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2013-07-28, 12:17 #1
Subject: Klausur März 2010
Hier ein lösungsvorschlag, würde mich freun wenn jemand mal drüberschaun würde
 Schreiben Sie ein AVR-Mikrokontroller-Programm, das den Füllstand eines Tanks mit einem Fassungsvermögen von 50000 Litern überwacht und insbesondere einen Überlauf verhindert. Befüllung: Der Zufluss ist mit einer Zuflusssperre und einem Durchflusssensor ausgestattet. Der Sensor signalisiert jeden durchgeflossenen Liter durch einen Interrupt. Der Zufluss kann durch Aktivierung der Sperre gestoppt werden. Entnahme: Der Abfluss ist durch einen manuellen Absperrhahn geregelt. Öffnen und Schliessen des Hahns werden durch Interrupt an den Controller gemeldet. Ein Durchflussensor signalisiert jeden abgeflossenen Liter durch Zustandswechsel 0↔ 1 (Pollen!). Das Programm soll im Einzelnen wie folgt funktionieren: – Zum Programmstart ist der Tank leer und der Abfluss ist gesperrt. – Die main-Funktion ruft zunächst die Funktion void init(); auf, welche die Initialisierung der I/O-Ports und Interruptquellen durchführt. Hierbei dürfen keine Annahmen über den initialen Zustand der Register gemacht werden. Am Ende der Initialisierung wird der Zufluss geöffnet. – Stellt die Steuerung fest, dass der Tank voll ist, wird die Zuflusssperre aktiviert. Sinkt die Tankfüllung unter 20000 Liter, wird wieder aufgefüllt. – Während eines Abflusses überwacht die Steuerung die abfliessende Wassermenge durch Pollen des Abflusssensors. – Die Steuerung soll den Prozessor in den Standardstromsparmodus versetzen, wenn gerade nichts zu tun ist. Information über die Hardware Zuflusssensor: PORTD, Pin 2 - steigende Flanke pro einfließendem Liter Wasser - externe Interruptquelle 0, ISR-Vektor-Makro:INT0_vect - Aktivierung der Interruptquelle erfolgt durch Setzen desINT0-Bits im Register GICR Zuflusssperre: PORTD, Pin 0 - 1 = offen, 0 = gesperrt Abflusshahn: PORTD, Pin 3 - 1 = offen, 0 = geschlossen (=> steigende Flanke = öffnen, fallende = schließen) - externe Interruptquelle 1, ISR-Vektor-Makro:INT1_vect - Aktivierung der Interruptquelle erfolgt durch Setzen desINT1-Bits im Register GICR Abflusssensor: PORTD, Pin 1 - Zustandswechsel = 1 Liter Durchfluss - Zustand kann durch Lesen von Bit 1 des Registers PIND abgefragt werden Eingänge, Ausgänge, Externe Interruptquellen 0 bzw. 1 konfigurieren: - Pin als Eingang konfigurieren: entsprechendes Bit in DDRD-Reg. auf 0 - Pin als Ausgang konfigurieren: entsprechendes Bit in DDRD-Reg. auf 1 - angeschlossene Sensoren verbinden den Pin mit Masse, es muss der interne Pullup-Widerstand verwendet werden (entspr. Bit in PORTD-Reg. auf 1 setzen). - Konfiguration der externen Interruptquellen (Bits in Register MCUCR) /* Funktiondeklarationen, globale Variablen, etc. */ static void init(void); static volatile uint8_t event1 = 0; static volatile uint8_t event2 = 0; /* Unterbrechungsbehandlungsfunktionen */ ISR(INT0_vect){ event1 = 1; } ISR(INT1_vect){ event2 = (PIND >> PD3) & 1; } /* Funktion main */ void main(void){ /* Initialisierung */ init(); uint16_t tankstand = 0; while(1){ /* Warten auf Ereignisse */ cli(); while(!(event1|event2)){ sei(); sleep_enable(); sleep_cpu(); sleep_disable(); cli(); } sei(); /* Abfluss überwachen */ static uint8_t zustand = ((PIND >> PD1) & 1); cli(); while(event1|event2){ sei(); if(tankzustand >= 50000){ PORTD &= ~(1 << PD0); } if(tankzustand <= 20000){ PORTD |= (1 << PD0); } tank += event1; event1 = 0; if(zustand ^((PIND >> PD1) & 1){ tank --; zustand = ((PIND >> PD1) & 1); } cli(); } sei(); } } /* Ende der Funktion main */ /* Funktion init (teilweise vorgegeben, um Schreibaufwand zu sparen)*/ static void init(void){ DDRD |= (1 << PD0); DDRD &= ~(1 << PD1); /* Port1 als Eingang */ DDRD &= ~(1 << PD2); /* Port2 als Eingang */ DDRD &= ~(1 << PD3); /* Port3 als Eingang */ PORTD &= ~(1 << PD0); PORTD |= (1 << PD1); /* Pullup aktivieren */ PORTD |= (1 << PD2); /* Pullup aktivieren */ PORTD |= (1 << PD3); /* Pullup aktivieren */ MCUCR |= (1 << ISC01)|(1 << ISC00)|(1 << ISC10); MCUCR &= ~(1 << ISC11); } |
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