Проект телефонного аппарата на микроконтроллере для работы с цифровой АТС
Назначение и область применения микроконтроллеров, классификация и архитектура. Система команд и типы памяти. Разработка функциональной схемы телефонного аппарата. Алгоритм решения задачи, разработка программного кода. Отладка и тестирование программы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2016 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
2
Проект телефонного аппарата на микроконтроллере для работы с цифровой АТС
ВВЕДЕНИЕ
микроконтроллер программа телефонный аппарат
На текущий момент невозможно представить жизнь современного общества без использования различных электронных приборов, улучшающих и облегчающих выполнение множества разноплановых задач, в том числе предназначенных для отдыха и развлечений. Современное оборудование строится на базе микропроцессоров, это обеспечивает возможность самостоятельно запрограммировать устройство на выполнение самых различных функций.
Мировая промышленность выпускает огромную номенклатуру микроконтроллеров. По области применения их можно разделить на два класса: специализированные, предназначенные для применения в какой-либо одной конкретной области (контроллер для телевизора, контроллер для модема, контроллер для компьютерной мышки) и универсальные, которые не имеют конкретной специализации и могут применяться в самых различных областях микроэлектроники, с помощью которых можно создать как любое из перечисленных выше устройств, так и принципиально новое устройство.
Рассматривая различные примеры использования микропроцессоров, можно выделить четыре основных направления их применения:
? встроенные системы контроля и управления;
? локальные системы накопления и обработки информации;
? распределенные системы управления сложными объектами;
? распределенные высокопроизводительные системы параллельных вычислений.
Однако работа даже самой мощной микропроцессорной системы невозможна без управляющей программы, задающей алгоритм действий. Написание такой программы является задачей программиста.
Целью данного курсового проекта является разработка элементов телефонного аппарата для работы с цифровой АТС.
Автоматическая телефонная станция, АТС -- устройство, автоматически передающее сигнал вызова от одного телефонного аппарата к другому. Система автоматических телефонных станций обеспечивает установление, поддержание и разрыв соединений между аппаратами, а также дополнительные возможности.
Телефонный аппарат оконечное устройство линии телефонной связи, служащее для передачи и приёма речевой информации. Состоит в основном из двух частей: коммутационно-вызывной, предназначенной для подачи и приёма сигналов вызова, и разговорной, обеспечивающей приём и передачу речи.
Это устройство широко распространено и используется в повседневной жизни, в промышленности и во многих других областях, где процессы связаны с цифровой АТС, применяется для систем телефонной сигнализации.
Поскольку данная тема весьма распространена и интересна, создание проекта на ее основе позволит получить опыт в программировании микропроцессоров.
1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Определение набора функционально - системных требований
Развитие цифровых технологий происходит стремительными темпами. Уже невозможно представить себе жизнь без плазменных телевизоров, ноутбуков. Не отстает от прогресса и телефонная сеть. Говоря о телефонной сети, в первую очередь подразумевается домашний телефонный аппарат подключенный к цифровой АТС.
Ни одна крупная фирма не может обойтись без телефонной связи. С помощью телефона заключаются договоры, проходят консультации, передается информация. Телефоны являются наиболее оперативной связью, которую сегодня невозможно чем-то заменить. К тому же, телефоны соединяют разные города и страны в реальном времени. Крупные компании буквально строят свой бизнес на телефонной связи. Только благодаря телефонам клиент всегда может получить доступ к менеджеру компании и получить ответы на свои вопросы. Если компания очень крупная, то обычно менеджеров, отвечающих на звонки, достаточно много. Это связано с тем, что поступающих звонков ежеминутно огромное множество. В этом случае спасает АТС, которая удерживает звонок клиента и сразу после освобождения одного из менеджеров направляет звонок на его линию.
Телефон, электронное устройство, преобразующее звуки человеческой речи в электрические сигналы и наоборот. Такие сигналы передаются через коммутационные устройства по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям связи между абонентскими телефонными аппаратами.
Впервые патент на АТС был выдан ещё в 1879 году. Получил его коллектив учёных из США. Это была первая попытка наладить телефонную связь. Идея релейной телефонной станции, на основе которой разработаны и современные АТС, была предложена лишь 8 лет спустя. Выдвинул её российский учёный, изобретатель Мосцицкий. Он разработал уникальную схему телефонной станции, которая включала в себя 6 телефонных номеров, объединённых по принципу коммутатора. Это был первый «самодействующий центральный коммутатор» во всём мире. В течение нескольких десятков лет телефонные переговоры велись посредством коммутатора.
