, в космосі. У робота відсутня асоціативне мислення. У нього відсутня цікавість - є лише програма з накопичення інформації, яка йому необхідна.
1. Загальна частна
1.1. Загальний опис та призначення мікроконтролерів pic Microchip.
PIC - мікроконтролери Гарвардської архітектури, виробляються американською компанією Microchip TechnologyInc. Назва PIC є скороченням від Peripheral Interface Controller, що означає «периферійний інтерфейсний контролер». Назва пояснюється тим, що спочатку PIC призначалися для розширення можливостей вводу-виводу 16-бітних мікропроцесорів CP1600.
Перші мікроконтролери компанії MICROCHIP PIC16C5x з'явилися наприкінці 80-х років і завдяки своїй високій продуктивності та низької вартості склали серйозну конкуренцію виробленим в той час 8-розрядним МК з CISC-архітектурою. Перше, що привертає увагу в PIC-контролерах - це простота і ефективність. В основу концепції PIC, єдину для всіх випускаються сімейств, була покладена RISC-архітектура з системою простих однослівних команд, застосування вбудованої пам'яті програм і даних і мале енергоспоживання.
Відмінною особливістю PIC-контролерів є хороша сумісність різних сімейств. Це і програмна сумісність (єдине безкоштовне середовище розробки MPLAB IDE), і сумісність за виводами, по периферії, по напрузі живлення.
У всіх мікроконтролерах серії PIC використовуються роздільні області пам’яті і шини для даних і для команд. Це дозволяє одночасно, за один цикл, отримувати доступ як до пам'яті команд, так і до даних. Крім того, існує двоступінчастий конвеєр, який забезпечує одночасне виконання команди і вибірку наступної. Усі команди, крім команд переходу виконуються за один машинний цикл. Переходи, включаючи повернення з підпрограм, виконуються за два цикли.
Система команд високо симетрична, тобто дозволяє виконувати будь-яку операцію над будь-яким регістром із застосуванням будь-якого способу адресації. Така система команд значно спрощує процес програмування, скорочує обсяг програми і збільшує продуктивність. Щоправда, розробники MICROCHIP так і не змогли відмовитися від улюбленої всіма структури з регістром-акумулятором, необхідним учасником всіх операцій з двома операндами. Зате тепер користувач може зберігати результат операції на вибір, де забажає, в самому регістрі-акумуляторі або в другому регістрі, що використовується для операції.
В даний час компанія Microchip випускає п'ять основних сімейств 8-розрядних RISC-мікроконтролерів, сумісних знизу вгору за програмним кодом:
- PIC12CXXX - сімейство мікроконтролерів, що випускаються в мініатюрному 8-вивідному виконанні. Ці мікроконтролери випускаються як з 12-розрядною (33 команди), так і з 14-розрядною (35 команд) системою команд. Містять вмонтований тактовий генератор, таймер/лічильник, сторожовий таймер, схему управління перериваннями. У складі сімейства є мікроконтролери з вбудованим 8-розрядним чотирьох канальним АЦП. Здатні працювати при напрузі живлення до 2,5 В;
- PIC16C5Х - базове сімейство мікроконтролерів з 12-розрядними командами (33 команди), що випускається в 18-, 20- і 28-вивідних корпусах. Являють собою прості недорогі мікроконтролери з мінімальною периферією. Здатність працювати при малій напрузі живлення (до 2 В) робить їх зручними для застосування в переносних конструкціях. До складу сімейства входять мікроконтролери підгрупи PIC16HV5XX, здатні працювати безпосередньо від батареї в діапазоні напруг живлення до 15 В;
- PIC16CXXX - сімейство мікроконтролерів середнього рівня з 14-розрядними командами (35 команд). Найбільш численне сімейство, що поєднує мікроконтролери з різноманітними периферійними пристроями, до складу яких входять аналогові компаратори, аналогово-цифрові перетворювачі, контролери послідовних інтерфейсів SPI, USART і I2C, таймери-лічильники, модулі захоплення/порівняння, широтно-імпульсні модулятори, сторожові таймери, супервізорні схеми і так далі;
- PIC17CXXX - сімейство високопродуктивних мікроконтролерів з розширеною системою команд 16-розрядного формату (58 команд), що працюють на частоті до 33 Мгц, з об'ємом пам'яті програм до 16Кслів. Крім великої периферії, 16-рівневого апаратного стека і векторної система переривань, майже всі мікроконтролери цього сімейства мають убудований апаратний множник 8х8, що виконує операцію множення за один машинний цикл. Є одними із самих швидкодіючих у класі 8-розрядних мікроконтролерів;
- PIC18CXXX - сімейство високопродуктивних мікроконтролерів з розширеною
системою команд 16-розрядного формату (75 команд) і вбудованим 10-розрядним АЦП, які працюють на частоті до 40 Мгц. Містять 31-рівневий апаратний стек, вмонтовану пам'ять команд до 32Кслів і здатні адресувати до 4 Кбайт пам'яті даних і до 2 Мбайт зовнішньої пам'яті програм. Розширене RISC-ядро мікроконтролерів даного сімейства оптимізоване під використання нового Сі-компілятора.
Пам'ять програм розташовується на кристалі і забезпечується бітом захисту. Мікроконтролери випускаються в налагоджувальному, одноразово програмованому і масочном варіантах.
Деякі мікроконтролери володіють спеціальними функціями: вбудований драйвер РКІ, до 16-ти каналів АЦП, ШІМ, підтримка протоколів 12С™ і SPI™, CAN, USB, контроль за напругою живлення і т. д.