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文檔簡(jiǎn)介
沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 智能升降控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè):電子信息科學(xué)與技術(shù)班級(jí):2008級(jí)1班姓名:邱文博目錄引言3單片機(jī)概述61.1單片機(jī)簡(jiǎn)介71.2單片機(jī)的特點(diǎn)81.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域91.4單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)101.5單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型12硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)132.1功能模塊圖132.2各功能模塊介紹132.2.1AT89S51芯片132.2.2顯示模塊172.2.3復(fù)位開(kāi)關(guān)模塊182.2.4振蕩器電路模塊192.2.5程序下載模塊202.3設(shè)計(jì)電路及連線21軟件實(shí)現(xiàn)223.1匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)介223.2流程圖設(shè)計(jì)233.3程序設(shè)計(jì)243.3.1程序初始化243.3.2主程序調(diào)用253.3.3中斷程序調(diào)用26系統(tǒng)調(diào)試284.1硬件調(diào)試284.2軟件調(diào)試29結(jié)論30致謝31參考文獻(xiàn)32附錄1程序清單34附錄2電路原理圖44附錄3實(shí)物圖46附錄4實(shí)物工作狀態(tài)圖47沈陽(yáng)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)NoPAGE50 摘要隨著電子信息與通信技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)控制技術(shù)也在不段更新。如各種測(cè)控系統(tǒng)、過(guò)程控制、機(jī)電一體化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)領(lǐng)域都要用到單片機(jī)控制。而升降機(jī)則是屬于建筑類中不可替代的一個(gè)重要的建筑設(shè)備,它也必須依靠單片機(jī)這種高科技產(chǎn)品的輔助,提高其功能。單片機(jī)是把主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。它是一種集計(jì)數(shù)和多中接口于一體的微控制器,被廣泛應(yīng)用在智能產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)化上,而51單片機(jī)是單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。以前采用的硬件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能,正在用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)字計(jì)算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)被稱為微控技術(shù)。隨著單片機(jī)的應(yīng)用的推廣,微控制技術(shù)將不斷發(fā)展和完善。本論文選擇AT89S51為核心控制元件,設(shè)計(jì)了一個(gè)八層電梯系統(tǒng),使用單片機(jī)匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)運(yùn)送乘客到任意樓層,并且顯示電梯的樓層和上下行。利用單片機(jī)控制電梯有成本低,通用性強(qiáng),靈活性大及易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞單片機(jī);電梯;系統(tǒng);控制;智能AbstractWiththedevelopmentofelectronicinformationandcommunicationtechnique,thesinglechipmicrocomputercontroltechnologyisalsoupdatingsuchasvariousmonitoringsystemsprocesscontrol,electromechanicalintegration,PLCandsoon.Inaddition,mcucontroliswidelyusedintheindustryofchemical,construction,metallurgyandotherareas.Theliftisanimportantconstructionequipmentanditalsorelysontheassistanceofthishigh-techproductsofSCMtoenhanceitsfunctionality.Themcuisakindofmicrocomputer,whichintegratesthemaincomputerfeaturesonasinglechipanditisalsoakindofmicrocontrollerwhichintegratescountsandavarietyofinterfacesonasinglechip.Itiswidelyusedinintelligenceproductsandindustrialautomationand51mcuisthemosttypicalandtrepresentativeone.Thedesignideasandmethodsoftraditionalcontrolsystemhasbeenfundamentallychangedwiththeapplicationofmcu.What’smore,themcucanalsobeusedinthefieldsofintelligentdigitalcomputingcontrol,fuzzycontrolandadaptivecontrol.Thistechnologyiscalledmicro-controltechnologywhichusessoftwareinsteadofhardwareinthedesign.Withthepromotionandapplicationsofthemcu,micro-controltechnologywillcontinuetodevelopandperfect.UsingAT89S51asthecoreelement,aeight-floorelevatorsystemisdesignedinthisthesis.Thisdesignwhichusesmcuassemblylanguagetoprogram,isaimtoachievethefunctionoftransportingpassengerstoanyfloorandshowingtheelevatorfloor.Usingmcutocontroltheelevatorhasmanyadvantagessuchaslowcost,versatility,flexibilityandeasytoimplementcomplexcontrol.Keywords:Singlechipmicrocomputer;Elevator;System;Control;Intelligence引言隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展,住房和辦公用樓都已經(jīng)逐漸向高層發(fā)展。