В [1] приведен со ссылками на опубликованные конструкции ряд дополнительных возможностей микроконтроллера (МК) АТ89С2051 фирмы ATMEL. Эти возможности автор активно использует в своих разработках. Периодически, зачастую случайно, приходят новые идеи реализации устройств, основанных на этих принципах.
В предлагаемой схеме сигнал для счетчика формируется одновибратором (рис.1) на микросхеме DA1 (отечественный аналог - КР1006ВИ1) по заднему фронту входного импульса. Длительность импульса одновибратора составляет 10 мкс. Активным состоянием является низкий уровень. В пассивном состоянии напряжение на выв. 2 DA1 равно уровню лог. "1" и обеспечивает надежную помехозащищенность в период ожидания сигнала.
3-разрядный счетчик импульсов (3 канала) состоит из двух типов компонентов: трех микроконтроллеров AT89C2051 и трех семисегментных светодиодных индикаторов АЛС324Б1 красного свечения. Меньшее количество деталей может быть только при использовании в устройстве микроконтроллера с одинаковой нагрузочной способностью выводов при низком и высоком уровне сигналов для организации динамической индикации. Этот микроконтроллер должен иметь внутренний генератор, функцию защиты выводов от короткого замыкания с ограничением тока до 20 мА. Даже если такой микроконтроллер удастся найти, скорее всего, понадобится программатор, которого у Вас еще нет. К тому же, много времени надо для изучения системы команд, написания и отладки программы. МК с количеством выводов более 20 будет всегда дороже трех упомянутых.
Микроконтроллеры в данном устройстве находятся в состоянии последовательного чтения ячеек памяти, аналогично процессу в программаторе, но чтение выполнено в одном периоде входных импульсов, что не соответствует рекомендациям разработчика МК, но на самом деле работает (исключение - линия Р1.0). Во FLACH-память должны быть записаны коды, которые последовательно выдаются из памяти на выводы порта Р1.
С каждым импульсом высокого уровня на входе устройства побайтно выдаются коды из очередной ячейки памяти (всего 2048). При лог. "0" на любой линии порта светится соответствующий сегмент индикатора. Если занести в ячейки МК данные, соответствующие последовательному чтению цифр трех разрядов от 0 до 999, то получится очень простой счетчик импульсов.
Обычно схемы счетчиков импульсов на цифровых микросхемах используют перенос из младшего разряда в старший при переполнении предыдущего. В предложенном устройстве в этом нет необходимости. В ячейки памяти МК для соответствующих разрядов последовательно заносятся коды, соответствующие знакам чисел от 000 до 999. Например, для индикации числа 300 в ячейки 300 соответствующих МК для старшего разряда должен быть записан шестнадцатеричный код 61, а для двух младших разрядов - 81. Благодаря этому, входы всех 3-х микроконтроллеров включены параллельно.
Работа устройства
В момент импульса от одновибратора выводы портов МК находятся в "третьем" Z-состоянии. Индикаторы светятся в момент лог. "0" на выходе одновибратора. В ячейки МК 1000-2047 для старшего разряда необходимо записать код, соответствующий букве "П" (переполнение), а для младших - FF. Светящимся знакам индикатора соответствуют шестнадцатеричные коды: 0 - 81; 1 - F3; 2 - 49; 3 - 61; 4 - 33; 5 - 25; 6 - 05; 7 - F1; 8 - 01; 9 - 21; П - 91. Свечение индикаторов счетчика будет подобно последовательному добавлению единицы на калькуляторе.
После включения напряжения питания МК автоматически установится в состояние чтения нулевой ячейки памяти. FLACH-память МК обладает свойством циклического чтения данных. Если на вход подать 2049 импульсов, то счет будет начат с нуля. Об этом нужно помнить при использовании устройства.
Для программирования МК можно применить простейший программатор [2].
Литература
1. В.Мельник. Недокументированные возможности микроконтроллера AT89C2051//Радиокомпоненты.- 2007. - №1. - С.34.
2. В.Мельник. Программатор АТ89С2051 для IBM PC//Радиомир. - 2006. - №4. - С.20.
Рис.1
