1. המכללה הטכנולוגית של חיל האוויר
בית הספר לטכנאים והנדסאים
פרוייקט גמר
למילוי חלק מהדרישות לקבלת
תואר:
בנושא: מערכת התראה בפני מכשול
ארתור לרמן מאת:
העבודה בוצעה בהנחיית: אלכסיי רודינסקי
٧٠٠٢-٨٠٠٢ שנה"ל התשס"ח
1
2. ברצוני להודות למנחה הפרויקט אלכסיי
רודינסקי על כי תמך בי לאורך כל הדרך, על
כי תרם מניסיוני וידעו להדרכתי לאורך
בניית הפרויקט . כמו כן ברצוני להודות לכל
צוות המורים אשר נתנו ותרמו להצלחתי.
תודה! ארתור לרמן
2
3. תוכן עניינים
١. פרק א' – מבוא
١.١
מבוא .....................................................................................
5
٢.١ סכמה
מלבנית ..........................................................................٧
٣.١ הסבר סכמה
מלבנית..................................................................٨
٢. פרק ב' – שרטוט מעגל
١.٢ שרטוט המעגל
החשמלי ........................................................... ٠١
٢.٢ רשימת
רכיבים .......................................................................١١
٣. פרק ג' – מיקרו בקר ١٥/١٣٠٨
١.٣ מבוא למיקרו בקר מסוג
١٣٠٨ ..................................................٣١
٢.٣ תכונות עיקריות של מיקרו בקר מסוג
١٣٠٨ ................................٤١
٣.٣ מבנה פנימי של מיקרו בקר
١٣٠٨ ..............................................٥١
3
4. ٤.٣ מבנה זיכרון מיקרו בקר
١٣٠٨ ..................................................٧١
٥.٣ הדקי מיקרו בקר
١٣٠٨ ...........................................................٠٢
٦.٣ אוגר
מצב ..............................................................................٢٢
٧.٣
מחסנית ................................................................................
٣٢
٨.٣ מערכת פסיקות במיקרו בקר מסוג
١٣٠٨ ....................................٤٢
٩.٣ מערכת המונים/קוצרי זמן במיקרו בקר
١٣٠٨ ..............................٧٢
٠١.٣ ערוץ תקשורת
טורי ..............................................................١٣
٤. פרק ד' – חיבורים חיצונים
١.٤ נועל
כתובות .........................................................................٥٣
٢.٤ זיכרון
٣٦................................................................... EPROM
٣.٤ מעגל
איפוס ..........................................................................٨٣
٤.٤ מעגל
השעון .........................................................................٠٤
4
5. ٥.٤ אופן החיבור בין מיקרו בקר לרכיבים
חיצונים .............................١٤
٦.٤ תרשים חשמלי לחיבור
מערכת .................................................٢٤
٥. פרק ה' – חיישני אולטרה סונים
١.٥
מבוא...................................................................................
٤٤
٢.٥ מבנה
פיזי............................................................................٤٤
٣.٥ עקרון
המדידה......................................................................٥٤
٤.٥ חיבור הדקים ב-
1٤٦......................................................MODE
5.5חיבור הדקים ב 84 2.…………………………………MODE
٦. פרק ו' – מייצבי מתח
١.٦ מייצב מתח ٧٨٠٥ L
٥٢.......................................................... M
٧. פרק ז' – תצוגת גביש נוזלי
١.٧ הסבר
כללי..........................................................................٤٥
٢.٧ מבנה הגביש
הנוזלי...............................................................٤٥
5
6. ٣.٧ היתרונות והחסרונות של גביש
הנוזלי.......................................٦٥
٤.٧ אוגרים בתצוגת גביש
הנוזלי....................................................٨٥
٥.٧ הוראות בתצוגת הגביש
הנוזלי.................................................٩٥
٦.٧ חיבור תצוגת הגביש
הנוזלי.....................................................٢٦
٨. פרק ח' – זמזם, דיודה פולטת אור דוחף זרם
١.٨ דיודה פולטת
אור..................................................................٥٦
٢.٨
זמזם..................................................................................٥٦
٣.٨ רכיב דוחף
זרם....................................................................٦٦
٤.٨ אופן חיבור זמזם, דוחף זרם ודיודה פולטת אור
למערכת..............٦٦
٩. פרק ט' – תרשים זרימה
١.٩........................................................................................
٨٦
٠١. פרק י' – תוכנה
١.٠١......................................................................................
٠٧
١١.פרק יא' – ביבליוגרפיה
6
8. ١.١ מבוא
הפרויקט המסכם הינו מערכת עזר לנהג.
המערכת הזו מאפשרת לנהג לדעת בוודאות את קירבת הרכב
לעצם נייח. במצב של נסיעה לאחור מערכת עוזרת למנוע בגיעה
בגוף הרכב או בעצם הנייח.
הפרויקט מבוסס על מיקרו בקר מסוג ١٣٠٨. המערכת כוללת רכיב
שידורקליטה אולטרה-סוני מסוג 50 .sfrהחיישן ישלך גלים גבוהים
מאוד )בין ٠٤ ל-٥٤ ) KHzשאינם נשמעים לבני אדם )בגלל התדר
הגבוה(.הגלים יפגעו בעצם הנייח ויחזרו למקלט, אחרי החישוב
8
9. תצוגת LCDתציג את המרחק הנותר מהעצם הנייח אופן דיגיטלי.
תצוגת לדים תציג את המרחק הנותר מהעצם הנייח באופן אנלוגי.
כמו כן יהיה זמזם אשר יתריע את הנהג במקרה והרכב קרוב מידי
לעצם הנייח.
9
10. ٣.١ הסבר סכמת מלבנים
מיקרו בקר מסוג ١٣٠٨
זהו רכיב מרכזי במערכת המוצגת בפרויקט, תפקידו לבקר את
הפעולות של המערכת. המיקרו יקבל פקודות התחלתיות ע''י
המשתמש, כלומר בהתחלה תפקידו של המשתמש לבחור את
01
11. התוכנית הרצוי, המיקרו יפענח את הפקודות ויצבע את כל
הפעולות הנדרשות.
המיקרו בפרויקט הנ''ל מבקר על סיבוב המנועים , על חיישנים
אולטרה סונים, בנוסך על חיישנים אופטיים וכדומה.
מעגל השעון
מעכל השעון בנוי מגביש בעל תדירות ٢١ , MHzהקובעת את תדר
העבודה של המיקרו בקר מסוג ١٥٠٨ , כמו כן תפקידו לספק תדר
שעון לתזמון כל הפעולות המיקרו.
