Elektriskeemi kirjeldus

Maketi 12V alalistoitepinge saadakse toiteadapterilt ning vahetult enne elektriskeemi silutakse see täiendavalt 2200µF elektrolüütkondensaatoriga C1. Mikroskeemidele vajalik 5V toitepinge (Vcc) saadakse 5V pingestabilisaatoriga DA1 (L7805), lisaks on häirete vähendamiseks toiteahelasse ühendatud veel 100µF elektrolüütkondensaator C2 ja 100nF keraamiline kondensaator C3. 100nF kondensaatorid C4 ja C5 on lisatud skeemi toiteahelasse veel vahetult mikrokontrollerile väljaviikude juurde ja mikroskeemi DD6 (ULN2003) juurde, et vältida võimalikke tekkivaid voolutõukeid toiteahelas.
stabilisaator

Mikrokontrolleri DD1 väljaviigud 7, 20 ja 21 on ühendatud 5V toitepingega, väljaviigud 8 ja 22 on ühendatud ühisjuhtmega (GND). Mikrokontrolleri programmeerimise ahel on tehtud võimalikult lihtne. Selleks kasutatakse viit mikrokontrolleri väljaviiku, nendeks on C-pordis väljaviik 1(reset), B-pordis väljaviigud 17, 18, 19 (MOSI, MISO, SCK) ja väljaviik 8 (GND), mis on ühendatud PC LPT pordiga selliselt, et väljaviikude 17 ja 19 ees on 1kΩ takisti. Kõik ülejäänud mikrokontrolleri väljaviigud on kasutusel mikrokontrolleri funktsionaalsuse demonstreerimiseks.

Mikrokontrolleri kogu D-port väljaviigud 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12 ja 13, on kasutusel andmesiinina ning need väljaviigud on ühendatud paralleelselt registrite DD2, DD3, DD4, DD5 (74F373) sisendväljaviikudega 8, 13, 7, 14, 17, 4, 18 ja 3. Seega on andmesiinile saadetud andmed üheaegselt kõigi nelja registri sisendis ning see, milline register siinil oleva info vastu võtab, määratakse signaalidega mikrokontrolleri B-pordist väljaviikudega 9, 10, 14 ja 15. Registrite adresseerimine toimub selliselt, et mikrokontrolleri B-pordis väljaviik 9 annab info vastuvõttu lubava signaali (E) mikroskeemile DD5, väljaviik 10 mikroskeemile DD4, väljaviik 14 mikroskeemile DD3 ja väljaviik 15 mikroskeemile DD2. Registrite info väljastamist lubavad väljaviigud 1 (OE) on ühendatud GNDga ning sellega on lubatud registrisse salvestatud info pääs registri väljundisse kohe, kui register on info salvestanud. Registrite sisenditeks on väljaviigud 8, 13, 7, 14, 17, 4, 18 ja 3 nendele vastavateks väljund väljaviikudeks on 9, 12, 6, 15, 16, 5, 19 ja 2.
Registri DD2 väljundis on seitsmesegmendiline numbri indikaator VD9.
 
Registri DD3 väljundis on seitsmesegmendiline numbri indikaator VD10.
 
Registri DD2 väljundis on 8-segmendiline numbri indikaator VD9 ning registri DD3 väljundis on 8-segmendiline numbri indikaator VD10. Registrite DD2 ja DD3 väljundväljaviigud on ühendatud vastavalt VD9 ja VD10 sisendväljaviikudega 1, 13, 10, 8, 7, 2, 11 ja 9 (vastavad segmendid a, b, c, d, e, f, g ja h). VD9 ja VD10 väljaviigud 3 ja 14 on ühendatud +5V toitepingega.
 
Registri DD4 väljundisse on ühendatud kaheksa valgusdioodi (LED) VD11 - VD18, selliselt et LEDi anood on ühendatud +5V toitepingega ja katood läbi takisti registri väljundiga. Takistid R6 - R29 on LEDide voolude piiramiseks.
 