電梯是高層賓館、商店、住宅、多層倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運(yùn)輸工具。1889年美國(guó)奧梯斯升降機(jī)公司推出的世界上第一部以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的升降機(jī),同年在紐約市馬累特大廈安裝成功。隨著建筑物規(guī)模越來(lái)越大,樓層也越來(lái)越高,對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性都提出了更高的要求。由于傳統(tǒng)的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制線路。采用這種控制線路,存在易出故障、維護(hù)不便、運(yùn)行壽命較短、占用空間大等缺點(diǎn)。目前,由可編程控制器(PLC)或微型計(jì)算機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng),正以很快的速度發(fā)展著??删幊炭刂破鳎俏C(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器,是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī),它有良好的抗干擾性能,適應(yīng)很多工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境,所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)主要還是由可編程控制器控制。但是由于PLC的針對(duì)性較強(qiáng),每一臺(tái)PLC都是根據(jù)一個(gè)設(shè)備而設(shè)計(jì)的,所以價(jià)格較昂貴。而單片機(jī)價(jià)格相當(dāng)便宜,如果在抗干擾功能上有所提高的話完全可以代替PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)工控設(shè)備的控制。當(dāng)然單片機(jī)并不象PLC那么有針對(duì)性,所以由單片機(jī)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可以隨著設(shè)備的更新而不斷修改完善,更完美的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升級(jí)。由于單片機(jī)從功能和形態(tài)來(lái)說(shuō)都是應(yīng)控制領(lǐng)域應(yīng)用的要求而誕生的,并且發(fā)展到新一代80s51、M68HC11、AT89S51、AT89S52,其中著力擴(kuò)展了各種控制功能,更準(zhǔn)確的反映單片機(jī)本質(zhì)的叫法。AT89S51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)[1]。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括:新增加很多功能,性能有了較大提升;ISP在線編程功能,這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能;工作頻率為33MHz,89S51的極限工作頻率只有24MHz,就是S51具有更高工作頻率,從而具有了更快的計(jì)算速度;具有雙工UART串行通道;雙數(shù)據(jù)指示器;電源關(guān)閉標(biāo)識(shí);全新的加密算法,這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?,程序的保密性大大加?qiáng),這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯;兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品[2]。比如8051、89S51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。在89S51上一樣可以照常運(yùn)行,這就是所謂的向下兼容。電梯控制系統(tǒng)是比較復(fù)雜的一個(gè)大型系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)誕生的幾十年里,繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展做了巨大的貢獻(xiàn),但在性能上和PLC還是有本質(zhì)上的差距。在科技的不斷發(fā)展下,單片機(jī)控制系統(tǒng)很快可以解決抗擾性,成為方便有效的電梯控制系統(tǒng)。電梯作為垂直方向的交通工具,在高層建筑和公共場(chǎng)所已經(jīng)成為重要的建筑設(shè)備而不可或缺。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電梯已經(jīng)成為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是蓬勃發(fā)展的房地產(chǎn)業(yè)給升降機(jī)行業(yè)開(kāi)拓了廣闊的市場(chǎng)。當(dāng)然這些升降機(jī)在不斷的更新,電梯發(fā)展的趨勢(shì)也在不斷升級(jí),這些升級(jí)趨勢(shì)主要包括超高速電梯,電梯的智能群控系統(tǒng),藍(lán)牙技術(shù)在電梯上的應(yīng)用,以及綠色電梯等等。而現(xiàn)在的單片機(jī)也在更新的使用于電梯中。1單片機(jī)概述單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī)(SingleChipMicrocomputer),又稱為微控制器(MicrocontrollerUnit)或嵌入式控制器(EmbeddedController)。它是將計(jì)算機(jī)的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī),通常片內(nèi)都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時(shí)鐘及系統(tǒng)總線等。(如圖1所示)。隨著技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)片內(nèi)集成的功能越來(lái)越強(qiáng)大,并朝著SOC(SystemonChip)方向發(fā)展圖1單片機(jī)結(jié)構(gòu)單片機(jī)有著體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn),在自動(dòng)化裝置、智能儀器儀表、過(guò)程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。