微控制器上的定时器。方案、说明

微控制器上的定时器。无线电电子电气工程百科全书

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有问题的计时器有两种倒计时模式，时间间隔从 1 到 999 分钟或相同的秒数。

微控制器上的定时器

设备示意图如图所示。它有一个开关 SA1，您可以通过它选择保持计数的单位、分钟或秒，控制按钮 SB1-SB3，一个三位 LED 指示灯 HG1（百位）-HG3（个位）。定时器上电后，RC 电路 R2C3 产生一个脉冲，将 DD1 微控制器 (AT90S2313-10PI) 设置为初始状态。

设置生成快门速度的持续时间时，每按一次 SB1 (L) 按钮，指示器读数就会增加一倍。如果按住此按钮超过 3 秒，则指示器上的值将每秒增加 5 个单位（分钟或秒）。 SB2 (V) 按钮的作用与 SB1 按钮类似，但指示器上的值不会增加，而是减少。在达到 999 或 0 的值时，会自动阻止相应方向上读数的进一步变化。

选择 SA1 开关，时间将以分钟或秒为单位计算，并使用 SB1 和 SB2 按钮设置所需的曝光时间，您应该按下 SB3 (C) 按钮。从这一刻起，定时器开始计时 - 微控制器 PD6 输出的高电平被低电平取代，电压施加到连接到连接器 X2 的执行器上，由霓虹灯 HL1 发出信号（内置镇流电阻），并开始设置时间的倒计时。指示器上显示的数字每分钟或每秒减少一个。个位中的小数点以 1 秒的周期闪烁。

一旦指示器达到零，PD6 输出的低电平将再次变为高电平，这将关闭执行器。此外，在分钟计数模式下，此时，PD4 输出端会产生一个持续时间为 60 秒的脉冲序列 - 会发出声音信号。然后设备将返回其原始状态。

要提前结束快门速度，请再次按下 SB3 按钮 - 执行器将关闭。要生成新的快门速度，您必须再次设置其持续时间。

执行器控制单元安装在固态继电器U1上，其发光二极管连接到微控制器的输出端PD6。因此，连接到 220 V 网络的继电器电路与其余的定时器电路隔离。为曝光结束发出声音信号的压电发射器 HA1 连接到输出 PD4。

在端口 B 的输出端，DD1 微控制器产生的信号通过限流电阻 R4-R11 到达 LED 指示灯 HG1-HG3 元件的阴极，并且该信号用于确定按钮 SB1- 的状态SB3。所有按钮的第二个引脚连接在一起，并连接到微控制器的 PD3 输入。当同时按下多个按钮时，二极管 VD1-VD3 可防止端口 B 的线路之间发生短路。晶体管 VT1-VT3 由来自 PDO-PD2 输出的信号控制，将 HG1-HG3 指示器的公共阳极交替连接到电源，这是组织动态指示所必需的。

微控制器 DD1 的时钟频率由石英谐振器 ZQ1 设置，等于 10 MHz。

加载到定时器单片机的程序，源代码见文章附录，主要由三个部分组成：初始化模块（INIT标签）、主无限循环（SE1标签）和T/C1定时器中断处理程序（TIM0 标签）。

它通过初始化寄存器、计数器、堆栈、T/C1 定时器、看门狗定时器、I/O 端口来开始工作。初始化完成后，仪表显示数字001，小数点全部关闭，PD6输出设置为高电平，执行器电路开路。倒计时已经停止。

使用来自定时器 T / C1 的中断来解决形成持续时间为 1 秒的准确时间间隔的任务，每隔 3,9 毫秒（1/256 秒）请求一次。它们由寄存器 r25 中的计数器计数。使用寄存器 r21 中组织的计数器，形成 1 分钟的间隔。

在处理中断的过程中，指示器上显示的位也发生了变化，并将该位显示的数字的二进制值转换为“七段”码。此外，还轮询按钮的状态，为光电继电器和声音信号装置生成控制信号。

在从地址$060到$062的微控制器的数据存储器中，组织了一个缓冲器，用于存储直到曝光结束剩余的时间间隔的值。中断处理程序从中获取用于动态输出到指标的数字。当您按下 SB1 按钮时，存储在缓冲区中的值会增加 1。同时，寄存器 r3 中的秒计数器启动。如果按住按钮超过 1 秒，则缓冲区中的值开始以每秒 1 倍的速度增加。发生这种增加的时间间隔计数在 rg 寄存器中进行组织。松开 SBXNUMX 按钮后，寄存器 rXNUMX 和 rO 中的计数器复位为零。

