Фанат науки

 
  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Ввод информации в порт микроконтроллера. Детектор фронта. Срабатывание по внешнему сигналу. PULL-DOWN резистор.
_________________________________________________________________________________________________________

1) Реакция микроконтроллера на внешнее воздействие (нажатие кнопки):

  • Возьмём микроконтроллер ATmega8515. К 7 пину порта D (четвёртый снизу, слева) подсоединим кнопку, замыкающую пин на общий провод. На 0 пин порта C поставим светодиод.

  • При нажатии на кнопку светодиод должен загораться. При отпускании кнопки - гаснуть. Вместо кнопки можете подсоединить гибкую перемычку и закорачивать её на общий провод.

Алгоритм работы:
1)  Подтягиваем седьмой пин порта D7 к питанию. На пине висит  +5 вольт.

2)  У порта D есть т.н. "регистр флагов" PIND, в который автоматически записывается лог.1, если на пине порта висит логическая 1; И записывается логический 0, если напряжение на пине порта - лог. 0. В нашем случае в момент запуска программы в 7 разряд регистра PIND записывается лог. единица.

3)  При закорачивании D7 на общий провод напряжение на пине падает до нуля. В 7 разряд регистра PIND записывается лог. нуль.

4)  В бесконечном цикле с большой скоростью просматриваем содержимое 7 разряда регистра PIND (поллинг). Если в разряде окажется нуль, значит кнопка не нажата. Ветвим программу и подаём 1 на С0 (зажигаем светодиод).

5)  Если в 7 разряде регистра PIND окажется лог. единица, то кнопка не нажата. Ветвим программу по другой ветке и подаём на C0 логический 0.

Knopka Structura

Программа на CodeVisionAVR:

#include <mega8515.h>
#define PD7 7  // Переобозначение 7 пина порта D на его имя.
 

void main(void)
 {  
   PORTD = 0b10000000;  // Подключаем подтягивающий PULL-UP резистор к 7 пину порта D.
   DDRD = 0b00000000;  // Настроим порт D на ввод информации.
// Важна последовательность! Сперва подключаем PULL-UP резистор,
// и только потом настраиваем порт на ввод, иначе кнопка работать не будет.

   DDRC = 0b11111111; //Настроим порт С на вывод информации.

   while(1)  // Бесконечный цикл опроса кнопок (поллинг).
   {    
      if (PIND &= 1<<PD7)  // Считываем 7 пин порта D.
       {
         PORTC =0b00000000;  // Если 1 (кнопка не нажата), то гасим светодиод.
       }
     else     
      {
        PORTC = 0b00000001;  // Если 0 (т. е. кнопка нажата), то зажигаем светодиод.
      } 
   }
}

 

 

2) Инвертирование пина при нажатии на кнопку. Детектор фронта:

  • При нажатии на кнопку (или закорачивании перемычки на общий провод) инвертируем несколько пинов микроконтроллера.

 

Проблема:
    Программа на CVAVR представляет из себя самодельный детектор фронта с 1 (кнопка не нажата или перемычка не закорочена, пин подтянут к плюсу питания) на 0 (кнопка нажата или перемычка закорочена, пин подтягивается к общему проводу). При отслеживании перескока с 1 на 0 (на седьмом пине порта D) пины порта С инвертируются. В отличие от узла отслеживания внешних прерываний, "чистый" порт не имеет детектора фронта, и детектор фронта (в нашем случае нисходящего) приходится делать самому (программным путём).

Программа на СodeVisionAVR:

#include <mega8515.h>
#include <delay.h>

int Knopka_Staroe, Knopka_Novoe;

void main(void)
 {  
     PORTD = 0b10000000;  // Подключаем подтягивающий резистор к 7 пину порта D.
     DDRD = 0b00000000;  // Настроим порт D на ввод информации.
     DDRC = 0b11111111;  // Настроим порт С на вывод информации.

    
// Программируем самодельный детектор фронта с 1 до 0 (кнопка не нажата / кнопка нажата).

     while(1// Бесконечный цикл опроса кнопок (поллинг).      
       {
          Knopka_Staroe = (PIND&=(1<<7));  // Записываем старое состояние кнопки в переменную Knopka_Staroe.

             if (Knopka_Staroe)  // Если Knopka_Staroe равно 1 (кнопка не нажата), то...
               {
                 delay_ms(80);  // Пауза для подавления дребезга контактов.
                 Knopka_Novoe = (PIND&=(1<<7));  //...считываем новое состояние кнопки.

                   if (!Knopka_Novoe)  // Новое состояние кнопки должно быть равно 0 (нажата).
                     {     // В этом случае падающий фронт сформирован и можно инвертировать пины.
                        delay_ms(80);  // Пауза для подавления дребезга контактов.
                        PORTC ^= (1<<5 | 1<<6 | 1<<7);  // Инвертируем пины 5, 6, 7.
                     }
               }
       }
}

 

 

3) Реакция микроконтроллера на внешний электрический импульс. PULL-DOWN резистор:

  • Пусть микроконтроллер должен реагировать не на нажатие кнопки, а на импульс напряжения с внешнего источника (например от другого микроконтроллера, от датчика).

  • На 7 пин порта D микроконтроллера ATmega8515 подаём напряжение от внешнего источника (например прикасаемся к пину батарейкой), имитируя подачу сигнала по линиям связи.

  • Если на 7 пине порта D висит +5 вольт (лог. единица), зажигаем светодиод на 0 пине порта C.

  • Если на 7 пине порта D висит 0 вольт (лог. нуль), гасим светодиод на 0 пине порта C.

Алгоритм работы:

1)  Можно сделать так: к 7 пину порта D подключим резистор, постоянно подтягивающий пин к общему проводу (т.н. PULL-DOWN резистор). На пине при этом висит лог. нуль. При касании пина плюсом батарейки на пин вешается напряжение +5 вольт (лог. единица). В микроконтроллерах AVR встроенного PULL-DOWN резистора нет, поэтому подключим внешний резистор (любой от 1кОм до 1000кОм с 7 пина порта D на общий провод).

2)  В бесконечном цикле с большой скоростью просматриваем содержимое 7 разряда регистра PIND (поллинг). Если в разряде окажется лог. единица, значит на пин подаётся внешний сигнал. Ветвим программу и подаём 1 на С0 (зажигаем светодиод).

3)  Если в 7 разряде регистра PIND окажется лог. нуль, значит внешний сигнал отсутствует или имеет нулевой лог. уровень. Ветвим программу по другой ветке и подаём на C0 логический 0.

PULL DOWN resistor



 

Программа на CodeVisionAVR:

#include <mega8515.h>
#define PD7 7  // Переобозначение 7 пина порта D на его имя.

void main(void)
 {
    DDRD = 0b00000000;  // Настроим порт D на ввод информации.
    DDRC = 0b11111111;  //Настроим порт С на вывод информации.

      while(1// Бесконечный цикл опроса кнопок (поллинг).
        {
           if (PIND &= 1<<PD7)  // Считываем 7 пин порта D...
             {
                PORTC =0b00000001;  // ...если 1 (т. е. внешний сигнал подаётся), то зажигаем светодиод на C0.
             }
           else
             {
                PORTC = 0b00000000 // ...если 0 (т. е. внешний сигнал не подаётся или имеет нулевой лог. уровень), то гасим светодиод на C0.
             }
        }
 }

 
   © Фанат науки 2010 - 2017.  Все права защищены.  При использовании материалов обязательна ссылка на сайт  www.fanatnauki.ru    Сайт участвует в Союзе образовательных сайтов