單片機(jī)綜合應(yīng)用課件

第9章單片機(jī)綜合應(yīng)用

本章主要內(nèi)容1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2、交通燈控制系統(tǒng)3、太陽(yáng)能給排水控制器4、集散溫度測(cè)控系統(tǒng)第9章單片機(jī)綜合應(yīng)用本章主要內(nèi)容1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的11、總體設(shè)計(jì)（1）確定功能技術(shù)指標(biāo)，選擇合適的單片機(jī)芯片（2）選擇合適的編程環(huán)境和開發(fā)工具2、硬件設(shè)計(jì)（1）最小硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）顯示電路設(shè)計(jì)（3）鍵盤電路設(shè)計(jì)（4）其他功能電路設(shè)計(jì)

1、總體設(shè)計(jì)2、硬件設(shè)計(jì)23、軟件設(shè)計(jì)

（1）程序結(jié)構(gòu)（2）可移植性

（3）多延時(shí)程序設(shè)計(jì)（4）其他功能電路設(shè)計(jì)

4、AT89S51單片機(jī)ISP（在系統(tǒng)編程）3、軟件設(shè)計(jì)4、AT89S51單片機(jī)ISP（在系統(tǒng)編程）35、抗干擾設(shè)計(jì)

（1）硬件抗干擾電源的干擾空間電磁波的干擾輸入輸出通道的干擾（2）軟件抗干擾設(shè)置軟件陷阱設(shè)置“看門狗”5、抗干擾設(shè)計(jì)（1）硬件抗干擾46、單片機(jī)的C語(yǔ)言設(shè)計(jì)（1）預(yù)處理和I/O口的定義#include<Reg51.h>sbitkey0=P1^0；（2）中斷的處理0——外部中斷INT0。1——定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0。2——外部中斷INT1。3——定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1。4——串行口。Voidinex0p（）interruput0<using0>{//具體的中斷處理內(nèi)容略}6、單片機(jī)的C語(yǔ)言設(shè)計(jì)（1）預(yù)處理和I/O口的定義5（3）KeilC51集成開發(fā)環(huán)境（略）（3）KeilC51集成開發(fā)環(huán)境6一、系統(tǒng)控制要求和方案1．系統(tǒng)要求（1）運(yùn)行過(guò)程中有時(shí)間提示。（2）系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)可以在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)修改。（3）控制燈切換原則：某一個(gè)方向的紅燈顯示時(shí)間比另外一個(gè)方向綠燈顯示多3秒鐘，綠燈結(jié)束黃燈閃爍2秒，然后變紅燈，紅燈結(jié)束后變綠燈。（4）在修改參數(shù)過(guò)程中各個(gè)方向都黃燈閃亮，指示車輛減速慢行。（5）提供具體的修改參數(shù)方法，便于用戶操作。（6）為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，不考慮行人通道。交通燈控制系統(tǒng)一、系統(tǒng)控制要求和方案1．系統(tǒng)要求交通燈控制系統(tǒng)72．控制方案（1）顯示方案LED二極管：紅、綠、黃燈，指示通行狀態(tài)。LED數(shù)碼管：顯示允許時(shí)間和修改時(shí)間（參數(shù)）（2）系統(tǒng)操作方法（按鍵功能分配）設(shè)置鍵：控制系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。加1鍵：對(duì)閃爍的數(shù)碼管加1移位鍵：使數(shù)碼管閃爍移位運(yùn)行鍵：保存參數(shù)，重新運(yùn)行（3）EEPROM存儲(chǔ)器保存系統(tǒng)參數(shù)。2．控制方案8單片機(jī)綜合應(yīng)用課件9二、硬件設(shè)計(jì)

1、最小硬件系統(tǒng)

2、數(shù)碼管顯示電路

二、硬件設(shè)計(jì)1、最小硬件系統(tǒng)103、鍵盤接口電路

3、鍵盤接口電路114、存儲(chǔ)器電路

4、存儲(chǔ)器電路12三、軟件設(shè)計(jì)1、總體設(shè)計(jì)2、主程序設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì)1、總體設(shè)計(jì)133、顯示及閃爍程序設(shè)計(jì)

數(shù)碼管4數(shù)碼管3數(shù)碼管2數(shù)碼管1狀態(tài)燈顯示緩沖區(qū)單元73H72H71H70H74H驅(qū)動(dòng)的I/O口P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4亮滅標(biāo)志位53H52H51H50H無(wú)閃爍標(biāo)志位57H56H55H54H58H/59H3、顯示及閃爍程序設(shè)計(jì)數(shù)碼管4數(shù)碼管3數(shù)碼管2數(shù)碼管1狀態(tài)144、交通控制時(shí)間處理程序4、交通控制時(shí)間處理程序155、鍵盤功能處理程序設(shè)計(jì)