1.1單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)是一種集成電路芯片,采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運(yùn)算,邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU),隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),只讀程序存儲(chǔ)器(ROM),輸入輸出電路(I/O口),可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行通信口(SCI),顯示驅(qū)動(dòng)電路(LCD或LED驅(qū)動(dòng)電路),脈寬調(diào)制電路(PWM),模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上,構(gòu)成一個(gè)最小,然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[3]。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。由此來(lái)看,單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能,它可單獨(dú)地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能,這是單片機(jī)最大的特征。然而單片機(jī)又不同于單板機(jī),芯片在沒(méi)有開(kāi)發(fā)前,它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路,如果賦予它特定的程序,它便是一個(gè)最小的、完整的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它與單板機(jī)或個(gè)人電腦(PC機(jī))有著本質(zhì)的區(qū)別,單片機(jī)的應(yīng)用屬于芯片級(jí)應(yīng)用,需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù),用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序,從而使該芯片具備特定的功能。不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征,即它們的技術(shù)特征均不盡相同,硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),用戶要使用某種單片機(jī),必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等,這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊(cè)中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開(kāi)發(fā)支持環(huán)境,指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式,數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式,輸入輸出特性及對(duì)電源的要求等等。開(kāi)發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容及可移植性,支持軟件(包含可支持開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的軟件資源)及硬件資源。要利用某型號(hào)單片機(jī)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng),掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng),可以軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn),并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化,現(xiàn)在單片機(jī)控制范疇無(wú)所不在,例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過(guò)程控制和專用控制裝置等等,單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。誠(chéng)然,單片機(jī)的應(yīng)用意義遠(yuǎn)不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計(jì)思想。是控制技術(shù)的一次革命,是一座重要的里程碑。1.2單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)與通用微機(jī)相比較,在結(jié)構(gòu),指令設(shè)置上均有其獨(dú)特之處,其主要特點(diǎn)如下:(1)單片機(jī)的存儲(chǔ)器ROM和RAM是嚴(yán)格區(qū)分的。ROM稱為程序存儲(chǔ)器,只存放程序,固定常數(shù)及數(shù)據(jù)表格。RAM則為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,用作工作區(qū)及存放用戶數(shù)據(jù)。這樣的結(jié)構(gòu)主要是考慮到單片機(jī)用于控制系統(tǒng)中,有較大的程序存儲(chǔ)空間,把開(kāi)發(fā)成功的程序固化在ROM中,而把少量的隨機(jī)數(shù)據(jù)存放在RAM中。這樣,小容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器能以高速RAM形式集成在單片機(jī)內(nèi),以加速單片機(jī)的執(zhí)行速度,但單片機(jī)內(nèi)的RAM是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用,而不是當(dāng)作高速緩沖存儲(chǔ)器(CACHE)使用。(2)采用面向控制的指令系統(tǒng).為滿足控制的需要,單片機(jī)有更強(qiáng)的邏輯控制能力,特別是具有很強(qiáng)的位處理能力。(3)單片機(jī)的I/O引腳通常是多功能的。由于單片機(jī)芯片上引腳數(shù)目有限,為了解決實(shí)際引腳和需要的信號(hào)線的矛盾,采用了引腳功能復(fù)用的方法.引腳處于何種功能,可由指令來(lái)設(shè)置或由機(jī)器狀態(tài)來(lái)區(qū)分。(4)單片機(jī)的外部擴(kuò)展能力強(qiáng).在內(nèi)部的各種功能部分不能滿足應(yīng)用需求時(shí),均可在外部進(jìn)行擴(kuò)展(如擴(kuò)展ROM,RAM,I/O接口,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,中斷系統(tǒng)等),與許多通用的微機(jī)接口芯片兼容,給應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的方便和靈活性[4]。1.