מעגל האיפוס RESET
תפקיד של המעגל להביא את המערכת למצב התחלתי, פעולת
אתחול חיונית לתקינות המערכת, היא מביאה את המיקרו
ובעקבותיו את שאר רכיבי המערכת למצב התחלתי מוגדר
בהפעלה הראשונית וכשמערכת לא פועלת כשורה.
נועל התובות LATCH
נועל התובות מבצע הפרדה בין קווי הכתובות לקווי המידע
המרובבים יחד בכתובות הנמוכות, צריך נועל כתובת כי פעם אנו
משתמשים במידע ופעם אנו משתמשים בכתובות, נועל הכתובות
בנוי ממערך של דלגלגים.
זיכרון EPROM
בפרויקט הנ''ל במהלך פיתחו עבדתי אם זיכרון מסוג ٨٢ ٦٤ Cשזהו
EEPROMזיכרון שנמחק חשמלי ואופן המחיקה מהירה, וזה מאוד
קל כאשר מפתחים את התוכנה וצריכים לבצע כל הזמן שינוים
11
12. בתוכנית, בסופו של דבר השתמשתי בזיכרון מסוג ٧٢ ٦٤ Cשזהו
EPROMשגודלו 8Kbyteזהו זיכרון לקריה בלבד ROM (Read
(Only Memoryהזיכרון מכיל את התוכנה של הפרויקט, הזיכרון
מסוג זה אינו נדיף, כלומר ניתוק מתח אספקה אינו גורם לאיבוד
אינפורמציה, כמו כן רכיב זה ניתן לצריבה מחדש, מחיקה EPROM
נעשית ע''י הקרנתו באור על סגול, דרך חלון קוורץ מיוחד הקובע
ברכיב, באורך כל של ٧٣٥٢ אנגסטרם, המחיקה נמשכת בין ٠١
דקות ל-٥٤ דקות.
משדר ומקלט אולטרה סוני )50(SFR
חיישן מרחק אולטרה סוני משדר וקולט גל בתחום אולטרה סוני
) מעבר לתדר השמיעה( , בתדירות 04 .KHZהחיישן משדר פולס
בפרק זמן של 8 מחזורים בתדר 04 KHZוממתין לקבלת הד חוזר.
תפקידו לגלות מרחק של גופים ממעגל המשדר- מקלט.
תצוגת גביש נוזלי (LCD(Liquid Crystal Display
יחידת התצוגה מסוג גביש נוזלי, מכילה ٢ שורות כאשר בכל שורה
ישנם ٦١ תווים. תצוגה מחוברת למיקרו ומאפשרת למשתמש
לתקשר עם המערכת באמצעות הצגת הודעות מתאימות.
זמזם )(BUZZER
תפקיד הזמזם במעגל הינו להודיע לנהג כאשר הרכב מתקרב לגוף
נייח למרחק קטן ממטר אחד.
21
13. מטריצת לדים )(LED'S
המטריצה מורכבת מארבעה לדים אשר נדלקים ביחס ישר למרחק
בין הרכב לגוף הנייח. ז"א ככל שהרכב יתקרב יותר לגוף הנייח
ידלקו יותר לדים.
מפענח כתובות )٨٣١ (٧٤ LS
מיפוי מרחב הזיכרון מתבצע בעזרת מפענח ٨:٣,כלומר הרכיב מחלק
את המרחב הכללי 64Kלשמונה חלקים שווים בעלי 8Kכל אחד.٨
מוצאים של המפענח מאפשרים בכל פעם לגשת לרכיב הממופה בתחום
כתובות אחד.
31
17. ١.٣ מבוא למיקרו בקר מסוג ١٥/١٣٠٨
רכיב מיקרו בקר הוא רכיב בר תכנות שמכיל במארז אחת את כל היחידות
שצריך מיקרו מחשב וגם תוספות מיוחדות שמאשרות לו להוות מערכות
בקרה בכמעט כל תחום. מיקרו בקר מכיל יע''מ )יחידת עיבוד מרכזית(,
זיכרונות, התקני קלט/פלט, ממשק טורי למשתמש, ובנוסף מכיל המיקרו
בקר קוצרי זמן , כמו כן הרכיב מספק גם מערכת פסיקות ובקרת פסיקות
שמאפשרת מיקוד מאוד רציני של הדרישות מהרכיב.
71
18. ٢.٣ תכונות עיקריות של מיקרו בקר מסוג ١٥/١٣٠٨
א( יע''מ )יחידת עיבוד מרכזית( ברוחב ٨ סיביות
ב( מעבד בוליאני
ג( זיכרון תוכנית בגודל ٤٦ קילו
ד( זיכרון נתונים בגודל ٤٦ קילו
ה( זיכרון תוכנית פנימי בתוך רכיב בגודל ٤ קילו
RAMו( ٨٢١ בתים
ז( ٢٣ קווי קלט/פלט דו כיווני, עם כתובות אישיות לכל קו
ח( ٢ קוצבי זמן)טיימרים( בני ٦١ סיביות בכל אחד
UART-FULL DUPLEXט( פורט טורי
י( ٥ מקורות פסיקה בשתי רמות עדיפויות
י''א( מתנד פנימי
81
19. ٣.٣ מבנה פנימי של מיקרו בקר ١٥/١٣٠٨
* מפענח הוראות – כל קוד הוראה מפוענח במפענח ההוראות. יחידה זו
מורה ליע''מ על אופן טיפול בכל הוראה ועל אופן ניתוב מידע בין המיקור
ליעד.
* מונה התוכנית – הוא אוגר בן ٦١ סיביות שמתפקידו להצביע על
PC
באמצעות תוכנה. ההוראה שיש לבצע. ניתן לטעון ערך לאוגר
* זיכרון תוכנית פנימי - ב ١٥٧٨/١٥٠٨ קיימת זיכרון תוכנית פנימי
בגודל ٤ קילו בית
RAM
פנימי המכיל : * זיכרון נתונים פנימי - זהו זיכרון
ארבע קבועות של שמונה אוגרים -
זיכרון נתונים -
סיביות בודדות הניתנות למעון -
קבוצת אוגרים ייעודיים -
91
20. - מאחסן את סיביות האפשור/חסימה * אוגר אפשור פסיקות IE
לכל אחד מחמשת מקורות הפסיקה האפשריים. הוא גם מכיל סיבית
לאפשור או חסימה כוללת של כל מערך הפסיקה.
- מכיל את הסיביות הקובעות את אופן TMOD
* אוגר מצב טיימר
פעולתו של כל מונה/קוצב זמן.
- המונה/קוצבי הזמן מבוקרים בעזרת * אוגר בקרה טיימרTCON
אוגר זה. סיביות ההפעלה/הפסקה וגם סיביות גלישה ובקשת פסיקה מצויות
באוגר זה.