6、AT24C02操作程序設(shè)計(jì)5、鍵盤功能處理程序設(shè)計(jì)6、AT24C02操作程序設(shè)計(jì)16一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽(yáng)能給排水控制器一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽(yáng)能給排水控制器171．系統(tǒng)要求（1）實(shí)時(shí)顯示水箱的水位和水溫。（2）缺水報(bào)警（聲響提示），并自動(dòng)上水，上水的水位可以設(shè)定。（3）管道排空功能?？梢栽O(shè)定自動(dòng)排空（上水后和用戶使用后）、手動(dòng)排空（用戶使用后依據(jù)天氣情況，手控制按鈕操作）。（4）溫控上水。水箱水溫超過(guò)設(shè)定溫度5℃而此時(shí)水箱未滿，自動(dòng)進(jìn)行上水，直到水溫降到設(shè)定水溫或水滿時(shí)停止。（5）其他功能真空管保護(hù)、電磁閥保護(hù)、定時(shí)上水等1．系統(tǒng)要求182．控制方案（1）上水、管道排空、正常用水可以通過(guò)對(duì)F1、F2、F3的組合控制實(shí)現(xiàn)。（2）水位和水溫的檢測(cè)（3）水位和水溫的顯示。（4）操作的按鍵。鍵1：“功能”鍵?？刂破髂茉陲@示、設(shè)定兩種狀態(tài)間切換。鍵2：“上水/加1”。在顯示狀態(tài)，該鍵用于手動(dòng)上水和止水，交替；在設(shè)定狀態(tài)，該鍵用來(lái)修改參數(shù)。鍵3：“用水/排空”。在顯示狀態(tài)，交替進(jìn)行用水和排空，“用水”，控制F1打開一段時(shí)間，水管中上部分水。鍵4：“溫度/水位”。在設(shè)定狀態(tài)，按該鍵交替進(jìn)入“溫度”設(shè)定和“水位”設(shè)定狀態(tài)，有相應(yīng)得指示燈閃爍，通過(guò)加1鍵修改參數(shù)（5）參數(shù)的保存。2．控制方案19單片機(jī)綜合應(yīng)用課件20二、硬件設(shè)計(jì)1、電源2、鍵盤接口、顯示電路、存儲(chǔ)器電路3、水位檢測(cè)電路二、硬件設(shè)計(jì)1、電源214、水溫檢測(cè)電路

4、水溫檢測(cè)電路225、電磁閥及其驅(qū)動(dòng)電路

5、電磁閥及其驅(qū)動(dòng)電路23三、軟件設(shè)計(jì)（C語(yǔ)言）（略）1、總體設(shè)計(jì)2、顯示程序3、水位、水溫檢測(cè)4、鍵盤程序設(shè)計(jì)5、存儲(chǔ)器讀寫設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì)（C語(yǔ)言）（略）1、總體設(shè)計(jì)241．系統(tǒng)要求（1）系統(tǒng)由一個(gè)主站點(diǎn)和若干個(gè)從站點(diǎn)構(gòu)成（假定4個(gè)），每個(gè)從站點(diǎn)可以檢測(cè)控制8路溫度。（2）能通過(guò)主站對(duì)任一叢站的任一路溫度進(jìn)行設(shè)定，從站對(duì)檢測(cè)的值與設(shè)定值比較，控制升溫或降溫，并將超限信息送給主站。（3）主站實(shí)時(shí)顯示各路溫度的超限信息。（4）主站巡回顯示各路溫度的編號(hào)和溫度值。也可跟蹤顯示某路溫度值。（5）溫度可以在0℃~100℃范圍內(nèi)設(shè)定低限或高限。溫度控制的誤差≤±2℃（6）對(duì)升溫和降溫過(guò)程的時(shí)間不做要求。一、系統(tǒng)控制要求和方案集散溫度測(cè)控系統(tǒng)1．系統(tǒng)要求一、系統(tǒng)控制要求和方案集散溫度測(cè)控系統(tǒng)252．控制方案用單片機(jī)構(gòu)成多機(jī)通信系統(tǒng)，從站負(fù)責(zé)具體的測(cè)量和控制，主站負(fù)責(zé)溫度的監(jiān)控。每個(gè)從站測(cè)控8路溫度，選用ADC0809（8路8位）。設(shè)4個(gè)從站。主站設(shè)置4個(gè)獨(dú)立式按鍵：功能鍵：使系統(tǒng)在巡檢、跟蹤、參數(shù)（設(shè)置）共3個(gè)狀態(tài)間切換加1鍵：跟蹤狀態(tài)對(duì)通道號(hào)加1，選擇跟蹤的通道，在參數(shù)（設(shè)置）狀態(tài)，修改4個(gè)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)移位鍵：參數(shù)（設(shè)置）狀態(tài)與加1鍵配合修改參數(shù)。確定鍵：在跟蹤狀態(tài)退回到巡檢狀態(tài)，在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)，將當(dāng)前通道的參數(shù)值發(fā)送到從站，并退回到巡檢狀態(tài)。2．控制方案26單片機(jī)綜合應(yīng)用課件27二、硬件設(shè)計(jì)1、通信接口電路2、主站的鍵盤接口、顯示電路、二極管點(diǎn)陣接口電路二、硬件設(shè)計(jì)1、通信接口電路283、從站升溫控制、降溫控制、編碼電路4、從站溫度檢測(cè)電路3、從站升溫控制、降溫控制、編碼電路29三、軟件設(shè)計(jì)1、主站主程序