Стандартная система для приема сигналов с АТС состоит из телефонного аппарата, который в свою очередь состоит из отдельных узлов, что более наглядно рассмотрено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Блок-схема телефонного аппарата
Значительная часть телефонов, используемых в системах связи, представляет собой аналоговые устройства: они передают и принимают непрерывно меняющийся электрический сигнал, соответствующий плавно меняющимся звуковым частотам речи. Аналоговая электрическая передача - естественное продолжение человеческого речевого общения, которое тоже представляет собой аналоговый процесс, основанный на возбуждении и восприятии колебаний со звуковыми частотами. Однако у аналоговой передачи есть свои недостатки, которые особенно существенны, когда один кабель служит общим звеном для большого числа разговорных трактов. Кроме того, затруднена аналоговая передача цифровых сигналов компьютера - их приходится преобразовывать в квазиречевые сигналы.
По этим причинам все шире начинают применяться цифровые телефонные сети. Цифровой телефон подключается к цифровой телефонной линии (см. ниже Линии передачи). Речевые же телефонные аппараты, которые можно было бы подключать непосредственно к волоконно-оптической линии, не выпускаются промышленностью, хотя некоторые персональные компьютеры могут иметь волоконно-оптические порты для локальных вычислительных сетей (ЛВС). Офисные цифровые телефонные станции могут допускать использование в учреждении аналоговых линий, но цифровые телефоны и в этом случае следует подключать только к цифровым линиям.
Для управления такой системой необходимо использовать микроконтроллер.
1.2 Назначение и область применения микроконтроллеров
Микроконтроллеры предназначены для управления различными устройствами и осуществления взаимодействия между ними в соответствии с заложенной в него программой.
На данный момент микроконтроллеры можно встретить практически во всех бытовых приборах: в холодильниках, стиральных машинках, микроволновых печах и даже в кофеварках и, конечно же, микроконтроллеры применяются в современной промышленности.
В зависимости от устройства и условий, требования к микроконтроллеру могут быть разными. Чем больше специализированых функций должен выполнять микроконтроллер, тем более высокой будет его стоимость. Основными критериями выбора микроконтроллера являются:
? разрядность вычислительного ядра;
? набор встроенных периферийных устройств (таймеры, АЦП и т.п.);
? наличие битовых операций;
? аппаратная организация обработки данных;
? возможность работа по прерываниям, по внешним сигналам готовности или по командам человека;
? количество управляемых портов ввода/вывода, характер передачи -байтовая или битовая, программная настройка направления передачи;
? тип устройств ввода/вывода, которыми должен управлять выбираемый МК в проектируемой системе (терминалы, выключатели, реле, клавиши, датчики, цифровые устройства визуальной индикации, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, модуляторы);
? поддерживаемые способы загрузки программ в микроконтроллер, возможность внутрисистемного программирования, использование при этом стандартизированных интерфейсов ;
? количество и тип напряжений питаний;
? отказоустойчивость источника питания;
? массогабаритные и эстетические ограничения;
? условия окружающей среды, необходимые для эксплуатации.
Поскольку микроконтроллеры выпускаются разными фирмами, стоит более подробно рассмотреть их классификацию и архитектуру.
1.3 Классификация и архитектура микроконтроллеров
Микроконтроллер состоит из трех структурных частей: ядра, периферийных и специальных модулей. Ядро микроконтроллера обеспечивает обработку данных. Периферийные модули обеспечивают ввод и вывод данных из ядра микроконтроллера. Специальные модули выполняют дополнительное обслуживание ядра микроконтроллера. Структурный состав микроконтроллера показан на рисунке 2.
Рисунок 2 - Структура микроконтроллера
Каждая из частей включает в себя определенный набор элементов. В состав ядра входят:
? генератор тактовой частоты;
? логика сброса;
? центральный процессор;
? арифметико-логическое устройство;
? память;
? логика прерываний;
? система команд.
К периферийным модулям микроконтроллера относятся:
? универсальные порты ввода-вывода;
? таймеры;
? последовательные порты;
? параллельные порты;
? компараторы;
? источники опорного напряжения;
? аналого-цифровой преобразователь;
? устройства управления жидкокристаллическим индикатором.