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域,大致可分如下幾個(gè)范疇:(1)在智能儀器儀表上的應(yīng)用:單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,結(jié)合不同類型的傳感器,可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化,且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備(功率計(jì),示波器,各種分析儀)。(2)在工業(yè)控制中的應(yīng)用:用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng),與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。(3)在家用電器中的應(yīng)用:可以這樣說(shuō),現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制,從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備,五花八門(mén),無(wú)所不在。(4)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用:現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口,可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件,現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制,從手機(jī),電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話,集群移動(dòng)通信,無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。(5)單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用:單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛,例如醫(yī)用呼吸機(jī),各種分析儀,監(jiān)護(hù)儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外,單片機(jī)在工商,金融,科研、教育,國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。1.4單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在可以說(shuō)單片機(jī)是百花齊放,百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī),從8位、16位到32位,數(shù)不勝數(shù),應(yīng)有盡有,有與主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它們各具特色,互成互補(bǔ),為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地??v觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程,可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),大致有:(1)低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW,而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右,隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低,現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。像80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低,但由于其物理特征決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn),這些特征,更適合于在要求低功耗像電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合[5]。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。(2)微型單片化現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行通信接口,中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門(mén)狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上,這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多,功能就越強(qiáng)大[6]。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外,還要求其體積要小。現(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來(lái)越受歡迎,使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。(3)主流與多品種共存現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多,各具特色,但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流,兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品,ATMEL公司的產(chǎn)品和中國(guó)臺(tái)灣的Winbond系列單片機(jī)。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡(jiǎn)指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,中國(guó)臺(tái)灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增,與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì),占據(jù)一定的市場(chǎng)分額。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品,日本幾大公司的專用單片機(jī)。在一定的時(shí)期內(nèi),這種情形將得以延續(xù),將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面,走的是依存互補(bǔ),相輔相成、共同發(fā)展的道路。1.5單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型目前世界是較為著名的部分8位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和部分主要機(jī)型如下:Intel(美國(guó)英特爾)公司:MCS-51/96及其增強(qiáng)系列;NS(美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體)公司:NS8070系列;RCA(美國(guó)無(wú)線電)公司:CDP1800系列;TI(美國(guó)得克薩斯儀器儀表)公司:TMS7000系列;Cypress(美國(guó)Cypress半導(dǎo)體)公司:CYXX系列;Rockwell(美國(guó)洛克威爾)公司:6500系列;Motorola(美國(guó)摩托羅拉)公司:6805系列;Fairchild(美國(guó)仙童)公司:FS系列和3870系列;Zilog(美國(guó)齊洛格)公司:Z8系列和SUPER系列;Atmel(美國(guó)Atmel)公司:AT89系列;National(日本松下)公司:MN6800系列;Hitachi(日本日立)公司:HD6301,HD65L05,HD6305系列;NEC(日本電氣)公司:Ucom87,(upd7800)系列;Philips(荷蘭菲利浦)公司:P89C51XX系列;其中Intel公司的MCS-51系列及其增強(qiáng)型系列在8位單片機(jī)市場(chǎng)中占的份額最大,達(dá)50%左右。
2硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)2.1功能模塊圖在本設(shè)計(jì)中需用到AT89S51芯片,1個(gè)數(shù)碼管,一個(gè)蜂鳴器,復(fù)位電路,8個(gè)按鍵,24個(gè)發(fā)光二極管。復(fù)位鍵復(fù)位鍵輸入時(shí)鐘電路AT89S51 單片機(jī)輸出顯示圖2功能模塊2.2各功能模塊介紹2.2.1AT89S51芯片本設(shè)計(jì)主要采用AT89S51芯片。AT89S51是一個(gè)低功耗,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn):40個(gè)引腳,4kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器,128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)口,5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷,2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,看門(mén)狗(WDT)電路,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器[7]。此外,AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式??臻e模式下,CPU暫停工作,而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行口,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。主要功能性能如表1所示:表1AT89S51芯片的主要功能兼容MCS-51指令系統(tǒng)4k可反復(fù)擦寫(xiě)(>1000次)ISPFlashROM32個(gè)雙向I/O口4.5-5.5V工作電壓2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率0-33MHz全雙工UART串行中斷口線128x8bit內(nèi)部RAM2個(gè)外部中斷源低功耗空閑和省電模式中斷喚醒省電模式3級(jí)加密位看門(mén)狗(WDT)電路軟件設(shè)置空閑和省電功能靈活的ISP字節(jié)和分頁(yè)編程雙數(shù)據(jù)寄存器指針引腳功能說(shuō)明VCC:電源電壓。GND:地。P0口:P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí),每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路,對(duì)端口寫(xiě)“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí),這組口線同時(shí)轉(zhuǎn)換成地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí),P0口接收指令字節(jié),而在程序校驗(yàn)時(shí),輸出指令字節(jié),校驗(yàn)時(shí),要求外接上拉電阻。P1口:P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。Flash編程和程序校驗(yàn)期間,P1接收低8位地址。表2P1端口引腳的第二功能端口引腳第二功能P1.5MOSI(用于ISP編程)P1.6MISO(用于ISP編程)P1.7SCK(用于ISP編程)P2口:P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2的輸出緩沖可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“1”,通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時(shí)可作輸入口,作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令)時(shí),P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如執(zhí)行MOVX@Ri指令)時(shí),P2口線上的內(nèi)容(也即特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí),P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。P3口:P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)P3口寫(xiě)入“1”時(shí),它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí),被外部拉低的P3口將用作上拉電阻輸出電流。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,如表3所示:表3P3端口引腳的第二功能端口引腳第二功能P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(串行輸出口)P3.2/INT0(外中斷0)P3.3/INT1(外中斷1)P3.4T0(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)P3.5T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)P3.6/WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)P3.7/RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí),RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFRAUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開(kāi)狀態(tài)。ALE/(/PROG):當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器,ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào),因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是:每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(/PROG)。