 
Registri DD5 väljundid 9, 12, 6, 15, 16, 5ja 19 on ühendatud vastavalt mikroskeemi DD6 sisendväljaviikudega 1, 2, 3, 4, 5, 6 ja 7. DD6 väljaviigud 8 ja 9 on vastavalt GND ja Vcc. DD6 sisenditele 1, 2, 3, 4, 5, 6 ja 7 vastavad väljundväljaviigud on 16, 15, 14, 13, 12, 11 ja10. Transistorlüliti DD6 on kasutusel selleks, et võimendada DD5 väljundvoolusid, vähendada induktiivsusest tulenevaid ohtusid registri väljundile. DD5 väljundväljaviik 2 on ühendatud pistmikuga X1, kuhu on lisaks veel toodud Vcc ja GND. Mikroskeemi DD6 väljundisse on võimalik ühendada näiteks samm-mootor ning releed suuremate voolude ja pingete lülitamiseks. DD6 väljaviikudega 10 ja 11 on ühendatud releed K1 ja K2, millel on omakorda indikatsiooni LEDid VD19 ja VD20, mis näitavad, kas relee on rakendatud või mitte. Takistid R31 ja R32 on vastavalt LEDide VD19 ja VD20  voolude piiramiseks. R31 ja R32 väärtused sõltuvad sellest, kas pistmikust X2 on valitud toitepingeks 5V või 12V, sellest sõltub ka kasutatavate releede ning samm-mootori tööpinge. Antud töös on kasutatud 12V releesid ja samm-mootorit, et mitte koormata 5V pingestabilisaatorit.
 

Lisaks registritele on andmesiiniga otse ühendatud veel LCD ja klaviatuur. Andmesiinina kasutusel olevad mikrokontrolleri D-pordi väljaviigud 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12 ja 13 on ühendatud LCD andmeväljaviikudega 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ja 14. LCD info vastuvõttu lubav signaal (E) saadakse mikrokontrolleri C-pordi väljaviigult 28 LCD E väljaviigule 6.  Signaal, millega määratakse, kas toimub info lugemine LCDst või info kirjutamine LCDsse (R/W), saadakse mikrokontrolleri C-pordi väljaviigult 27 LCD R/W väljaviigule 5. Signaal, millega määratakse, kas toimub LCDle kuvatava info saatmine või LCD tööd seadistava info saatmine (RS), saadakse mikrokontrolleri B-pordi väljaviigult 16 LCD RS väljaviigule 4. LCD heleduse reguleerimine toimub muuttakistiga R30 (10kΩ), mis on ühendatud LCD väljaviiguga 3. LCD väljaviigud 2 ja 3 on vastavalt Vcc ja GND.
 

Klaviatuur koosneb lülititest KL1 - KL12, mis kõik on ühendatud andmesiiniga läbi dioodide VD1 - VD8. Nupuvajutuse kontrollimine toimub andmesiinile saadetava info abiga ning info selle kohta, kas mõni nuppudest on vajutatud, jõuab mikrokontrollerisse C pordi väljaviikude 24 ja 25 kaudu. Takistid R4 ja R5 (5,6kΩ) on mikrokontrolleri väljaviikude voolu piiramiseks.
 

Muuttakisti R1 on kasutatud selleks, et matkida analoogandurit, mille väljundsignaal muutub nullist toitepingeni. Muuttakisti nullist toitepingeni muutuv väljundsignaal on ühendatud mikrokontrolleri C-pordi väljaviiguga 26.

DA2 on infrapunavastuvõtja (ELIRM8601S), millel on korpuses olemas vastuvõetava signaali demodulaator ja võimendi. DA2 kolmest väljaviigust kaks on Vcc ja GND ning kolmandast väljaviigust tuleb info vastavalt vastuvõetavale signaalile. DA2 infoväljund on ühendatud mikrokontrolleri C pordi väljaviiguga 23.