* מונה/קוצבי זמן – שני קוצבי זמן בני ٦١ סיביות כל אחד. קוצבי הזמן,
שמסוגלים לפעול גם כמונה, מאורגנים בשני בתים כל אחד.
٠ THו- ١ TH
מתייחסים לבית המשמעותי יותר של קוצבי הזמן
מתייחסים לבית טיימר ٠ וטיימר ١ , בהתאמה.١ TL
٠ TLו-
הפחות משמעותי של שני קוצבי הזמן.
SCON
- הסיביות שלו מבקרות את * אוגר בקרה החוצץ הטורי
אוגר הנתונים הטורי. הבקרה מתבטאת באפשור קלט טורי וגם בחירת אופן
עבודה מתאימה לאוגר הקלט הטורי.
SBUF
02
21. - ٨ סיביות מאחסן את המידע הטורי * חוצץ נתונים טורי
הנקלט בקו התקשורת הטורית או משודר דרכו.
٤.٣ מבנה זיכרון במיקרו בקר ١٣٠٨
זיכרון ה-١٣٠٨ מאורגן בשלושה מרחבים:
* זיכרון תוכנית בגודל ٤٦ קילו בית )חיצוני ופנימי(
)(Program Memory
* זיכרון נתונים חיצוני בגודל מרבי ٤٦ קילו בית
)(External Data Memory
* זיכרון נתונים פנימי ٦٥٢ בתים
)(Internal Data Memory
- מונה תוכנית הוא ברוחב ٦١ סיביות, ולפיכך מאפשר גישה
לזיכרון התוכנית המרבי ٤٦ קילו בית.
12
22. - אין ב ١٣٠٨ הוראות המאפשרות לתוכנית לגלוש מזיכרון התוכנית
לזיכרון נתונים )חיצוני או פנימי(
EA
באופן קבוע ל'١' מאלץ את היע''מ לבצע הבאת - חיבור ההדק
הוראות מזיכרון התוכנית הפנימי במרחב ٠ עד ٤ קילו
- הרחבת תחום זיכרון התוכנית מעבר ל ٤ קילו נעשה באליו, כאשר
מונה התוכנית עובר EAהערך ٥٩٠٤
את
מחובר ל'٠', ביצוע הבאת הוראה הוא חיצוני תמיד - כאשר
- תאי זיכרון בכתובות מסוימות שמורים למטרות מיוחדות
תאים ٠٠٠٠ עד ٢٠٠٠ שמורים לפעולות האתחול המבוצעות תמיד
A לאחר פעולת איפוס
תאי זיכרון במרחב ٣٠٠٠ עד ٢٠٠ שמורים להשמת שגרות הטיפול
בפסיקה - מרחב זיכרון הנתונים הפנימי מחולק ל-٨٢١ בתים של
FFH RAM
מרחב זיכרון וכן ל-٨٢١ בתים של אוגרים ייעודיים.
הפנימי הוא ٠ עד מחרב הכתובת של זיכרון
١ FH - ٤ קבוצות של ٨ אוגרים "תופסים" את מרחב הזיכרון ٠
7R0-R
נמצאים . כל קבוצה נקראת בנק והאוגרים עד
בבנק.
- ٨٢١ סיביות בודדות במרחב הנתונים הפנימי ניתנות למיעון
٢ FH-٢٠ H
בצורה ישירה
סיביות אלה שוכנות בכתובות
RAM
RAM חופשי – ٠٨בתים לרשות המתכנת - אזור
- ניתן למקם את המחסנית בכל אזור שהוא בתוך מרחב ה
הפנימי
S.F.Rזיכרון
22
23. (Special Function Register)
אזור זה מכיל את כל האוגרים של המיקרו. יש אפשרות להשתמש
באוגרים על פי הגדרות יצרן
רשימת האוגרים ומיקום
80h P0 88h Tcon 8Dh TH1 A8h IE F0h B
81h SP 89h Tmod 90h P1 B0h P3
82h DPL 8Ah TL0 98h Sco B8h IP
n
83h DPH 8Bh TL1 99h Sbuf D0h PSW
87h Pcon 8Ch TH0 A0h P2 E0h ACC
הכללי
RAM מבנה זיכרון
23
24. חלוקת הבנקים בזיכרון:
1RS 0RS
כתובות מספר הבנקים
07h-00h 0Bank 0 0
0Fh-08h 1Bank 0 1
17h-10h 2Bank 1 0
1Fh-18h 3Bank 1 1
S.F.R
קיימת גם לישה לפי ביטים לרב האוגרים )לחלק באזור
מהביטים ניתנו שמות וניתן להשתמש בהם ככתובת סיבית.
S.F.R
השמות וכתובות הביטים מפת
42
25. ٥.٣ הדקי המיקרו בקר ١٣٠٨
Vcc
חיבור למתח האספקה
Vss
חיבור לאדמה
0Port
שני תפקידים:
א. פורט דו כיווני)קלט/פלט(
ב. מוציא את הבית הנמוך על קווי
כתובת/נתונים
1Port
פורט קלט פלט דו כיווני
52
26. 2Port
שני תפקידים:
א. פורט קלט/פלט דו כיווני
ב. מוציא את הבית הגבוה של הכתובות
3Port
א. פורט קלט/פלט דו כיווני
ב. חלק מפס בקרה:
62
28. Reset
מבוא אתחול מיקרו בקר הבאתו למצב התחלתי
:
פורטים = '١' , מחסנית = ٧٠ ושאר אוגרים = ٠
ALE
שני תפקידים:
א. אות נעילת הבית הנמוך של הכתובות על פס
הכתובות )במעבר מ-١ ל-٠(
ב. אפשור צריבת זיכרון פנימי )פעיל ב-٠(
PSEN
אות קריאה מזיכרון רום החיצוני. מופעל
פעמיים בכל מחזור פעולה בעת קריאה מזיכרון
התוכנית החיצוני
EA
שני תפקידים:
א. בחירת בין זיכרון תוכנית פנימי לחיצוני)
١=פנימי, ٠=חיצוני(
ב. חיבור מתח תכנות )ב ١٥٠٨(
2XTAL1/XTAL
חיבור גביש למתנד השעון הפנימי
82
29. ٦.٣ אוגר המצב
)(PSW – Program Status Word Register
CY AC 0F 1RS 0RS OV - P
אוגר מצב – הוא אוגר בן ٨ סיביות המכיל דגלים לציון מצב לאחר
ביצוע פעולות אריתמטיות/לוגיות.
)Carry flag) CY
דגל נשא – עולה ל-١ אם היה נשא או לווה מסיבית המשמעותית
בפעולות אריתמטיות עם צובר. דגל הנשא מאפשר לגלות שגיאות
)גלישה( בפעולות אריתמטיות ללא סימן. דגל זה משמש גם כצובר
לסיבית בפעולות בוליאניות על סיביות בודדות.