如有必要,可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。該位置位后,只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外,該引腳會(huì)被拉高,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí),應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。/PSEN:程序存儲(chǔ)允許(/PSEN)輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào),當(dāng)AT89S51由外部程序存儲(chǔ)器取指令(或數(shù)據(jù))時(shí),每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,沒(méi)有兩次有效的/PSEN信號(hào)。EA/VPP:外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器(地址為0000H—FFFFH),EA端必須保持低電平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被編程,復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí),該引腳加上+12V的編程電壓Vpp。XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。2.2.2顯示模塊顯示電路采用了1個(gè)LED數(shù)碼管,單片機(jī)I/O的應(yīng)用最典型的是通過(guò)I/O口與7段LED數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路。7段LED數(shù)碼管,則在一定形狀的絕緣材料上,利用單只LED組合排列成“8”字型的數(shù)碼管,分別引出它們的電極,點(diǎn)亮相應(yīng)的點(diǎn)劃來(lái)顯示出0-9的數(shù)字。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類,了解LED的這些特性,對(duì)編程是很重要的。因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管,除了它們的硬件電路有差異外,編程方法也是不同的。將多只LED的陰極連在一起即為共陰式,而將多只LED的陽(yáng)極連在一起即為共陽(yáng)式。以本設(shè)計(jì)共陰式為例,如把陰極接地,在相應(yīng)段的陽(yáng)極接上正電源,該段即會(huì)發(fā)光。當(dāng)然,LED的電流通常較小,一般均需在回路中接上限流電阻[8]。假如我們將"b"和"c"段接上正電源,其它端接地或懸空,那么"b"和"c"段發(fā)光,此時(shí),數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字“1”。而將"a"、"b"、"d"、"e"和"g"段都接上正電源,其它引腳懸空,此時(shí)數(shù)碼管將顯示“2”。圖3LED數(shù)碼管2.2.3復(fù)位開(kāi)關(guān)模塊MCS-51單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。MCS-51單片機(jī)工作之后,只要在它的RST引線上加載10ms以上的高電平,單片機(jī)就能有效地復(fù)位。MCS-51單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路如下圖:圖4復(fù)位開(kāi)關(guān)上電瞬間,RC電路充電,RST引線出現(xiàn)正脈沖,只要RST保持10ms以上的高電平,就能使單片機(jī)有效的復(fù)位。在應(yīng)用系統(tǒng)中,有些外圍芯片也需要復(fù)位。如果這些芯片復(fù)位端的復(fù)位電平與單片機(jī)的復(fù)位電平的要求一致,則可以將復(fù)位信號(hào)與之相連。2.2.4振蕩器電路模塊MCS--51單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)增益反相放大器,引線XTAL1和XTAL2分別為反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入和來(lái)自反向振蕩器的輸出,該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路,但要形成時(shí)鐘,外部還需要附加電路。石英晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。51單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種,分別為:內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式[9]。利用其內(nèi)部的振蕩電路XTAL1和XTAL2引線上外接定時(shí)元件,內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩,用示波器可以觀察到XTAL2輸出的時(shí)鐘信號(hào)。在MCS-51單片機(jī)一般常用內(nèi)部時(shí)鐘方式,也就是在XTAL1和XTAL2之間連接晶體振蕩器與電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器,晶體和電容決定了單片機(jī)的工作時(shí)間精度為1微秒。晶體可在1.2-12MHz之間選擇。MCS-51單片機(jī)在通常應(yīng)用情況下,使用振蕩頻率為6MHZ的石英晶體,而12MHZ頻率的晶體主要是在高速串行通信情況下才使用,在這里我用的是12MHZ石英晶體。對(duì)電容無(wú)嚴(yán)格要求,但它的取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振蕩速度有一點(diǎn)影響。C1和C2可在20-100PF之間取值,一般情況取30PF。外部時(shí)鐘方式是把外部振蕩信號(hào)源直接接入XTAL1或XTAL2。由于XTAL2邏輯電平不是TTL的,所以還要接一個(gè)上拉電阻。2.2.5程序下載模塊該模塊完成的功能是把源程序代碼下載到AT89S51芯片中,它需要和微機(jī)上的ISP下載器軟件配合使用來(lái)完成這樣的功能。ISP為在線編程接口,J2為標(biāo)準(zhǔn)10PJTAG下載接口。ISP在線編程接口為89S51單片機(jī)提供了方便的在線編程方法[10]。使用時(shí)將ISP下載線一端與PC并口相連接,一端與ISP接口相連,使用ISP下載軟件即可實(shí)現(xiàn)MCU在線編程。下載線插接說(shuō)明:兩排十針下載口,1號(hào)引腳的邊上有一個(gè)小方框;下載線的凸口為正方向,凸口的右側(cè)邊的第一個(gè)插孔為1號(hào)引腳,這一點(diǎn)一定要切記,不然的話程序下載不進(jìn)去。2.3設(shè)計(jì)電路及連線圖5電路圖3軟件設(shè)計(jì)3.1匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)介匯編語(yǔ)言是單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的重要形式,也是當(dāng)今單片機(jī)開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)最常用的語(yǔ)言形式。