СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №2/2013

Структурная схемашестиканального счётчика представлена на рисунке 1. Счётчик состоит из семи функцио нальных узлов: платы клавиатуры и шести счётных каналов (№ 1 – 6). Фактически каждый счётный канал представляет собой независимый счётчик, который разработан на ба зе микроконтроллера фирмы Atmel AT89C4051 24PI. Принципиальная схе ма одного канала (счётчика№1) пока зана на рисунке 2. Счётчики № 1 – 6 идентичны по схеме и конструкции. Принципиальная схема платы клавиа туры представлена на рисунке 3. Интерфейс устройства содержит га летный переключатель SA1, клавиату ру (кнопки S1 – S5), световые полосы HL1 –HL4 и блок индикации (дисплей) из пяти цифровых семисегментных индикаторов HG1 – HG5. Галетный пе реключатель SA1 платы клавиатуры имеет шесть положений «1», «2», …, «6». Если SA1 установлен в положение «1», то клавиатура (кнопки S1 – S5) под ключены к счётчику№1. В этом случае можно задать параметры для счётчи ка №1. Если SA1 установлен в положе нии «2», можно задать параметры счёт чика № 2, и т.д. Рассмотрим подробно работу и схе му счётчика № 1. Алгоритм работы данного счётчика следующий. Увели чение результата счёта (числа, отобра ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 60 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2013 жаемого на индикаторах устройства) на единицу (инкремент) происходит в момент перехода входного сигнала из лог. 1 в лог. 0 на выводе 9 микрокон троллера DD2. При этом на выводе 11 микроконтроллера DD2 должен при сутствовать сигнал лог. 1. Соответст венно, уменьшение результата счёта на единицу (декремент) происходит в мо мент перехода входного сигнала из лог. 1 в лог. 0 на выводе 11 микрокон троллера DD2. При этом на выводе 9 должен присутствовать сигнал лог. 1. Любые другие комбинации уровней и их перепадов состояние счётчика не изменяют. Алгоритм работы счётчика пред усматривает задание уставки № 1 и управление внешнимисполнительным устройством№1 (сигнал «выход1» в со единителе Х1 или вывод 7 микроконт роллера DD2). При инициализации на выводе 7 микроконтроллера DD2 уста навливается лог. 1. Если текущее значе ние счётчика равно заданной уставке, то включаются звуковая (пьезоэлект рический излучатель ВА1) и световая сигнализация (индикатор HL4), на вы воде 3 микроконтроллера DD2 уста навливается лог. 0, включая исполни тельное устройство. В устройстве три режима работы: «счёт», «установка счётчика», «уставка № 1». В режиме «счёт» осуществляется прямой и обратный счёт импульсов, поступающих на выводы 9, 11 микро контроллера DD2. Текущее значение отображается на дисплее устройства и сравнивается с уставкой№1. В режиме «уставка № 1» устанавливается значе ние счётчика. В режиме «установка счётчика» может быть введено любое необходимое значение счётчика. В ре жимах «установка счётчика» и «уставка №1» запрещается прямой и обратный счёт счётчика, независимо от комби нации уровней на входе счётчика и их перепадов. Кнопки клавиатуры (S1 – S5 на рис. 3) имеют следующее назначение: ● S1 (Р) – выбор режима работы уст ройства в замкнутом цикле («счёт», «установка счётчика», «уставка№1»); после подачи питания устройство сразу переходит в режим «счёт», и каждое нажатие данной кнопки пе реводит устройство в следующий режим; ● S2 ( ) – увеличение на единицу зна чения каждого разряда в режимах «уставка счётчика», «уставка № 1»; каждое нажатие на данную кнопку увеличивает на единицу выбранный разряд; ● S3 ( ) – уменьшение на единицу значения каждого разряда в режи мах «установка счётчика»; каждое нажатие на данную кнопку умень шает на единицу выбранный раз ряд; ● S4 (В) – выбор разряда при установ ке текущих значений в режимах «установка счётчика», «уставка № 1»; в выбранном разряде (индикаторы HG1 –HG5), включается точка h. При первом нажатии на кнопку точка h включается у первого разряда (ин дикатора HG5), при втором нажа тии – у второго разряда (индикатор HG4), и т.д.; ● S5 (С) – обнуление счётчика неза висимо от его текущего состояния. Данная функция применима ко всем режимам работы устройства. Кроме того, эта кнопка принудительно выключает световуюи звуковую сиг нализацию и отключает исполни тельное устройство (вывод 7 DD2 устанавливается в лог. 1). Для функ ционирования клавиатуры задейст вован вывод 8 (P3.4) микроконтрол лера DD2. Разряды индикации интерфейса имеют следующее назначение (спра ва налево по рисунку 2): ● 1 й разряд (индикатор НG 5) отоб ражает единицы во всех режимах; ● 2 й разряд (индикатор НG 4) отоб ражает десятки во всех режимах; ● 3 й разряд (индикатор НG 3) отоб ражает сотни во всех режимах; ● 4 й разряд (индикатор НG 2) отоб ражает тысячи во всех режимах; Прямой счёт Обратный счёт Выход Плата клавиатуры Канал №1 Питающее напряжение Прямой счёт Обратный счёт Выход • • • • Канал №2 Прямой счёт Обратный счёт Выход Канал №6 Рис. 1. Структурная схема шестиканального счётчика Многоканальный счётчик на микроконтроллере Сергей Шишкин (Нижегородская обл.) В статье описан шестиканальный счётчик, каждый канал которого может осуществлять прямой, обратный или реверсивный счёт. Поясняется алгоритм работы устройства, схемотехника и программное обеспечение.