2、主站T0服務(wù)程序

三、軟件設(shè)計(jì)1、主站主程序303、主站中斷服務(wù)程序

3、主站中斷服務(wù)程序314、從站主程序

4、從站主程序325、從站溫度檢測(cè)程序

5、從站溫度檢測(cè)程序336、從站串行口中斷服務(wù)程序

6、從站串行口中斷服務(wù)程序34第9章單片機(jī)綜合應(yīng)用

本章主要內(nèi)容1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2、交通燈控制系統(tǒng)3、太陽(yáng)能給排水控制器4、集散溫度測(cè)控系統(tǒng)第9章單片機(jī)綜合應(yīng)用本章主要內(nèi)容1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的351、總體設(shè)計(jì)（1）確定功能技術(shù)指標(biāo)，選擇合適的單片機(jī)芯片（2）選擇合適的編程環(huán)境和開發(fā)工具2、硬件設(shè)計(jì)（1）最小硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）顯示電路設(shè)計(jì)（3）鍵盤電路設(shè)計(jì)（4）其他功能電路設(shè)計(jì)

1、總體設(shè)計(jì)2、硬件設(shè)計(jì)363、軟件設(shè)計(jì)

（1）程序結(jié)構(gòu)（2）可移植性

（3）多延時(shí)程序設(shè)計(jì)（4）其他功能電路設(shè)計(jì)

4、AT89S51單片機(jī)ISP（在系統(tǒng)編程）3、軟件設(shè)計(jì)4、AT89S51單片機(jī)ISP（在系統(tǒng)編程）375、抗干擾設(shè)計(jì)

（1）硬件抗干擾電源的干擾空間電磁波的干擾輸入輸出通道的干擾（2）軟件抗干擾設(shè)置軟件陷阱設(shè)置“看門狗”5、抗干擾設(shè)計(jì)（1）硬件抗干擾386、單片機(jī)的C語(yǔ)言設(shè)計(jì)（1）預(yù)處理和I/O口的定義#include<Reg51.h>sbitkey0=P1^0；（2）中斷的處理0——外部中斷INT0。1——定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0。2——外部中斷INT1。3——定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1。4——串行口。Voidinex0p（）interruput0<using0>{//具體的中斷處理內(nèi)容略}6、單片機(jī)的C語(yǔ)言設(shè)計(jì)（1）預(yù)處理和I/O口的定義39（3）KeilC51集成開發(fā)環(huán)境（略）（3）KeilC51集成開發(fā)環(huán)境40一、系統(tǒng)控制要求和方案1．系統(tǒng)要求（1）運(yùn)行過(guò)程中有時(shí)間提示。（2）系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)可以在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)修改。（3）控制燈切換原則：某一個(gè)方向的紅燈顯示時(shí)間比另外一個(gè)方向綠燈顯示多3秒鐘，綠燈結(jié)束黃燈閃爍2秒，然后變紅燈，紅燈結(jié)束后變綠燈。（4）在修改參數(shù)過(guò)程中各個(gè)方向都黃燈閃亮，指示車輛減速慢行。（5）提供具體的修改參數(shù)方法，便于用戶操作。（6）為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，不考慮行人通道。交通燈控制系統(tǒng)一、系統(tǒng)控制要求和方案1．系統(tǒng)要求交通燈控制系統(tǒng)412．控制方案（1）顯示方案LED二極管：紅、綠、黃燈，指示通行狀態(tài)。LED數(shù)碼管：顯示允許時(shí)間和修改時(shí)間（參數(shù)）（2）系統(tǒng)操作方法（按鍵功能分配）設(shè)置鍵：控制系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。加1鍵：對(duì)閃爍的數(shù)碼管加1移位鍵：使數(shù)碼管閃爍移位運(yùn)行鍵：保存參數(shù)，重新運(yùn)行（3）EEPROM存儲(chǔ)器保存系統(tǒng)參數(shù)。2．控制方案42單片機(jī)綜合應(yīng)用課件43二、硬件設(shè)計(jì)