Состав специальных модулей подразумевает наличие таких элементов как:
? логика конфигурации;
? интеллектуальные схемы сброса;
? сторожевой таймер;
? схема энергосбережения;
? встроенный тактовый генератор;
? возможность внутрисхемного программирования.
На данный момент выпускается множество микроконтроллеров, но устоявшейся классификации до сих пор не существует. Условно можно выделить два классификационных признака разрядность шины данных и архитектура вычислительной системы.
Классификация по разрядности шины данных:
? 4-битные;
? 8-битные;
? 16 и 32-битные.
Классификация по типу архитектуры вычислительной системы:
? CISC (Complex Instruction Set Computing);
? RISC (Reduced Instruction Set Computing).
Архитектура микроконтроллеров может отличаться в зависимости от его особенностей. Для ознакомления с устройством микроконтроллера рассмотрим в качестве примера архитектуру микроконтроллеров семейства AtMega8.
Основу структурной схемы AtMega8, отображенной на рисунке 3, образует внутренняя двунаправленная 8-битная шина, которая связывает между собой все основные узлы и устройства: резидентную память программ, резидентную память данных, арифметико-логическое устройство, блок регистров специальных функций, устройство управления и порты ввода/вывода. Рассмотрим основные элементы структуры и особенности организации вычислительного процесса в AtMega8.
ATmega8 содержит следующие элементы: 8 кбайт внутрисистемно программируемой флэш-памяти с поддержкой чтения во время записи, 512 байт EEPROM, 1 кбайт статического ОЗУ, 23 линии универсального ввода-вывода, 32 универсальных рабочих регистра, счетчик реального времени (RTC), три гибких таймера-счетчика с режимами сравнения и ШИМ, 2 УСАПП, двухпроводной последовательный интерфейс ориентированный на передачу байт, 6- канальный(восемь каналов в TQFP и пакетах QFN/MLF) 10-разр. АЦП , программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором, последовательный порт SPI, а также шесть программно выбираемых режимов уменьшения мощности.
Рисунок 3 - Архитектура микроконтроллера
Режим холостого хода (Idle) останавливает ЦПУ, но при этом поддерживая работу статического ОЗУ, таймеров-счетчиков, SPI-порта и системы прерываний. Режим выключения (Powerdown) позволяет сохранить содержимое регистров, при остановленном генераторе и выключении встроенных функций до следующего прерывания или аппаратного сброса. В экономичном режиме (Power-save) асинхронный таймер продолжает работу, позволяя пользователю сохранить функцию счета времени в то время, когда остальная часть контроллера находится в состоянии сна. Режим снижения шумов АЦП (ADC Noise Reduction) останавливает ЦПУ и все модули ввода-вывода, кроме асинхронного таймера и АЦП для минимизации импульсных шумов в процессе преобразования АЦП. В дежурном режиме (Standby) кварцевый/резонаторный генератор продолжают работу, а остальная часть микроконтроллера находится в режиме сна. Данный режим характеризуется малой потребляемой мощностью, но при этом позволяет достичь самого быстрого возврата в рабочий режим.
Микроконтроллер производится по технологии высокоплотной энергонезависимой памяти компании Atmel. Встроенная внутрисистемно программируемая флэш-память позволяет перепрограммировать память программ непосредственно внутри системы через последовательный интерфейс SPI с помощью простого программатора или с помощью автономной программы в загрузочном секторе. Загрузочная программа может использовать любой интерфейс для загрузки прикладной программы во флэш-память. Программа в загрузочном секторе продолжает работу в процессе обновления прикладной секции флэш-памяти, тем самым поддерживая двухоперационность: чтение во время записи. За счет сочетания 8-разр. RISC ЦПУ с внутрисистемно самопрограммируемой флэш- памятью в одной микросхеме ATmega8 является мощным микроконтроллером, позволяющим достичь высокой степени гибкости и эффективной стоимости при проектировании большинства приложений встроенного управления. ATmega8 поддерживается полным набором программных и аппаратных средств для проектирования, в т.ч.: Си- компиляторы, макроассемблеры, программные отладчики/симуляторы, внутрисистемные эмуляторы и оценочные наборы. Каждый из выводов микроконтроллера имеет свое назначение, что отображено на рисунке 4.
Рисунок 4 - Назначение выводов микроконтроллера
VCCНапряжение питания цифровых элементов
GNDОбщий
Port B (PB7..PB0) ? Порт B ? 8-разрядный порт двунаправленного ввода-вывода с внутренними
XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2 подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта В имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта B будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта B находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.