)Auxiliary Carry Flag) AC
דגל נשא עזר – עולה ל-١ אם היה נשא או לווה בין שני הניבלים –
חצאי הבית
בפעולות חיבור/חיסור עם הצובר. המיקרו בקר נעזר בדגל
BCD
, לשם תיקון התוצאה. בפעולות עם מספרים בייצוג
)Overflow Flag) OV
דגל גלישה – עולה ל-١ במקרה של תוצאה שגויה בפעולות
אריתמטיות עם סימן, כאשר סיבית המשמעותי של תוצאה גולשת
לסיבית הסימן . למשל, כשאר בחיבור של שני מספרים שלילים
מתקבל סכום חיובי, או כאשר בחיבור של שני מספרים חיובים
מתקבל סכום שלילי.
)Parity Flag) P
92
30. דגל זוגיות – מציין תמיד את מצב הזוגיות של צובר. אם מספר
הסיביות שערכן ١ הוא אי זוגי ,אז דגל מקבל אחד לוגי.
FO
הוא דגל לשימושים כלליים בהתאם לצרכי המתכנת.
٠ RS1 , RS
אינם דגלי מצב, אלא סיביות בחירת הבנק הפעיל.
)Register
כתובת בחירת הבנק 1RS 0RS Bank
00h-07h 0 0
בחירת בנק ٠ (Selection
08h-0Fh 0 1
בחירת בנק ١
10h-17h 1 0
בחירת בנק ٢
18h-1Fh 1 1
בחירת בנק ٣
٧.٣ מחסנית
STACK
מחסנית – היא אזור מיוחד בזיכרון הפנימי המיועד לאחסן זמני של
נתונים.
)Last,IN – First OUT) LIFO * המחסנית פועלת בשיטת
כלומר הנתון האחרון שנכנס למחסנית הוא הראשון שייצא.
* עיקר השימוש במחסנית הוא במעבר לתוכנית משנה )שגרה(.
03
31. SP
, אשר *קביעת אזור המחסנית נעשה בעזרת מצביע מחסנית
תמיד מצביע על כתובת הבית האחרון שהוכנס למחסנית.
* כאשר פונה היע''מ לתוכנית משנה או לשגרת טיפול בפסיקה,
SP
ב-١, SP לפני מעבר לכתובת השגרה היא מקדמת את PCLאוגר
תוכן
PCH
שמה בכתובת שמצביע מחסנית מצביע עליה את תוכן
ב-١ ומאחסנת את תוכן אוגר , שוב מקדמת את אוגר
. מצביע מחסנית נשאר להצביע על הנתון האחרון שאוחסן
במחסנית.
PUSH
* במחסנית משמשים גם לאחסון נתונים בצורה ארעית, על ידי
. פקודה זו דוחפת למחסנית את תוכן התאPOP פקודה
)האוגר( המצוין.
. שליפת הנתון מהמחסנית נעשית באמצעות הפקודה
*בזמן אתחול המיקרו בקר, מצביע מחסנית מקבל את ערך ٧٠
٨.٣ מערכת פסיקות במיקרו בקר ١٣٠٨
13
32. Interrupt
פסיקה – היא הפסקת זמנית בביצוע תוכנית המיקרו בקר, לשם
טיפול בבקשת החומרה )יחידות קלט/פלט, טיימר, הערוץ הטורי(.
למיקרו בקר ١٥٠٨ קיימות חמישה מקורות פסיקה:
٠ (P ٣.٢)'INT
- פסיקת חומרה חיצונית מהדק
١ (P ٣.٣)'INT
- פסיקת חומרה חיצונית מהדק
- פסיקת טיימר ٠ )ברגע סיום ספירה(
- פסיקת טיימר ١ )ברגע סיום ספירה(
- פסיקת הערוץ תקשורת הטורית )בזמן שידור או קליטת נתונים (
* לכל פסיקה ניתן לקבוע אחת משתי רמות העדיפות : עדיפות
גבוהה או עדיפות נמוכה.
* לפסיקות חיצוניות קיימות שני סוגי דרבון אפשריים : דרבון על
ידי רמה נמוכה ודרבון על ידי קצה יורד של דופק. בדרבון רמה
אות בקשת הפסיקה חייבת להיות יציב במשך ארבעה מחזורי
מכונה לפחות
שלבי היענות המיקרו בקר לפסיקה
מרגע קבלת בקשת פסיקה ה ١٥٠٨ עובר על שלבים הבאים:
א. מסיים ביצוע של פקודה שבו היה עסוק ושומר את כתובת
הפקודה הבאה במחסנית.
ב. שומר את המצב השותף של כל פסיקות )לא במחסנית(
ג. קופץ לאזור זיכרון התוכנית הנקרא טבלת וקטור הפסיקות. לכל
פסיקה יש כתובת קבועה בטבלה:
23
33. RETI
ד. מבצע את שגרת הטיפול בפסיקה המתאימה עד שהוא מגיע
1IE 1IT 0IE 0IT
לפקודה האחרונה.
RETI
: שולף מהמחסנית את כתובת ה. מצבע את פקודה
הפקודה אחת אחרי שבה הוא היה לפני פסיקה וממשיך בביצוע.
אוגרים המטפלים בפסיקות
TCON
דגלי הפסיקות החיצוניות וקביעת שיטת דרבון )חצי אוגר נמוך(
Index in SFR 88h
כתובת הקפיצה שם הפסיקה
Timers Interrupt
0003h 0INT
000Bh 0TIMER
0013h 1INT
001Bh 1TIMER
0023h SERIAL PORT
33
34. 0.TCON 0IT
קביעת סוג הדרבון בפסיקה חיצונית ٠. '٠'- דרבון
רמה ,'١'- דרבון קצה
1.TCON 0IE
דלגלג לשמירת בקשת הפסיקה בדרבון קצה לפסיקה
חיצונית ٠.
2.TCON 1IT
קביעת סוג הדרבון בפסיקה חיצונית ١. '٠'- דרבון
רמה ,'١'- דרבון קצה
3.TCON 1IE
דלגלג לשמירת בקשת הפסיקה בדרבון קצה לפסיקה
חיצונית ١.
IP
עדיפות הפסיקה:
Index in SFR B8h
PS 1PT 1PX 0PT 0PX
- - -
האוגר יכול לקבוע אחת משני עדיפויות לטיפול בפסיקות '٠' עבור
עדיפות נמוכה ו-١ עבור עדיפות גבוהה.
סדר הטיפול בפסיקות )אילו הגיעו כולם באותו זמן( הוא עדיפות
גבוהה מימין לשמאל. לאחר מכן עדיפות נמוכה מימין לשמאל.
