Wpływ niskich temperatur na szeregową transmisję danych w systemach pomiarowych z mikrokontrolerem ATmega16A

• Autorzy: Arnold K.

Warianty tytułu

EN

The influence of low temperatures on serial data transmission in measurement systems with ATmega16A microcontroller

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano problem cieplnych zmian szybkości transmisji szeregowej w bloku akwizycji danych systemu pomiarowego. Zaprezentowano wyniki badań oscylatora RC mikrokontrolera ATmega16A dla temperatur zmniejszanych do 77 K. Przedstawiono charakterystyki współczynnika dopasowania szybkości transmisji asynchronicznej oraz charakterystyki częstotliwości zegarowych i czasów transferu danych dla transmisji synchronicznej w systemach pomiarowych z układem ATmega16A, pracujących w zakresie niskich temperatur.

EN

The paper presents a problem of the serial transmission between blocks of measurement system that works at different temperature ranges. There is also discussed the communication of system controller with ATmega16A device within data acquisition path (Fig. 1). In the paper the results of clock signal frequency tests conducted for internal RC oscillator of ATmega16A microcontroller at low temperatures with the lowest point at 77 K, are also presented (Fig. 2). Here are also considered conditions of effective asynchronous data transmission when USART module of ATmega16A microcontroller is used, because the USART internal baud rate clock depends on the temperature drift of internal RC oscillator. There are calculated characteristics of baud rate matching coefficient and achieved results are compared with total error and recommended receiver error defined for ATmega16A USART module (Fig. 3, 4). In the paper, the low-temperature characteristics of serial clock frequency (Fig. 5) and byte transmission time (Fig. 6) in SPI module of ATmega16A microcontroller are also presented. Moreover, there are shown the low-temperature characteristics of changes of serial clock frequency (Fig. 7) and data transmission time (Fig. 8) in TWI module of ATmega16A microcontroller. The author formulates conclusions concerning the clocking and the asynchronous and synchronous operational range of USART, SPI and TWI modules of ATmega16A microcontroller on measurement systems working at low temperatures.

Słowa kluczowe

PL

system pomiarowy; transmisja szeregowa; dryft temperaturowy; blok akwizycji danych

EN

measurement system; serial transmission; temperature drift; DAQ path

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 11
• Strony: 1041--1043
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Arnold K.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] ATmega16A. 8-bit AVR Microcontroller with 16K Bytes In-System Programmable Flash. 2008 Atmel Corporation.
• [2] Baranowski R.: Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce. BTC, Warszawa 2005.
• [3] Bogusz J.: Lokalne interfejsy szeregowe w systemach cyfrowych. BTC, Warszawa 2004.
• [4] Arnold K.: Properties of internal RC oscillator of ATmega16A structure at low temperatures. Proceedings of the Twenty-Third International Cryogenic Engineering Conference and International Cryogenic Materials Conference 2010. July 19-23 2010, Wrocław, Poland, pp. 567-570.
• [5] Mielczarek W.: Szeregowe interfejsy cyfrowe. Helion, Gliwice 1993.
• [6] Jamro E., Wielgosz M., Cioch W., Bieniasz S.: Efektywna komunikacja ARM-FPGA z użyciem interfejsu SPI. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 57, nr 8/2011, s.874-876.
• [7] Arnold K.: Wpływ niskich temperatur na szeregową asynchroniczną transmisję danych w systemach pomiarowych z mikrokontrolerem ATmega16A. Pomiary, Automatyka, Kontrola, vol. 57, nr 12/2011, s.1534-1536.