PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

void odometer(void)

{

       unsigned int odometer[3]; /* Объявляем З-байтный массив */

       odometer[0] = read_eeprom(0x10); /* Считываем текущее значение */

       odometer[1] = read_eeprom(0x11);

       odometer[2] = read_eeprom(0x12);

       /* Инкрементируем число, находящееся в массиве */

       if(++odometer[0]!= 0)

             break;

       else

             if(++odometer[1]!= 0)

                   break;

             else

                   odometer[2]++;

       /* Теперь заносим инкрементированное значение в EEPROM */

       write_eeprom(0x10, odometer[0]);

       write_eeprom(0x11, odometer[1]);

       write_eeprom(0x12, odometer[2]);

}

Если сравнить размеры ассемблерного кода самостоятельно написанной Программы 15.3 и сгенерированного при компиляции Программы 15.8 (для PIC16F62X), то можно увидеть, что при ручном кодировании размер программы получается практически в 2 раза меньше (54 команды против 105).

Пример 15.2

Рассмотрим контроллер сауны, построенный на базе микроконтроллера PIC. Задачей такого контроллера является контроль температуры и управление нагревателем и охладителем. Кроме того, в нем должна быть предусмотрена тревожная сигнализация и возможность экстренного отключения в случае перегрева.

В принципе для построения такого контроллера можно использовать 8-выводной микроконтроллер с внешним датчиком температуры. Однако кто-то предложил в качестве дешевого, хотя и довольно любительского датчика температуры использовать встроенный сторожевой таймер микроконтроллера, а точнее, зависимость его периода от температуры.

Были исследованы 8 экземпляров микроконтроллеров из одной партии, причем при каждой контрольной температуре они выдерживались по 30 мин. В результате был построен график, показанный на Рис. 15.8. Каждая точка этого графика была получена усреднением 500 периодов сторожевого таймера при данной температуре.

Рис. 15.8.Экспериментальная зависимость периода сторожевого таймера от температуры

Данные, представленные на Рис. 15.8, базируются на документе AN720 «Measuring Temperature Using the Watch Dog Timer (WDT)». Два графика представляют максимальное и минимальное значение периода сторожевого таймера тестируемых устройств. Измерение периода сторожевого таймера производилось по числу переполнений Таймера 0, работающего от внутреннего сигнала 4 МГц. К сторожевому таймеру был подключен постделитель с коэффициентом деления 8.

Из приведенных графиков можно заметить, что между величиной периода и температурой существует четкая корреляция. Однако, несмотря на предсказуемость общего характера зависимости, значения смещения и крутизны характеристики будут своими у каждой модели. К примеру, коэффициент пропорциональности у всех восьми протестированных устройств колеблется от 2.28 до 2.42 отсчета на градус Цельсия. Поэтому перед использованием системы ее необходимо будет калибровать. Если для какого-либо конкретного устройства известно количество отсчетов при заданной температуре T₀ и коэффициент пропорциональности k, то величину отклонения от температуры T₀, соответствующую количеству отсчетов COUNT_n, можно будет определить по формуле

ΔТ = (COUNT_n — COUNT₀) x k.

Для калибровки этих устройств было решено выдерживать партию в холодильнике при 0 °C и записывать 2-байтное значение отсчетов в модуль EEPROM. Затем устройства подвергались нагреву до 30 °C, после чего разность между новым и исходным значением запоминалась в отдельном байте EEPROM. После этого осуществлялось перепрограммирование микроконтроллеров — вместо программы калибровки в память программ заносилась рабочая программа, вычисляющая по значению периода сторожевого таймера COUNTn текущую температуру:

Т = (COUNT₀ — COUNT_n) x (Diff/30),

где COUNT₀ — 2-байтное значение из EEPROM, содержащее количество отсчетов при 0 °C, a Diff — 1-байтное значение из EEPROM, характеризующее изменение количества отсчетов при увеличении температуры до 30 °C.

Покажите, как можно написать программу калибровки, реализующую указанный алгоритм.

Решение

Можно выделить пять задач, которые необходимо выполнять при наступлении тайм-аута сторожевого таймера:

• Усреднение текущего значения числа переполнений Таймера 0 с предыдущими значениями, полученными при низкой температуре (0 °C), за исключением первого отсчета.

• Усреднение текущего значения числа переполнений Таймера 0 с предыдущими значениями, полученными при высокой температуре (30 °C), за исключением первого отсчета.

• Запоминание значения, соответствующего низкой температуре, в EEPROM.