IE
43
36. ٩.٣ מערכת המונים/קוצבי זמן במיקרו בקר ١٣٠٨
Counter/Timer
מונה סופר מאורעות, קוצב זמן סופר זמן
יישומי קוצבי זמן :
- ייצור השהיות
- מדידת משך אירועים
- ייצור דפקים
- מחולל גל ריבועי
יישומי המונים:
- ספירת אירועים
- מונה תדר
ל-١٣٠٨ שני קוצבי זמן )טיימרים( בני ٦١ סיביות כל אחד והם
FFFFH סופרים כלפי מעלה. ניתן לתכנן כל טיימר לעבודה כקוצב זמן או
٠٠٠٠ H
כמונה. כל מונה/ קוצב זמן סופר כלפי מעלה מערך התחלתי מסוים
, וברגע שהמנייה גולשת מ
הטיימר מפעיל דגל מסוים שמשמש כאות פסיקה ל
עבור המיקרו בקר.
63
37. היתרון הגדול לשימוש בטיימרים – בזמן שהטיימרים הפנימיים
סופרים אירועים
או זמן, המיקרו מעבד פנוי לביצוע משימות נוספות וכך גדלה
תפוקת המיקרו בקר במידה ניכרת.
אוגרי הטיימרים
0TH0|TL
אוגרים המשמשים כמונה בטיימר ٠
1TH1|TL
1M 0M
0Mode 0 0 אוגרים המשמשים
1Mode 0 1 כמונה בטיימר ١
2Mode 1 0
3Mode 1 1
אוגרים המטפלים בטיימרים
TMOD
אוגר בחירת אופן העבודה של טיימרים:
Index in SFR 89h
GATE C/T 1M M0 GATE C/T 1M 0M
1Timer 0Timer
בחירת מוד עבודה:
C/T
73
38. מפסק בחירת מקור האות פנימי או חיצוני. '٠' פנימי , '١' חיצוני
GATE
בחירת סוג הפעלה חומרה או תוכנה
TCON
אוגר בקרת פעולות טיימרים:
Index in SFR 88H
1TF 1TR 0TF 0TR
Timers Interrupt
0TR
'١' מופעל , '٠' מפסק הפעלה ראשי לטיימר
חסום ٠
0TF
דלגלג בקשת הפסיקה של
טיימר ٠
1TR
'١' מופעל , '٠' מפסק הפעלה ראשי לטיימר
חסום ١
1TF
דלגלג בקשת הפסיקה של
טיימר ١
אופני העבודה:
0MODE
83
39. המוד לתאום מיקרו בקר ٨٤٠٨ – מונה/קוצב זמן בן ٣١ סיביות –
מונה בן ٨ סיביות )סיביות גבוהה( עם קדם מונה בן ٥ סיביות
)חמש סיביות נמוכות (
1MODE
דומה למוד ٠ פרט לכך שבו מנצלות כל סיביות הטיימר –
מונה/קוצב זמן בן ٦١
סיביות
)(8Bits
93
40. 2MODE
מונה/קוצב זמן בן ٨ סיביות עם טעינה אוטומטית חוזרת.
TL TL TH
לאותו ערך התחלתי. לאחר הפעלת ו- יש לטעון את
TH
TL TH שומר את ערך משמש כמונה ٨ סיביות ו- המונה
התחלתי. כשהמונה מתמלא מתבצעות שתי פעולות. האחת בקשת
ל- פסיקה והשנייה העתקת
כדי להחזיר את המונה לערך התחלתי ולא לאפס.
3MODE
מוד מיוחד בו טיימר ١ משמש את הערוץ הטורי.
על מנת לקבל מירב האופציות לשימוש חולק טיימר ٠ לשני חלקים
באופן הבא:
0TR
. משמש כקוצב/מונה ٨ ביט המופעל ע''י
٠ TL
0TR 0TH
משמש כקוצב ٨ ביט בלבד המופעל ע''י
04
41. ٠١.٣ ערוץ תקשורת טורי
תקשורת – היא כל השיטות, המנגנונים והאמצעים המעורבים
בהעברת נתונים.
תקשורת טורית – היא העברת מידע בין מחשבים או בין מחשבים
להתקנים היקפיים דרך קו תקשורת יחיד. סיבית אחר סיבית בכל
פעם. תקשורת טורית עשויה להיות סינכרונית )מנוהלת על ידי
מתזמן כלשהו(. היטב חשוב של תקשורת טורית – היוצר מדי פעם
קשיים – הוא העובדה שהן השולח והן המקבל חייבים להשתמש
באותו קצב שידור, באותו סוג זוגיות ובאותם תווי בקרה.
קצב שידור בבאוד – הוא מדד למספר האירועים או לשינויי האותות
המתרחשים בשנייה. קצב השידור בבאוד זו מונח סיביות בשנייה
אינם זהים תמיד.
Pcon ٢٣٢ Full Duplex RS
. בארבעה הערוץ הטורי עובד בפורמט
תצורות עבודה שונות. הערוץ מנוהל ע''י שני אוגרים וביט אחד
נוסף שהוא הביט הגבוה באוגר
SBUF
14
42. אוגר – למעשה אלו שני אוגרים העובדים במקביל הנקראים בשם
אחד. האחד משמש לקליטה טורית של הנתונים מערוץ התקשורת
ושהשני לשידור.
SMOD
ביט – המאפשר הכפלת תדר השידור דרך ערוץ )'٠' קצב רגיל , '١'
כפול(
SCON
Index in SFR 98h
RI
דלגלג פסיקת סיום קליטת נתון מערוץ )עולה ל'١' -
TI
דלגלג פסיקת סיום שידור נתון לערוץ -
8Mode0 RB
ללא שימוש
1Mode
יהיה ביט עצירה
2Mode
יהיה ביט ٩ הנקלט )מידע או זוגיות(
3Mode
8TB
אחסון ביט תשיעי לשידור
2Mode
יהיה ביט ٩ המשודר )מידע או זוגיות(
3Mode
יהיה ביט ٩ המשודר )מידע או זוגיות(
REN
אפשור או חסימת קליטה מהערוץ)' 1SM0 SM
'٠ SM2 RENחסימה, '١' 8TB 8RB TI RI
אפשור(
2Mode1 SM
לא יופעל אם לא הגיע ביט עצירה תקין RI
2Mode
לא יופעל אם ביט הזה ב'١' וכשיקלט בביט ٩ ערך
٠ RI
0Mode
הביט חייב להיות ב'٠'
0SM
בחירת מוד עבודה
1SM
24
47. הנועל הוא ממשפחת , TTLוהוא בעל ٨ כניסות ))7 D0-Dויציאות
)7 . (Q0-Qלחוצץ זה יש רגל נעילה ) ,Gהמחוברת לרגל ALEשל
המעבד( המאפשרת לנעול את הנתון האחרון ביציאות האוגר, ורגל
אפשור יציאה 'OC
המאפשרת לנתק את יציאות החוצץ, כלומר לעביר למצב .Tri-State
החוצץ מורכב מ-٨ דלגלגים מסוג DFFשמעבירים נתונים
מכניסתם ליציאתם כל עוד מסופק '1' לוגי ברגל הנעילה Gשל
הרכיב. כאשר כניסה זו יורד ל-'0' לוגי , הנתון שדלגלגים הוציאו
ברגע עליה נשאר נעול ביציאות. רגל זו מחוברת לשאר הדלגלגים
דרך מהפך. בצורה זו, כל עוד רגל Gמקבלת '١' לוגי, הרכיב מעביר
נתונים מהכניסות ליציאות. ברגע הורדת הרגל ל-'٠', הנתון
ביציאות הרכיב ננעל.