В зависимости от настроек фьюзов генератора PB6 может быть как инверсный вход генератора и введен к внутренним часам через операционный усилитель. Если внутренний калибровочный генератор RC используется в качестве тактового источника микросхемы, PB7 используется в качестве TOSC2.
Port C (PC5..PC0) ? Порт C ? 7-разрядный порт двунаправленного ввода-вывода с внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта C имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта C будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта C находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.
PC6/RESETЕсли фьюз RSTDISBL запрограммирован, PC6 используется в качестве контакта ввода-вывода. Отметьте, что электрические характеристики PC6 отличаются от таковых из других контактов Порта C.
Если фьюз RSTDISBL не программируется, PC6 используется в качестве ввода Сброса. Низкий уровень на этом контакте (больше чем минимальная длина импульса) генерирует Сброс, даже если генератор не будет работать. Более короткие импульсы, не гарантируют, генерацию Сброса.
Port D (PD7..PD0) ? Порт D ? 8-разрядный порт двунаправленного ввода-вывода с внутренними подтягивающими к плюсу резисторами (выбираются раздельно для каждого разряда). Выходные буферы порта D имеют симметричную выходную характеристику с одинаковыми втекающим и вытекающим токами. При вводе, линии порта D будут действовать как источник тока, если внешне действует низкий уровень и включены подтягивающие резисторы. Выводы порта D находятся в третьем (высокоимпедансном) состоянии при выполнении условия сброса, даже если синхронизация не запущена.
RESETВход сброса. Если на этот вход приложить низкий уровень длительностью больше минимально-необходимой будет генерирован сброс независимо от работы синхронизации.
1.4 Система команд и типы памяти микроконтроллеров
Как и у большинства микроконтроллеров, у микроконтроллеров семейства AtMega8, память программ и память данных являются самостоятельными и независимыми друг от друга устройствами, адресуемыми различными командами и управляющими сигналами.
Имеется энергонезависимая память программ и данных 8 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти (In-System Self-Programmable Flash). Обеспечивает 1000 циклов стирания/записи и есть дополнительный сектор загрузочных кодов с независимыми битами блокировки. Обеспечен режим одновременного чтения/записи (Read-While-Write); 512 байт EEPROM Обеспечивает 100000 циклов стирания/записи. 1 Кбайт встроенной SRAM.
Микро-ЭВМ рассматриваемого семейства являются типичными микропроцессорными устройствами с архитектурой RISC - со стандартным набором 130 высокопроизводительных команд, большинство команд выполняется за один тактовый цикл. Они делятся по функциональному признаку на пять групп:
? команды передачи данных и управления;
? арифметических и логических операций;
? операций с битами.
Их длина - один, два или три байта, причем большинство из них - одно- или двухбайтные. Все команды выполняются за один или два машинных цикла, исключение - команды умножения и деления, которые выполняются за четыре машинных цикла (4 мкс).
Таким образом, микроконтроллеры являются неотъемлемой частью электронной техники. Они различаются по архитектуре, цене и производителям. Микроконтроллеры так же различаются и по системе команд, знание этих команд дает возможность запрограммировать микроконтроллер.
Более подробно функционирование микроконтроллера можно рассмотреть на примере микропроцессорной системы управления телефонным аппаратом.
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Постановка задачи
В задачи курсового проектирования входит:
? Ознакомление с литературными источниками.
? Знакомство с предметной областью.
? Разработка структурной схемы устройства.
? Разработка функциональной схемы устройства.
? Описание алгоритма решения задачи.
? Разработка программного кода программы.
? Отладка и тестирование программы.
Требования, предъявляемые к проектируемой микропроцессорной системе:
? Определение номера звонящего абонента.
? Занесение определившегося номера в список с емкостью до 9-и номеров.
? Просмотр номеров из списка.
? Вывод номеров на жидкокристаллический индикатор.
? Индикация времени разговора и текущего времени.
? Питание от дополнительного адаптера.
? Выполнять самодиагностику при каждом включении.
Для управления устройством необходимо представлять себе его структуру. Структурная схема системы управления телефонным аппаратом представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Структурная схема управления телефонным аппаратом
Основной элемент данной системы это блок управления, в котором располагается микроконтроллер, отвечающий за формирование управляющих сигналов, обработку входных данных и управление индикацией.