按下 SB2 按钮的过程会减少缓冲区中的数字，其组织方式完全相似。此按钮的计时器位于寄存器 r2 和 rXNUMX 中。

在计算指定快门速度的过程中，缓冲区中的数字每分钟或每秒递减一次（减一），具体取决于SA1开关的位置。请注意，如果您在指定延迟结束之前将其移动到另一个位置，递减周期将相应更改。

寄存器 r22 存储一个二进制代码，其位对应于指示器的当前使能位。初始化时，写入00000001（HG3指示灯亮），将缓冲区的起始地址（$060）写入Y寄存器。每次调用中断程序时，寄存器 r22 的内容左移一位，寄存器 Y 递增。很明显，一旦 r22 寄存器中的单元移到第三位（所有指示符都通过），就应该重新加载 r22 和 Y 寄存器，恢复它们的原始值。

在轮询按钮 SB1-SB3 的状态时，所有指示灯关闭，并且在微控制器的输出 PB0-РВ2 处生成“运行零”代码。在输入 PD3 检测到低电平并知道 PB0-PB2 中的哪个输出当前为低电平后，中断例程决定按下哪个按钮。

整个程序占用约 670 字节的单片机程序存储器。

计时器组装在塑料外壳中的面包板上，前面板上显示有指示灯 HG1-HG3、按钮 SB1-SB3、开关 SA1 和霓虹灯 HL1。 5 V 电压源消耗的电流不超过 100 mA。
压电发射器 HPM14AX 可以用 HPA17AX 或 HPA14AX 代替。代替 HDSP-F501 指示灯，其他带共阳极的 LED 七元素指示灯也可以工作。内置电阻的 N-702R 指示灯可以通过串联一个标称值为 200 ... 560 kOhm 且功率至少为 0,25 W 的电阻器来代替普通的霓虹灯。

微控制器程序可以下载故.

作者：S. Shishkin，萨罗夫，下诺夫哥罗德州；出版物：radioradar.net

查看其他文章 部分时钟、定时器、继电器、负载开关.

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用细胞器代替实验动物 16.04.2023

类器官技术可以以较低的成本筛选大量抗原，从而减少疫苗开发中对动物试验的需求。

在筛选兔热病（也称为兔热病）候选疫苗时，产生 B 细胞的细胞器可能是当今最热门的话题。这一激动人心的进展是朝着期待已久的目标迈出的一步，即在临床试验前用动物代替动物进行疫苗测试。

多年来，动物试验一直是有争议的话题，动物权利和环保活动家带头反对这种有争议的做法。但似乎在类器官的帮助下，动物试验的需要可能很快就会成为历史。

细胞器是行为类似于真实器官的细胞集合。它们在实验室中生长，并在模拟人体自然环境的条件下存活。虽然使用类器官代替移植还有很长的路要走，但我们已经可以从一只动物的脾脏中创造出数百个这样的器官。

由康奈尔大学的 Matthew Delis 教授和佐治亚理工学院的 Ankur Singh 博士领导的团队从小鼠脾脏中制造细胞器，并用它们测试兔热病疫苗。他们将疫苗候选分子注射到细胞器中，并对活小鼠进行同样的操作。

测试表明，B 细胞对分子的反应在类器官和小鼠中是相同的。这是向前迈出的一大步，因为这意味着我们可以并行测试大量抗原并降低成本。在受控条件下饲养大量小鼠的成本可能很高，因此对于需要更多类人动物（例如猴子）的试验，这种方法可能会改变游戏规则。

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随着类器官技术的改进，有可能用它们来取代目前对动物进行的越来越多的测试。这不仅是一种更道德的方法，而且由人类细胞制成的细胞器可以减少疫苗对其他物种有效但在人类使用时失败的次数。

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