ליציאות כל אחד מהדלגלגים ברכיב יש אפשרות של מצב שלישי ))
Tri-Stateשמופעל ע''י מתן '١' לוגי לכניסת ה OEשל הדלגלג. כל
כניסה ה OEמחוברות יחד דרך מהפך לרגל OCשל רכיב. ולכן,
העלאת רגל ה 'OEשל רכיב ל-'١' לוגי תגרום למצב שלישי בכל
יציאות הרכיב.
74
48. ٢.٤ זיכרון EPROM
46Memory EPROM 27C
ישנו זיכרון מסוג ROMהניתנים לתכנות חד פעמי בלבד.
כלומר, כאשר עולה הצורך לשנות את תוכן הזיכרון, אינו ניתן
להשתמש פעם נוספת ברכיב ה''ל אלו חייבם לתכנת רכיב חדש.
אבל במהלך פיתוח פרויקט מבוסס על מיקרו בקר יש צורך לבצע
שינוים רבים תכופים בתכנית השמורה ב .ROMבמקרים אלה,
שימוש ברכיבים ניתנים לתכנות חד פעמי אינו מתאימים.
לפיכך פותח ה- ,(EPROM (Eprom – Erasable Promשהוא PROM
הניתן למחיקה ולתכנות מחדש.
תהליך צריבה
84
49. תכנות הרכיב מתבצע באמצעות מתח. במהלך התכנות מספק
הצורב רמות מתח מתאימות בהדק התכנות הנקרא ,Vppובכל בית
הוא מציב את הנתונים שיש לתכנת על קווי הנתונים.
תהליך מחיקה
מחיקה ה EPROMנעשית ע''י הקרנתו באור על סגול, דרך חלון
קוורץ מיוחד הקבוע ברכיב, בארוך גל של ٧٣٥٢ אנגסטרם.
לאחר מחיקת תוכן הרכיב, מכילים כל תאי ה EPROMאת הערך '
١' בכך חוזר הרכיב למצב שבו היה לפני התכנות.
לצורך מחיקת הרכיב, יש להוציא את הרכיב מן המעגל שבו הוא
נמצא, ולהכניסו למכשיר מחיקה. מן המחיקה של ה- EPROMתלוי
בעוצמת האור המוקרן עליו ובמספר מחזורי הכתיבה מחיקה שהוא
עובר.
זמן זה נע בין ٠١ ל-٥٤ דקות. כפי שצוין לאחר מחיקה, כמו לפני
התכנות כל מתאים ב EPROMמכילים את הערך '١', לכן כתיבה ל
EPROMנעשית ע''י שינוי הסיביות הרצויות ל'٠'.
תאורה בלתי רצויה )למשל אור פלורוצנטי או אור שמש( עלול
למחוק את תוכן ההתקן ללא כוונה. אך הדבר לא נעשה תוך דקות
או שעות בודדות.
רק חשיפה לאור ניאון במשך ٣ שנים, או חשיפה של שבוע לאור
שמש ישיר, תגרום למחיקת תוכן ההתקן.
לכן מכסים את חלון של EPROMנפוץ ה ٤٦٧٢ בן ٨ Kבתים או )K
٤٦ סיביות(
ל ٤٦٧٢ יש ٣١ קווי כתובת המסומנים 21 A0-Aלצורך פנייה ל 2^
31=8K
94
50. הבתים שהוא מכיל. הקווים ٠٠-٧٠ משמשים כמוצאי הנתון. לצורך
קראית הנתון, הקו ) 'OEאפשור מוצא( צריך להיות ברמת '٠' .
קו זה מחובר לרגל PSENשל מיקרו בקר ומאפשר קריאת נתונים
מן הרכיב, זמן גישה לזיכרון הוא בין 250nSec-450nSecכאשר
מתבצעת פנייה לזיכרון התוכנית הדק ה PSENיורד ל'٠' לוגי.
המבוא 'CEהוא מבוא אפשור הרכיב, משמש להכנסת הרכיב
ולהוצאתו ממצב השלישי. נוסף לקווי אספקה המתח Vccו- GND
יש לרכיב מתח Vppמשמש כמתח צריבת רכיב )ערכים נפוצים
לרכיבי EPROMהם ٢١ V ١٢.٥ , Vו ١٢ ( V
לצורך צריבת הרכיב יש להפעיל את המבוא .'PGM
הדק מספר ٦٢ אינו מחובר ) ( NC- Not Connectedברכיבי
EPROMבני ٦١ KBומעלה מנצלים הדק זה לקו הכתובת 41.A
לרכיב ה EPROMשני חסרונות בולטים:
1.צריך להוציא אותו מן מעגל שבו הוא נמצא כדי למחוק.
זהו החיסרון המרכזי. כל שינוי ותיקון בתוכן רכיב, הנמצא
במערכת אצל לקוח, מחייבים עבודת איש טכני להחלפת
הרכיבים: כמו כן היא מחייבת שימוש במכשיר תכנות.
2.חשיפה לאור על- סגול מוחקת את כל תאי הרכיב, אי
אפשר למחוק חלק מהתאים. זו אינה מגבלה חמורה, כי
שינוי בתוכנה או בנתונים, אינו מתבטא בשינוי התוכן של
בית אחד בלבד בדרך כלל השינוי גדול יותר ודורש ממלא
החלפת התכן של תאים רבים .
