Разработка микропроцессорной системы

Цикл сканирования будет продолжаться до тех пор, пока не будут перебраны таким образом все сканирующие линии.Для случая, когда[4] необходимо нажать одновременно несколько кнопок одного столбца все понятно. Будет установлено в логический ноль несколько битов считывающего порта одновременно.[5] Для защиты выводов порта при одновременном нажатии двух кнопок в одной строке предусмотрены диоды VD1-VD8.Упрощённая принципиальная схема работы показана на рисунке 3.Рисунок 3 – Схема соединений клавиатуры с контроллером3.2 Разработка алгоритма работы программыАлгоритм подпрограммы опроса клавиатурных портов представлен на рисунке 3.Рисунок 3 –Алгоритм подпрограммы опроса3.3 Исключение дребезга контактовЭффект дребезга свойственен в различной степени всем механическим контактам. Явление представляет из себя следующее: при нажатии на кнопку происходит многократное замыкание/размыкание контактов,[1]вызванное тем, что контакты пружинят, обгорают и тому подобное.[1] Схематически этот эффект представлен на рисунке 4. Длительность периода дребезга зависит от различных факторов и составляет приблизительно от 10 до 100 мс.Рисунок 4 - Эффект дребезга контактовСпособ исключения дребезга зависит от алгоритма работы прошивки. В случае выполнения циклического опроса клавиатуры, период опроса следует выбрать большим, чем период дребезга контактов. Это позволяет избежать ложных срабатываний.3.4 Описание программного модуля.Необходимо ввести раздельное определение строк и столбцов с последующим суммированием и идентификацией результата с названием кнопки.Сделаем строки РВ0 – РВ7 входами и включим их подтяжку, а столбцы РD0 – РD7 – выходами:DDRB = &B00000000PORTD = &D11111111При нажатии кнопки определённая строка будет иметь низкий уровень. Например, при нажатии кнопки «1» порт D примет значение 00000111, которое является кодом строки. Одновременно с этим включится прерывание, при обработке которого необходимо считать данный код в переменную Stro:Stro = PORTDИнвертируем настройки порта – сделаем столбцы РD0 – РD7 входами и включим их подтяжку, а строки РВ0 – РВ7 – выходами:DDRD = &B00001111PORTB = &B11110000Теперь при нажатой кнопке «1» порт будет иметь значение 11100000, которое является кодом столбца. Считаем этот код в переменную Col:Col = PORTBСумма переменных Stro и Col даст нам код кнопки:Code = Stro + Col11100111 – кодкнопки «1»Далее, после выхода из цикла, осуществляется начальная установка состояния портов D и Ви выход из подпрограммы.Полностью разработанная программа представлена в приложении А.Отслеживание перекрывающихся по времени клавиш производится по суммированию их кодов.Если клавиша нажимается и удерживается в таком состоянии более 0,3 с, то на выход выдаётся код нажатой клавиши с периодичностью опроса, то есть с длительностью машинного цикла 0,1 с до принудительного сброса на входе RESET.Рассмотрение схем-аналогов на электронных компонентахОпрос клавиш можно производить без использования микропроцессора. Схемы альтернативных систем представлены на рисунках 5 и 6.Рисунок 5 – Схема опроса клавиатуры на сдвиговых регистрах.Рисунок 6 – Схема работы клавиатуры на счетчике и мультиплексоре.ЗаключениеВ курсовой работе была разработана микропроцессорная система на базе микроконтроллера ATiny фирмы Atmel, осуществляющая опрос клавиатуры по матричному принципу.Был произведён сравнительный анализ имеющихся на рынке микропроцессоров.Было произведено конфигурирование микропроцессора и составлена программа.Список использованных источников1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Т 2. – М.: МИР, 1986.2. 8-bitMicrocontrollerwith 2K BytesofFlashATtiny28L, ATtiny28V. – проспект Atmel.3. Долгий А. Клавиатура IBM PC./Радио, 1997, №4,6.4.Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Финансы и статистика, Юнити, 1992. – 228 с., ил..