Для осуществления ручного управления в систему входят устройства ввода, например клавиатура, дающая пользователю возможность набирать номер телефона или управлять телефонным аппаратом.
Для отслеживания работы системы необходим блок индикации, в котором будут отображаться текущее время и время разговора, входящий номер, вывод меню работы с номерами записанных в память.
2.2 Разработка функциональной схемы
Взаимодействие блоков и отдельных элементов системы происходит посредством обмена сигналами.
Сигнал с АТС поступает по каналу связи на телефонный аппарат, в блок управления. В блоке управления происходит обработка данных и определяется последовательность действий. Выделяют несколько режимов работы телефонного аппарата:
? Режим входящего звонка.
? Режим исходящего звонка.
? Режим просмотра.
? Режим ожидания.
Режим входящего звонка:
При наличии сигнала поступающего с АТС (1200 Гц), в блоке управления формируется и посылается на АТС запрос на номер вызывающего абонента. На этот запрос АТС высылает номер в кодах ASCII. После получения номера абонента, микроконтроллер выводит на индикацию о входящем звонке вместе с номером. При поднятии трубки потенциал в сети снижается с 60В до 10В, АТС отслеживает этот момент и соединяет абонентов. Вызов заканчивается, когда любой из абонентов положил трубку, этом случае АТС разрывает между абонентами связь.
Режим исходящего звонка:
При поднятии трубки, абонент должен услышать тон «готов», готовность АТС к работе, или тон о его не готовности с кратностью 4 (длинна импульса в 4 раза меньше длинны промежутка). В случае готовности АТС к работе, можно производить набор номера вызываемого абонента, который микроконтроллер в виде некратных частот передает по линии связи передает в АТС.
Режим просмотра:
В режиме просмотра с помощью клавиатуры можно входить в память телефонного аппарата просматривать, с помощью LCD-дисплея, и производить действия над номерами записанными в нее. Действия над номерами зависят от функционала телефонного аппарата.
В режиме ожидания на LCD-дисплее выводится текущее время.
На основе функциональной схемы строится принципиальная электрическая схема.
Имитационная электрическая схема отображает соединение элементов друг с другом, ее можно разделить на несколько условных частей. На рисунке 7 показан общий вид имитационной схемы
Размещено на http://allbest.ru
2
Схема работы системы приведена на рисунке 6.
Рисунок 6 - Функциональная схема телефонного аппарата
Рисунок 7 - Имитационная электрическая схема
Рисунок 8 - Имитационный вид АТС подключенной к микроконтроллеру
Данные о звонке и номере звонящего на микроконтроллер передаются с блока имитации АТС, подключение которого отображено на рисунке 8.
Рисунок 9 - Подключение матричного жидкокристаллического индикатора
После обработки поступивших данных, необходимо вывести данные на индикатор. Единственным индикатором, подключение которого проиллюстрировано на рисунке 9, является матричный жидкокристаллический индикатор, на который выводятся номера, сообщения и время. Данные на индикатор поступают с порта микроконтроллера РD.
2.3 Описание алгоритма решения задачи
Работа системы заключается в анализе получаемых сигналов. Выбор режимов работы происходит путем опрашивания портов на наличии сигналов.
Если после проверки сигнала, будет установлено, что он присутствует на одном из портов, то произойдет вывод на индикацию и произойдет переход в одну из подпрограмм обработки, как представлено на рисунке 10
В процессе опроса может быть установлено отсутствие сигнала АТС (наличие потенциала 60В), в таком случае выводится специальное сообщение на индикацию.
Размещено на http://allbest.ru
2
Рисунок 10 - Алгоритм работы программы
Для наглядного примера работы телефонного аппарата был выбран режим «Входящий звонок», в котором принимаются сигналы с АТС и выводятся сигналы на LCD-дисплей. Блок-схема алгоритма представлена на рисунке 11.
При поступлении сигнала с АТС, выполняется переход с режима ожидания в режим входящего звонка, при котором перестает выводиться текущее время и выводится на lcd-дисплей сообщение о входящем звонке. Как только микроконтроллер получает сигнал с частотой в 1200Гц с длительностью 0,31 сек, он формирует и посылает сигнал АОН скомбинированный сигнал из двух составляющих ? 440Гц и 480Гц.
Размещено на http://allbest.ru
2
Рисунок 11 - Алгоритм работы подпрограммы
При получении ответного сигнала в виде кодов ASCII,которые соответствуют номеру вызывающего абонента, они проходят обработку декодированием и полученный номер сохраняется в памяти и выводится на дисплей.