٣.٤ מעגל איפוס
05
51. RESET
VC C
R ESET
1 SW 1 C
10uF
R ESET
1 R
10K
1 D
8414 1N
תיאור כללי
מעגל ה RESETהינו דרישה מחייבת בפעולת תקינה של מערכת
מבוקרת מחשב. פעולת האתחול ) (RESETדרושה על מנת לבצע
איפוס כללי של מערכת, וזה מתרחש עם אספקת מתח למערכת או
כאשר יש צורך בפעולת איפוס גם בשלבי הרצת מערכת. מתן '١'
לוגי בהדק ה-) RESETפין מספר ٩ במיקרו מסוג 13 ( 80Cלמשך
שני מחזורי מכונה לפי דפי היצרן, מחזירה את המיקרו לכתובת
התחלה שהוא ٠٠٠٠ , Hשם כתובות כל פקודות אתחול מערכת.
פעולת האיפוס ) (RESETגורמת לכל האוגרים להתאפס פרט
לאוגרי בנקים, אוגר SPשמקבל את הערך ٧٠ , Hוארבעת
הפורטים שמקבלים את ערך FFH
הסבר פעולות המעגל
מיד עם אספקת מתח למעגל הקבל אינו טעון. )הקבל אינו יכול
להטען באפס זמן), כידוע הקבל מעביר קפיצת מתח )טרנזיינט(
15
52. כתוצאה מכך, בהדק ה- RESETשל מיקרו יופיע '١' לוגי )המתח על
נגד( למשך זמן מספיק שיאפשר פעולת איפוס.
אחרי ٥ τכל מתח נופל על הקבל כך שהדק ה RESETיורד ל-'٠'
לוגי והמיקרו משתחרר מפעולת איפוס.
פעולת איפוס מתבצע בלחיצה על לחצן מסוג NO (Normally
(Openשמקצר את הקבל וגורם למתח כולו ליפול על נגד, כלומר
להופעת רמה '١' ברגל ה ,RESETוביצוע פעולת איפוס.
שחרור הלחצן יאפשר טעינת הקבל והופעת '٠' לוגי בהדר ה-
.RESET
תפקיד של דיודה במעגל התון, למנוע פוטנציאל שלילי במבוא ה
RESETשל המיקרו שעלול לגרום לנזק במעגל, כך שהדיודה
מאפשרת מתח מכסימלי של ٧.٠ . V
תפקיד נוסף של דיודה הוא לאפשר פעולת איפוס גם בשעת נפילת
מתח שהייתה גורמת למיקרו להיתקע, בכך שהיא מאפשרת מסלול
פריקה מהיר.
שיקול לבחירת נגד וקבל במעכל ה-RESET
כל מחזור מכונה Tשל המיקרו הוא פונקציה הפוכה של תדר
הגביש.
כלומר ) T=1/fבמקרה שלנו ,(T=1/12MHzכך שמתקבל
T=0.0833μSec
צריך לקחת בחשבון שרוחב הפולס המינימאלי שני מחזורי מכונה
צריך להחזיק את הדק ה RESETברמה '١' לוגי ולכן נזדקק ל
25
53. ) T=0.0833μ*2*12=2μSecכל מחזור מכונה הם ٢١ מחזורי שעון
של מיקרו(.
עלינו לתכנן נגד, קבל במעגל בעל קבוע זמן ) (τאותו נחשב על פי
משוואת הדפקים :
רמת המתח אליו הקבל שואף להגיע : V∞=0v
מתח התחלתי של קבל: Vo=5V
מתח מבוא המינימאלי הדרוש )לפי היצרן לביצוע איפוס( :
V(t)=0.7 Vcc=3.5v
משוואת דפקים :
-t/τ
V(t) = V∞-(V∞-Vo)*e
קבוע זמן שמתקבל הוא :
C= 10μF , R=10KΩ, τ = R*C=100mSec
לאחר הצבת ערכים במשוואת הדפקים נקבל:
t=36mSec
٤.٤ המעגל השעון
2 C
1X
47pF
1 Y
12M H z
1 C
2X
47pF
35
54. ה 1308 מהווה מערכת סינכרונית המשנה את מצבה בהתאם
לדופקי השעון .
ונעזר בגביש חיצוני לקביעת התדר התנודות. הגביש מתחבר עם
שני הדקיו למתח חשמלי וכאשר מופעל המתח נוצר עיוות מכני
מתוך גביש הנגרם מכוחות חשמליים על המטענים, כתוצאה מכך
מתקבלת מערכת אלקטרו מכאנית מתנדנדת, אשר תדר תנודותיה
תלויה במידות הגביש ומבנהו. הגביש הנבחר במקר ה זה מספק
תנודות של ٢١ . MHz
לתזמון פעולות המיקרו, חייב לקבל אספקת שעון. על פי הוראות
יצרן קיימות ٢ דרכים לספק למיקרו דופק השעון:
1.באמצעות רב רטט חיצוני שמספק שעון ברמות המתחים
הדרושות.
2.באמצעות מעגל המורכב מגביש קוורץ שמספק תדר קבוע
ומדויק ושני קבלים.
הדרך השנייה היא הפשוטה ביותר מבין השניים, ובה נשתמש
לשימוש מעגל שעון. הגביש המיושם בפרויקט זה מספק תדר MHz
٢١, בשני הדקיו מחוברים שני קבלים בעלי ערך של 47pFשיוצרים
שדה חשמלי ליצירת התנודות הנדרשות.
ערכי הקבלים נקבעים על פי המלצת היצרן.
תדר הגביש קובע את מחזור המכונה של המיקרו:
תדר מחזור מכונה הוא : 12MHz/12=1MHz
זמן מחזור מכונה הוא: 1/1MHz=1μSec
45
58. ١.٥ מבוא
חיישן מרחק אולטרה סוני משדר וקולט גל בתחום אולטרה סוני )מעבר
לתדר השמיעה( , בתדירות 04 .KHZהחיישן משדר פולס בפרק זמן של
8 מחזורים בתדר 04 KHZוממתין לקליטת הד חוזר. תפקידו לגלות
מרחק, טווח, של גופים ממעגל המשדר- מקלט.
ה 50 SRFהוא התפתחות של ה 40 SRFותוכנן להגדיל את הגמישות
והטווח ולהקטין את ההוצאה הכספית. הוא תואם מלא ל 40 . SRFהטווח
הוגדל מ ٣ מטר ל ٤ מטר . אופן ) (MODEחדש של עבודה
) חיבור רגל MODEשל הרכיב לאדמה(, מאפשר לעבוד עם הדק בודד
המשמש גם למתקף ההפעלה וגם לקליטת ההד החוזר, דבר החוסך הדק
אחד למיקרו בקר המפעיל את מד הטווח. אם משאירים את הדק ה
MODEללא חיבור אז ה 50 SRFעובד עם ٤ הדקים כמו ה 40. SRF
٢.٥ מבנה פיזי
מאפיינים
•מתח ספק - ٥ וולט
•זרם – 03 maאופייני, מקסימום . 50ma
•תדירות – . 40KHz
•טווח מקסימאלי – 4 מטר.
