1. Principii generale de funcţionare
Acest sistem se compune din doua parţi majore , o parte care se ocupa de măsurarea si afişare consumului de combustibil la bordul maşinii si o parte de transmisie si gestionare a datelor.
Cea de a doua parte de care ne vom ocupa in lucrarea acesta consta transmiterea datelor prin intermediul unor emiţătoare si receptoare in infraroşu cuplate la portul serial al calculatorului respectiv la portul serial al uC. De notat este faptul ca transmisa se face după un protocol serial iar calea sau modalitatea fizica de transmisie este cu ajutorul luminii in spectru infraroşu. Circuitele care asigura transmisia in infraroşu sunt compatibile cu IRDA 1.2 ceia ce face ca citirea datelor despre consum sa se fac cu o gama mai larga de dispozitive care rulează sistem de operare Microsoft Windows (laptop , notebook , pda , smartphone) . Viteza de transmisie este foarte ridicata (pana la 115kb/s) pentru cantitatea datelor transmise .
Circuitele specializate care fac transmisia si recepţia sunt TFDS4100 produse de firma Vishay , ele fiind folosite pe o gama larga de dispozitive care necesita transmisie in infraroşu (laptop , notebook , pda , smartphone).
= Funcţionarea sistemului se bazează pe citirea datelor de câtre PC la trecerea maşinii printr-un punct fix. Cererea de recunoaşterea a maşini si implicit de transmitere a datelor se face la cererea operatorului pentru a putea avea si un factor de decizie uman si a preveni eventualele încercări de frauda . La cererea operatorului PC-ul va transmite un bit de recunoaştere a automobilului , iar acesta de la primirea acestui semnal începe sa comunice cu sistemul începe sa funcţioneze . De asemeni transmisia la un moment dat nu este in mod duplex , când o componenta transmite receptorul ataşat nu funcţionează pentru a prevenii interferentele datorate reflexiilor
Un alt aspect important este faptul ca stocarea datelor se face atât la maşina cat si la punctul fix prevenind astfel o pierdere accidentala a datelor. De asemenea odată cu fiecare înregistrare se face si scrierea in fişierul respectiv a datei si orei efectuări operaţiei. Citirea datelor din fişierele pe care acest soft le creează este uşoara putându-se efectua cu orice editor de text.
2.Prezentare instrumentelor hardware si software folosite
2.1. Hardware
2.1.1 Microcontrolerul 80C552
2.1.1.1 Performanţe şi prezentare generală
80C552 este un microcontroler performant proiectat pentru utilizarea în aplicaţii în timp real cum ar fi controlul unor procese industriale sau managementul motorului şi controlul transmisiei la automobile. Microcontrolerul 8C552 pe 8 biţi este fabricat de firma Philips într-o tehnologie avansată CMOS şi este derivat din familia de microcontrolere 8051. Versiunea folosită este fără memorie ROM internă.
80C552 prezintă un consum redus de energie datorită tehnologiei folosite precum şi unor artificii selectabile prin soft:
- "Idle mode" - modul de aşteptare - eliberează CPU permiţând RAM- ului intern, timerelor, porturilor şi sistemului de întreruperi să continue funcţionarea. Modul de putere redusă - salvează conţinutul RAM - ului dar eliberează oscilatorul, lucru care determină ca celelalte funcţiuni ale controlerului să fie neoperative.
Microcontrolerul 80C552 conţine o memorie RAM de capacitate 256 octeţi memorie de date, 6 porturi de intrare / ieşire de 8 biţi, două temporizatoare / contoare de 16 biţi, un temporizator adiţional de 16 biţi cuplat la latch-uri de captură şi comparare, 15 întreruperi dintre care 6 externe pe două nivele, 8 intrări multiplexate la un convertor A/D de 10 biţi, două ieşiri analogice de 8 biţi modulate în durată (PWM), două interfeţe seriale (UART) şi I2C, un Watchdog programabil (mijloc de autodeblocare în cazul execuţiei eronate a programelor datorită perturbaţiilor sau interferenţelor).
Organizarea memoriei
Memoria este împărţită în zone de memorie ce conţin codul programului şi în zone ce conţin datele programului. Zona de memorie de cod este adresată clasic cu PC (Program Counter), iar zona de date poate fi adresată pe adrese pe 16 biţi cu ajutorul DPTR (Data PoinTeR).
Microcontrolerul 80C552 are 256 octeţi de RAM intern, iar în exterior poate adresa memorie până la 64 Kocteţi în care poate scrie (WR) sau citi (RD) cu ajutorul a două semnale distincte. Selectarea memoriei intern/extern se face cu ajutorul unui semnal extern EA (Externai Access), iar stocarea programului în memoria RAM externă se face cu ajutorul unui semnal PSEN (Program Store Enable).
Memoria program
După RESET, CPU începe execuţia de la adresa OOOOH. în cazul sistemului prezentat există 32Kocteţi de memorie ROM în care este înscris programul MONITOR 51 al firmei FRANKLIN SOFTWARE. Acest program gestionează resursele sistemului, realizează comunicarea simplă şi facilă cu un sistem de calcul de nivel înalt (Calculator personal) prin intermediu interfeţei seriale. în această situaţie programul MONITOR 51 este plasat în primii octeţi de memorie după reset programul fiind lansat automat.
Memoria RAM externă are o capacitate de 32Kocteţi, iar adresarea ei începe de la adresa 8000H până la OFFFFH.
Pentru adresarea memoriei se folosesc porturile PO şi P2 în execuţia fetch-urilor pentru memoria externă. Portul PO este multiplexat în vederea generării octetului cel mai puţin semnificativ al adresei şi scrierii/citirii de date din memoria externă (este bus de date). Portul P2 este dedicat generării octetului cel mai semnificativ al adresei locaţiei de memorie.
Adresele de program vor avea 16 biţi chiar în cazul când se utilizează mai puţină memorie (<64Kocteţi).
Memoria de date
Memoria de date în cazul sistemului prezentat este de tip RAM 32Ko extern şi 256 octeţi intern.
Datele se vor încărca în memoria de date la orice adresă se doreşte (este o facilitate a programului MONITOR). în memoria RAM internă se vor rula des date (imediat data ), iar în cea externă se va memora codul programului precum şi datele aferente (exernal data). Este mai avantajos lucrul cu date în memoria RAM internă deoarece adresarea este mai rapidă (un ciclu maşină). în cazul adresării externe datele sunt mai greu de prelucrat, mutarea unui octet dintr-o locaţie de memorie externă în A este lentă (4 cicli maşină).
Memoria de date posedă un mecanism modern de adresare pe segment cu ajutorul registrului DPTR.
Observaţie: Se consideră memoria program ca fiind memoria ROM în care se află înscris programul MONITOR. în memoria RAM externă se va încărca codul programului şi datele aferente. Codul programului utilizator va fi încărcat începând de la adresa 8000H, programul MONITOR executând comenzi asemănătoare unui microsistem de operare.
Cuprins
1 . Principii generale de funcţionarea sistemului
2. Prezentare instrumentelor hardware si software folosite
2.1 Hardware
2.1.1 uC 80C552
2.1.1.1 Performanţe şi prezentare generală
2..1.1.2 Circuitul serial I/O
2.1.2 Portul serial RS232
2.1.3 Dispozitivul de transmisie in infraroşu
2.2 Software
2.2.1 LabWindows/CVI 5.0
3.Proectarea soft
3.1 Softul de comunicaţie si stocare a datelor
3.2 Simulatorul pentru uC
4.Anexe
5.Bibliografie