匯編語(yǔ)言是一種用來(lái)替代機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)是每一條指令都給出了助記符[11]。由于助記符用英文縮寫(xiě)來(lái)描述指令的特征,因此它不但便于記憶,也便于理解和分類。匯編語(yǔ)言源程序中的每條語(yǔ)句可以有多項(xiàng)構(gòu)成,其格式如下:[標(biāo)號(hào)]:操作碼助記符[第一操作數(shù)][,第二操作數(shù)][,第三操作數(shù)][;注釋],其中,帶方括號(hào)[]的部分為可選項(xiàng)。在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,程序設(shè)計(jì)是重要的一環(huán),它的質(zhì)量直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的功能,用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過(guò)程大致可以分為以下幾個(gè)步驟:(1)明確課題對(duì)程序功能、運(yùn)算精度、執(zhí)行速度等方面的要求及硬件條件。(2)把復(fù)雜問(wèn)題分解為若干個(gè)模塊,確定各模塊的處理方法,畫(huà)出程序流程圖。對(duì)復(fù)雜問(wèn)題可分別畫(huà)出分模塊流程圖和總的流程圖。(3)存儲(chǔ)器資源分配,如各程序段的存放地址、數(shù)據(jù)區(qū)地址、工作單元分配等。(4)編制程序,根據(jù)程序流程圖精心選擇合適的指令和尋址方式來(lái)編制源程序。(5)對(duì)程序進(jìn)行匯編、調(diào)試和修改。將編制好的源程序進(jìn)行匯編,并進(jìn)行目標(biāo)程序、檢查修改程序中的錯(cuò)誤,對(duì)程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析,直到正確為止。3.2流程圖設(shè)計(jì)初始化按鍵查詢初始化按鍵查詢1層按鍵按下2層按鍵按下5層按鍵按下6層按鍵按下3層按鍵按下7層按鍵按下4層按鍵按下8層按鍵按下對(duì)應(yīng)中斷程序圖6主程序流程圖該圖為電梯上升時(shí)的流程,任意按鍵按下時(shí)則進(jìn)入相應(yīng)的中斷程序,否則一直進(jìn)行1到8層按鍵的循環(huán)檢測(cè)[12]。電梯下降時(shí)則進(jìn)行8到1層按鍵的循環(huán)檢測(cè)。3.3程序設(shè)計(jì)此單片機(jī)模擬電梯用綠色發(fā)光二極管組成的箭頭來(lái)指示電梯當(dāng)前是處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài),用數(shù)碼管顯示當(dāng)前是處于哪一層,用紅色發(fā)光二極管指示電梯走到哪一層會(huì)停。電源接通后,若沒(méi)有人按下停止按鍵,它就以每層2秒的速度一直上下運(yùn)行,若有人按下某一層的停止按鍵,它就會(huì)在相應(yīng)的那一層停止4秒鐘,并伴有開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)的聲音提示[13]。3.3.1程序初始化TCOUNTEQU 4CHCENG EQU 4DH ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP INT0X ORG 0030H;;;;;;;;;;;;初始化;;;;;;;;;;;;;;;;;START: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H;50MS MOV IE,#82H SETB TR0 MOV TCOUNT,#4 CLRF0 MOV 20H,#0 MOV R0,#30H MOV R1,#30QING: MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R1,QING;把30H到4DH這30個(gè)單元清0 MOV P0,#06H MOV P3,#0F8H3.3.2主程序調(diào)用XUN: JB P1.0,ONE LCALL YS10MS JB P1.0,ONE;判斷一層的停止按鍵是否按下 CLR P2.0;若按下則把對(duì)應(yīng)的紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮ONE: JB P1.1,TWO LCALL YS10MS JB P1.1,TWO;判斷二層的停止按鍵是否按下 CLR P2.1;若按下則把對(duì)應(yīng)的紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮TWO: JB P1.2,THR LCALL YS10MS JB P1.2,THR CLR P2.2THR: JB P1.3,FOU LCALL YS10MS JB P1.3,FOU CLR P2.3FOU: JB P1.4,FIV LCALL YS10MS JB P1.4,FIV CLR P2.4FIV: JB P1.5,SIX LCALL YS10MS JB P1.5,SIX CLR P2.5SIX: JB P1.6,SEV LCALL YS10MS JB P1.6,SEV CLR P2.6SEV: JB P1.7,XUN LCALL YS10MS JB P1.7,XUN CLR P2.7 LJMP XUN3.3.3中斷程序調(diào)用INT0X: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H INC TCOUNT MOV A,TCOUNT CJNE A,#5,ZHUAN2;50MS*5=250MS MOV TCOUNT,#00H JB F0,ZHUAN LJMP ZHUAN1ZHUAN: LJMP XIAJIANGZHUAN1: MOV P3,#0F8H;上升的箭頭 MOV A,CENG CJNE A,#00H,SS2 MOV P0,#06H ;顯示 JB P2.0,SS1_1 INC 30H MOV A,30H CJNE A,#1,SSX1_1 CLR P3.4;一層門(mén)開(kāi)的聲音開(kāi)SSX1_1: CJNE A,#2,SSX1_2 SETB P3.4;一層門(mén)開(kāi)的聲音關(guān)SSX1_2: CJNE A,#16,SSX1_3 CLR P3.4;一層門(mén)關(guān)的聲音開(kāi)SSX1_3: CJNE A,#17,ZHUAN2;16*250MS=4S(總共次,但實(shí)際在這里停止的時(shí)間只有次MS) MOV 30H,#0 SETB P3.4;一層門(mén)關(guān)的聲音關(guān) SETB P2.0;熄滅對(duì)應(yīng)的紅色發(fā)光二極管SS1_1: INC 31H MOV A,31H CJNE A,#9,ZHUAN2;8*250MS=2S(總共次,但實(shí)際上升一層只用次MS) MOV 31H,#0 INC CENGSS2: MOV A,CENG CJNE A,#01H,SS3 MOV P0,#5BH;顯示 JB P2.1,SS2_1 INC 32H MOV A,32H CJNE A,#1,SSX2_1 CLR