•טווח מינימאלי – ٣ ס"מ .
•רגישות – גילוי בקוטר ٣ ס"מ עד מרחק גדול מ ٢ מטר.
•פולס התנעה – פולס של מינימום ٠١ מיקרו שניות ברמת מתח
. TTL
•פולס הד – אות TTLחיובי ברוחב התלוי בטווח.
•מידות קטנות – 43mm*20mm*17mm
85
59. ٣.٥ עקרון המדידה
גל הקול מתפשט בחלל פוגע בעצם וחוזר למקלט, כלומר מבצע דרך השווה
לפי 2 מהמרחק של העצם מהחיישן. מהירות התפשטות גל הקול שווה
למהירות הקול לכן הזמן שלוקח לגל הקול מרגע השידור עד לחזרתו הוא
יחסי ליניארי למרחק של העצם מהחיישן. בפרויקט אני מודד את הזמן
ובאמצעותו מציג את המרחק.
מהירות הקול תלויה בתווך בו עובר הקול ובלחץ. בגובה פני הים מהירות
33.333מטר לשנייה. הקול היא ٠٠٢١ ק"מ/שעה שהם
אם מרחק העצם מחיישן המרחק הוא 1 מטר גל הקול מבצע דרך של 2
מטר לכן הזמן עבור מרחק של 1 מטר יהיה הדרך שגל הקול מבצע חלקי
מהירות הקול, כלומר
t=s/v =t ٣٣.٣٣٣
2/
t = 6.06msec
.
עבור 1 מטר הזמן 6 . msecעבור מרחק של 1 ס"מ נקבל 06 מיקרו
שנייה. כלומר אם ניקח מונה שתדר פולסי השעון שיגיעו לספירה הם
1MHzאז עבור כל ס"מ של מרחק המונה יספור ٠٦ פולסי שעון. נוכל
לומר שניתן לאבחן מרחק של 06/1 של ס"מ.
בפרויקט השתמשתי בחיישן 50 . SRFלחיישן יש הדק דרבון )התנעה(.
זמן דופק הדרבון לפי הוראת היצרן צריך להיות מינימום 01 מיקרו שנייה.
מרגע סיום הדרבון החיישן ישדר 8 מחזורי אות אולטרה סוני. הדק נוסף
הוא דופק ההד : רוחב הדופק יחסי ליניארי למרחק העצם מהחיישן והוא
שווה ל 6 msecעבור 1 מטר.
95
60. ٤.٥ חיבורי ההדקים ב 1 : mode
בשרטוט הבא מופיעים חיבורי הרגלים של המעגל.
לרכיב יש שימוש ב ٤ הדקים:
•מתח ספק של ٥ וולט
•אדמה ) ה – של מתח הספק(
•פולס יציאה של ההד החוזר. נקרא Echo Pulse Output
בשרטוט .
•פולס כניסה להפעלת המשדר. נקרא Trigger Pulse Input
בשרטוט.
06
61. •את החיבורים מצד ימין בשרטוט לא מחברים כלל הם נועדו
לתכנון התחלתי של החיישן על-ידי היצרן.
תרשים זמנים של חיישן 50 SRFב 1 : MODE
בשרטוט ניתן לראות את ٣ צורות הגלים הבאות:
•בחלק העליון רואים את פולסי ההפעלה של המערכת. כל אחד
מהפולסים צריך להיות לפחות ברוחב ٠١ מיקרו שניות.
•מתחתיו רואים את הגל האולטרה סוני המשודר כתוצאה מפולס
ההפעלה. אות השידור מורכב מ ٨ מחזורים של גל מרובע בתדר
16
62. של ٠٤ קילו הרץ. מיד אחרי שידור ٨ מחזורים אלו מחכים זמן
קצר ביותר כדי שהמחזור האחרון יעזוב את המשדר ללא השפעות
חוזרות והמערכת תתייצב ותירגע. כאשר המחזור השמיני מסתיים
נוהגים להפעיל מערכת של טיימר שיספור זמן עד שמגיע הד
חוזר. עכשיו המערכת עוברת למצב של קליטה. כל עוד לא נקלט
הד אז מתח ההד החוזר הוא '١'. כשמגיע הד אז המתח עובר ל
'٠' . אם לא מגיע הד אז המעגל מוריד את מתח ההד החוזר
אחרי ٢٥ msהמתאים למרחק של .1 ٤ מטר . רוחב הפולס
החוזר, תלוי אם כך, במרחק של ההד. ככל שהוא קרוב יותר אז
רוחב הפולס קטן יותר. יש להמתין 10msמסיום ההד הנקלט
עד שנותנים פולס הפעלה חדש.
•צורת הגל התחתונה היא ההד החוזר אותו שולחים למערכת
מדידת הזמן.
5.5חיבור הדקים ב 2 : MODE
תרשים הדקים של חיישן
לרכיב ב- ٢ MODEיש ٤ הדקים אותם צריך לחבר:
•מתח ספק של ٥ וולט
•אדמה ) ה – של מתח הספק(
26
63. •פולס כניסה להפעלת המשדר. נקרא Trigger Pulse Input
המשמש גם כפולס יציאה של ההד החוזר, נקרא Echo Pulse
Outputבשרטוט. שניהם נמצאים ב אותה רגל. סוג זה של
חיבור מצמצם את כמות הרגליים שיש לחבר.
•את החיבורים מצד ימין בשרטוט לא מחברים כלל הם נועדו
לתכנון התחלתי של החיישן על-ידי היצרן
: תרשים זמנים של חיישן SRF05 2 mode
בשרטוט ניתן לראות שעקרון הפעולה הוא כמו ב ١ MODEאבל ההד
החוזר מוחזר באותה רגל ששודר הטריגר.
מדידת זמן ותרגומה למרחק
) ראה שרטוט (. למדידת הזמן נשתמש בטיימר ١ ב 1mode
36
64. דופק ההד יחובר להדק 1 . INTבקביעת ה TMODנבחר את ٤ הביטים
של טיימר ١ :
0=1 M0=1 Mכלומר נאתחל את אוגר TMOD 1=C/ T =0 G
ב 09. 0x
הטיימר ישמש כמונה זמן לרוחב הדופק המסופק להדק 1 . INTנבחר תדר
גביש למיקרו מעבד של 21 MHZואז תדר השעון למונה 1 TLיהיה
1 MHZומכאן שבסיס הזמן של המונה יהיה 1 מיקרו שנייה והתוצאה
עבור רוחב דופק מסוים יהיה הערך שהמונים 1 TLו 1 THיראו ביחידות
של מיקרו שנייה . אם ניקח ערך זה ונחלק ב 06 נקבל מרחק בס"מ.
06/)652*1S = (TL1+TH
המרחק בס"מ
46