После вывода индикации о входящем вызове и номере вызывающего абонента, микроконтроллер начинает опрашивать телефонный аппарат на момент поднятии телефонной трубки. Если трубка не поднята, индикация о входящем звонке продолжается, когда же трубка переходит в состояние «поднята», АТС соединяет абонентов и микроконтроллер вызывает подпрограмму вывода времени разговора, которое отсчитывается с 00 минут и 00 секунд.
По окончанию разговора, когда один из абонентов положил трубку, у второго абонента, если трубка не положена, выдается сигнал «занято», который так же является скомбинированным сигналом из двух составляющих частот - 480Гц и 620Гц. Так же, после окончания вызова на дисплей будет выводиться время всего разговора в течение нескольких секунд, после чего телефонный аппарат вновь переходит в режим ожидания.
Блок-схемы остальных режимов представлены в приложении Б.
2.4 Разработка программного кода
Программный код разрабатывается на основе принципиальной схемы. Алгоритм, описывающий работу системы, облегчает программирование.
Программный код для работы устройства написан на языке C++.
Подпрограмма входящего звонка включает опрос наличия сигнала от АТС, вывод данных на индикацию.
Организация опросов и перехода на подпрограммы представлены на листинге в приложении А.
Подпрограмма time_now() предназначена для вывода текущего времени на дисплей в режиме ожидания. Подпрограмма time_call() необходима для вывода времени разговора абонентов. Обе подпрограммы реализовываются с помощью таймеров. Происходит опрос на наличие связи с АТС без которой не может быть осуществлена связь между абонентами. В случае разрыва связи на lcd-дисплей выводится сообщение «off-line» (не в сети), при подключенной АТС - «on-line» (в сети). После того как будет установлено, что АТС подключена, будет произведен опрос на наличие сигнала вызова, после появления этого сигнала с помощью подпрограммы AON_on формируется, посылается сигнал АОН и расшифровываются кода ASCII в которых зашифрован номер звонящего абонента.
2.5 Отладка и тестирование программы
Необходимо провести отладку и тестирование разработанной принципиальной схемы и программного кода. Ограниченные функции среды разработки и упрощения в принципиальной схеме не позволяют в полной мере провести отладку программного системы. Нет возможности точно и полно имитировать работу АТС
Есть возможность отследить наличие сигнала. При отсутствии сигнала будет выведено соответствующее сообщение, что отображено на рисунке 12.
Рисунок 12 - Индикация отсутствия сигнала
В том случае, если сигнал присутствует выведется так же соответствующее сообщение, как показано на рисунке 13.
Рисунок 13 - Индикация присутствия сигнала
При отладке устройства был протестирован программный код режима «Входящий звонок», во время которого на lcd-дисплей выводились соответствующие сообщения, ка представлено на рисунках 14,15 и 16.
Рисунок 14 - Индикация входящего звонка
Как было описано выше, после индикации о входящем звонке и момента поднятии трубки, на lcd-дисплее выводится время разговора.
Рисунок 15 - Индикация начала разговора
Рисунок 16 - Индикация продолжительности разговора
На рисунке 16 продемонстрированно продолжительное соединение абонентов продолжительностью в одну минуту и тридцать две секунды.
Итак, был разработан проект телефонного аппарата для работы с цифровой АТС. Разработанная имитационная схема нуждается в дополнениях и программный код так же нуждается в замене некоторых элементов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основной целью данного проекта была разработка проекта телефонного аппарата на микроконтроллере для работы с цифровой АТС. Во время реализации проекта было выполнено ознакомление с предметной областью.
На начальном этапе были формализованы требования к телефонному аппарату в соответствии с заданием и предложен вариант решения этих требований, разработана структурная схема, которая стала основой для реализации более сложной - функциональной схемы. Следующим этапом стала разработка имитационной электрической схемы основанной на двух предыдущих. Финальным этапом является разработка алгоритма работы системы и написание на его основе исходного кода программы.
Цель курсового проекта была достигнута. Все поставленные задачи были реализованы.
1 Проанализирована и собрана литература.
2 Осуществлено знакомство с предметной областью.
3 Разработана структурная, функциональная и принципиальная схемы.
4 Составлен алгоритм работы устройства.
5 Выполнена отладка и тестирование работы устройства.