P3.4;二層門(mén)開(kāi)的聲音開(kāi)SSX2_1: CJNE A,#2,SSX2_2 SETB P3.4;二層門(mén)開(kāi)的聲音關(guān)SSX2_2: CJNE A,#16,SSX2_3 CLR P3.4;二層門(mén)關(guān)的聲音開(kāi)SSX2_3: CJNE A,#17,ZHUAN2;16*250MS=4S(總共次,但實(shí)際在這里停止的時(shí)間只有次MS) MOV 32H,#0 SETB P3.4;二層門(mén)關(guān)的聲音關(guān) SETB P2.1;熄滅對(duì)應(yīng)的紅色發(fā)光二極管SS2_1: INC 33H MOV A,33H CJNE A,#9,ZHUAN2;8*250MS=2S(總共次,但實(shí)際上升一層只用次MS) MOV 33H,#0 LJMP ZHUAN34系統(tǒng)調(diào)試4.1硬件調(diào)試硬件調(diào)試是利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器(萬(wàn)用表、示波器等),檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障[14]。硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試兩步進(jìn)行。靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測(cè)。第1步:目測(cè)。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。第2步:萬(wàn)用表測(cè)試。先用萬(wàn)用表復(fù)核目測(cè)中有疑問(wèn)的連接點(diǎn),再檢測(cè)各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。第3步:加電檢測(cè)。給板加電,檢測(cè)所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值。第4步:聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥杏脝纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。動(dòng)態(tài)調(diào)試動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下,發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤等的一種硬件檢查。動(dòng)態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊。當(dāng)調(diào)試電路時(shí),與該元件無(wú)關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉,這樣可以將故障范圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無(wú)故障后,將各電路逐塊加入系統(tǒng)中,再對(duì)各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試,由分到合的調(diào)試就可完成。由近及遠(yuǎn)是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層,然后分層調(diào)試。4.2軟件調(diào)試軟件調(diào)試是通過(guò)對(duì)用戶程序的匯編、連接、執(zhí)行來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中存在的語(yǔ)法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過(guò)程[15]。(1)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件調(diào)試在KEIL編譯器下進(jìn)行,運(yùn)行在WindowsXP操作系統(tǒng)下。源程序編譯及仿真調(diào)試應(yīng)分段或以子程序?yàn)閱挝灰粋€(gè)一個(gè)進(jìn)行,最后可結(jié)合硬件實(shí)時(shí)調(diào)試。(2)實(shí)驗(yàn)步驟①按照系統(tǒng)硬件連線圖連好。②把編寫(xiě)好的程序進(jìn)行匯編并輸入單片機(jī)AT89S51仿真器和對(duì)其進(jìn)行初始化。③先按下開(kāi)啟鍵,觀察LED能否正常顯示,再觀察發(fā)光二極管形成的上升下降信號(hào)和LED顯示的數(shù)字增大減小是否一致,當(dāng)這些都符合指標(biāo)后,再按下任意按鍵,看其是否能達(dá)到預(yù)想目的。接著試驗(yàn)復(fù)位開(kāi)關(guān),檢驗(yàn)?zāi)芊裢瓿汕辶愕墓δ?并作出相應(yīng)調(diào)整。結(jié)論本系統(tǒng)就是充分利用了AT89S51芯片的各引腳。系統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)IntelAT89S51為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模擬簡(jiǎn)單電梯控制系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單,完成了模擬電梯的基本功能。單片機(jī)在接口性能和計(jì)算速度等方面均有資源不足的問(wèn)題,仍然不能適應(yīng)較復(fù)雜的控制算法和故障診斷等要求,但單片機(jī)控制電梯有成本低,通用性強(qiáng),靈活性大及易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點(diǎn)。電梯在指定的樓層選擇下,順利的上升和下降,同時(shí)在到達(dá)指定樓層后會(huì)出現(xiàn)蜂鳴器的響聲,從而提示工作完成。在上升或下降的過(guò)程中,可以隨即提出其他樓層的要求,電梯也可以在完成先期任務(wù)后再次完成其他的要求,達(dá)到了可隨意控制的目的,能夠完成電梯的智能控制。
致謝在即將結(jié)束本文,完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)刻,我衷心感謝陳瑤老師。本設(shè)計(jì)從選題一直到撰寫(xiě)的每一個(gè)階段都是在陳瑤老師悉心指導(dǎo)下完成的。我們?cè)餐接憜?wèn)題就各種出現(xiàn)的新情況提出自己的見(jiàn)解和積極的解決辦法,她清晰敏捷的思路、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),給我留下深刻的印象,使我受益匪同時(shí),感謝院系領(lǐng)導(dǎo)和我的師長(zhǎng)們對(duì)我的耐心的指點(diǎn)和在思想上給我的啟發(fā)。感謝在網(wǎng)絡(luò)上與我交流探討的同學(xué)和網(wǎng)友。我要向所有在我畢業(yè)設(shè)計(jì)階段乃至我大學(xué)四年幫助過(guò)我的老師和同學(xué)致以深深的謝意,感謝他們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上給我的幫助。
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