1、最小硬件系統(tǒng)

2、數(shù)碼管顯示電路

二、硬件設(shè)計(jì)1、最小硬件系統(tǒng)443、鍵盤接口電路

3、鍵盤接口電路454、存儲(chǔ)器電路

4、存儲(chǔ)器電路46三、軟件設(shè)計(jì)1、總體設(shè)計(jì)2、主程序設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì)1、總體設(shè)計(jì)473、顯示及閃爍程序設(shè)計(jì)

數(shù)碼管4數(shù)碼管3數(shù)碼管2數(shù)碼管1狀態(tài)燈顯示緩沖區(qū)單元73H72H71H70H74H驅(qū)動(dòng)的I/O口P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4亮滅標(biāo)志位53H52H51H50H無(wú)閃爍標(biāo)志位57H56H55H54H58H/59H3、顯示及閃爍程序設(shè)計(jì)數(shù)碼管4數(shù)碼管3數(shù)碼管2數(shù)碼管1狀態(tài)484、交通控制時(shí)間處理程序4、交通控制時(shí)間處理程序495、鍵盤功能處理程序設(shè)計(jì)

6、AT24C02操作程序設(shè)計(jì)5、鍵盤功能處理程序設(shè)計(jì)6、AT24C02操作程序設(shè)計(jì)50一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽(yáng)能給排水控制器一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽(yáng)能給排水控制器511．系統(tǒng)要求（1）實(shí)時(shí)顯示水箱的水位和水溫。（2）缺水報(bào)警（聲響提示），并自動(dòng)上水，上水的水位可以設(shè)定。（3）管道排空功能?？梢栽O(shè)定自動(dòng)排空（上水后和用戶使用后）、手動(dòng)排空（用戶使用后依據(jù)天氣情況，手控制按鈕操作）。（4）溫控上水。水箱水溫超過(guò)設(shè)定溫度5℃而此時(shí)水箱未滿，自動(dòng)進(jìn)行上水，直到水溫降到設(shè)定水溫或水滿時(shí)停止。（5）其他功能真空管保護(hù)、電磁閥保護(hù)、定時(shí)上水等1．系統(tǒng)要求522．控制方案（1）上水、管道排空、正常用水可以通過(guò)對(duì)F1、F2、F3的組合控制實(shí)現(xiàn)。（2）水位和水溫的檢測(cè)（3）水位和水溫的顯示。（4）操作的按鍵。鍵1：“功能”鍵?？刂破髂茉陲@示、設(shè)定兩種狀態(tài)間切換。鍵2：“上水/加1”。在顯示狀態(tài)，該鍵用于手動(dòng)上水和止水，交替；在設(shè)定狀態(tài)，該鍵用來(lái)修改參數(shù)。鍵3：“用水/排空”。在顯示狀態(tài)，交替進(jìn)行用水和排空，“用水”，控制F1打開一段時(shí)間，水管中上部分水。鍵4：“溫度/水位”。在設(shè)定狀態(tài)，按該鍵交替進(jìn)入“溫度”設(shè)定和“水位”設(shè)定狀態(tài)，有相應(yīng)得指示燈閃爍，通過(guò)加1鍵修改參數(shù)（5）參數(shù)的保存。2．控制方案53單片機(jī)綜合應(yīng)用課件54二、硬件設(shè)計(jì)1、電源2、鍵盤接口、顯示電路、存儲(chǔ)器電路3、水位檢測(cè)電路二、硬件設(shè)計(jì)1、電源554、水溫檢測(cè)電路

4、水溫檢測(cè)電路565、電磁閥及其驅(qū)動(dòng)電路

5、電磁閥及其驅(qū)動(dòng)電路57三、軟件設(shè)計(jì)（C語(yǔ)言）（略）1、總體設(shè)計(jì)2、顯示程序3、水位、水溫檢測(cè)4、鍵盤程序設(shè)計(jì)5、存儲(chǔ)器讀寫設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì)（C語(yǔ)言）（略）1、總體設(shè)計(jì)581．系統(tǒng)要求（1）系統(tǒng)由一個(gè)主站點(diǎn)和若干個(gè)從站點(diǎn)構(gòu)成（假定4個(gè)），每個(gè)從站點(diǎn)可以檢測(cè)控制8路溫度。（2）能通過(guò)主站對(duì)任一叢站的任一路溫度進(jìn)行設(shè)定，從站對(duì)檢測(cè)的值與設(shè)定值比較，控制升溫或降溫，并將超限信息送給主站。（3）主站實(shí)時(shí)顯示各路溫度的超限信息。（4）主站巡回顯示各路溫度的編號(hào)和溫度值。也可跟蹤顯示某路溫度值。（5）溫度可以在0℃~100℃范圍內(nèi)設(shè)定低限