6 Сформулированы выводы по проделанной работе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Горюнов, А., Ливенцов, С. Архитектура МИКРОКОНТРOЛЛЕРА Inte1 8051: Учеб. пособие. / А.Г Горюнов, С.Н. Ливенцов // Издательство ТПУ. - 2005. - 86 с.
2.Гурьянов, С Микроконтроллер INTEL8051: Курс лекций / С.А. Гурьянов.// ФГБОУ «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого. - 2012 г. - 89 с.
3.Марченко, Н. «Устройства на микроконтроллерах» / Н.В. Марченко // Ульяновск: УлГТУ. - 2007. - 66 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Листинг программы режима входящего звонка
while (1)
{do
{lcd_gotoxy(0,1);
time_now();// запуск подпрограммы вывода текущего времени
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("off-line ");}
while (PINC.1 == 1 & PINC.2 == 1);
do
{lcd_gotoxy(0,1);
time_now();// запуск подпрограммы вывода текущего времени
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("on-line ");}
while (PINC.1 == 1 & PINC.2 == 0);
while (PINC == 0x01) // PINC.1 == 0 & PINC.0 == 1 & PINC.2 == 0
{lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(" Входящий ");
AON_on();// запуск АОН с выводом номера звонящего
save_number();//сохранение номера в память};
while (PINC == 0x00)// PINC.1 == 0 & PINC.0 == 0 & PINC.2 == 0
{lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(" ");
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(" 00:00 ");
time_call();// подпрограмма вывода времени разговора на экран};
};
Блок-схема «Режим Исходящего звонка»
Блок-схема «Режим просмотра»
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Теоретическое ознакомление с конструкцией субблока телефонного аппарата. Построение электрической принципиальной и функциональной схемы субмодуля. Разработка технологического процесса сборки субблока с описанием применяемой технологической оснастки.
курсовая работа [397,0 K], добавлен 28.08.2010Разработка автомобильной сигнализации на однокристальном микроконтроллере. Алгоритм её работы и блок-схема рабочей программы. Текст программы на языке assembler. Тестирование и отладка в интегрированной среде ProView фирмы Franklin Software Inc.
курсовая работа [293,8 K], добавлен 14.07.2009Общий алгоритм функционирования устройства. Разработка конкретных алгоритмов работы устройства, разработка и отладка программного обеспечения. Погрешность расчета, связанная с конечным представлением коэффициентов. Принципиальная схема цифрового фильтра.
курсовая работа [48,1 K], добавлен 03.12.2010Использование микроконтроллеров AVR фирмы Atmel в проектируемой аппаратуре. Архитектура и общие характеристики прибора, предназначение арифметики логического устройства и понятие флэш-памяти. Формат пакета данных, алгоритм их передачи и система команд.
контрольная работа [427,3 K], добавлен 12.11.2010Разработка алгоритма функционирования устройства. Разработка и отладка рабочей программы на языке команд микропроцессора. Составление и описание электрической принципиальной схемы. Расчет АЧХ устройства для заданных и реальных значений коэффициентов.
курсовая работа [313,9 K], добавлен 28.11.2010Разработка и описание алгоритма функционирования устройства, отладка рабочей программы на языке команд микропроцессора. Обоснование аппаратной части устройства. Составление электрической принципиальной схемы устройства, расчет быстродействия устройства.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 03.12.2010Классификация, структура, архитектура и модульная организация микроконтроллеров. Средства разработки программного обеспечения AVR-контроллеров. Директивы транслятора ассемблера, рабочая частота и циклы. Исследование арифметических и логических команд.
методичка [3,0 M], добавлен 19.09.2019Алгоритм работы адресного порогового извещателя, разработка его функциональной схемы. Внешний вид устройства и описание последовательности его работы. Конструктивно-технологическая реализация цифровых интегральных схем, их схемотехнические решения.
курсовая работа [717,4 K], добавлен 28.12.2014Адресное пространство микроконтроллеров MSP430F1xx. Байтовая и словная формы инструкций. Система команд MSP микроконтроллеров. Периферийные устройства микроконтроллеров MSP430F1xx. Аналого-цифровой преобразователь ADC12, его технические характеристики.
курсовая работа [278,1 K], добавлен 04.05.2014Характеристика, применение и назначение микроконтроллерных систем управления. Разработка контроллера инверторного сварочного аппарата, обеспечивающего работу манипулятора. Общий алгоритм работы, составление программного обеспечения для данного блока.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 26.12.2012
