單片機原理與應用-基于AT89S51+Proteus仿真 第2版 課件 第9章 單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)

單片機原理與應用第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)內(nèi)容指南本章主要介紹單片機應用系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)、設計步驟以及應用系統(tǒng)設計應考慮的問題，還介紹了目前流行的單片機在線仿真開發(fā)工具以及如何利用仿真開發(fā)工具對單片機應用系統(tǒng)進行開發(fā)調(diào)試，以及單片機應用系統(tǒng)的抗干擾和可靠性設計。學習目標了解單片機應用系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)。了解單片機應用系統(tǒng)的設計步驟和應考慮的問題。了解單片機應用系統(tǒng)的在線仿真與調(diào)試工具。了解單片機應用系統(tǒng)的抗干擾與可靠性設計措施。單片機應用系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)：由單片機最小系統(tǒng)、前向通道、后向通道、人機交互通道與相互通道組成。第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)89S51/52最小應用系統(tǒng)及資源

51/52單片機片內(nèi)資源：

4KB/8KBROM;128B/256BRAM;4個并行I/O或32位I/O口;

5/6源中斷系統(tǒng)；

2/3個16位定時/計數(shù)器；

1個全雙工串行口UART；

第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)是單片機實現(xiàn)外部信息的輸入的通道，主要是數(shù)據(jù)采集單元、信號調(diào)理單元等前向通道

第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)是單片機實現(xiàn)外部信息的輸出通道，主要有DA轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動電路等。后向通道

第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)為對應用系統(tǒng)進行干預或了解系統(tǒng)運行狀態(tài)所設置的交互通道。主要有鍵盤、顯示器等接口電路。人機對話通道

第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)是解決計算機系統(tǒng)之間信息交換目的而建立的數(shù)據(jù)傳輸通道，主要為串行口方式。相互通道

第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)對于一個實際的課題和項目，從任務的提出到系統(tǒng)的選型、確定、研制直至投入運行要經(jīng)過一系列的過程。第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)應用系統(tǒng)設計應考慮的問題硬件設計應考慮的問題：1．盡可能采用功能強的芯片2．以軟代硬3.工藝設計軟件設計應考慮的問題：1．總體規(guī)劃2．程序設計技術(shù)3.程序設計4.軟件裝配第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)單片機本身無開發(fā)能力，必須借助開發(fā)工具開發(fā)應用軟件。獨立型仿真結(jié)構(gòu)，配備有EPROM讀出/寫入器、仿真插頭和其它外設，通過USB接口與計算機相連。方法1：通用型單片機開發(fā)系統(tǒng)

第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)方法2：軟件模擬開發(fā)系統(tǒng)

基于Proteus（Keil）仿真軟件的設計與開發(fā)工具第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)單片機應用系統(tǒng)的可靠性設計應用AT89S51看門狗保證系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)采集考慮軟件濾波開關(guān)量及過程通道的隔離措施PCB設計抗干擾措施第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)單片機應用系統(tǒng)設計實例

-智能交通燈控制器城市智能交通系統(tǒng)（ITS）中，路口信號燈控制子系統(tǒng)是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中的重要組成部分。研制一種穩(wěn)定、高效的燈控系統(tǒng)模塊，能夠掛接于各種智能交通控制系統(tǒng)中作為下位機，根據(jù)上位機的控制要求或命令，方便靈活的控制交通燈，無疑是很有意義的。傳統(tǒng)的交通信號燈控制系統(tǒng)電路復雜、體積大、成本高，采用單片機作為控制器不僅可以簡化電路結(jié)構(gòu)、降低成本、減小體積，而且控制能力強、配置靈活、易于擴展，能夠根據(jù)上位機的交通流量監(jiān)測適時修改通行參數(shù)。第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)系統(tǒng)方案設計對于十字路口交通信號燈來說，應該有東西南北共四組信號燈，且每組信號燈都應該有紅黃綠三種顏色，因此需控制12個信號燈，但由于同一方向的兩組信號燈的顯示情況是相同的，所以只要控制兩組（每組6個）就行了，也就是相同方向的兩組信號燈采用并聯(lián)驅(qū)動。第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)系統(tǒng)方案設計每個方向上應有兩組數(shù)碼管顯示器來顯示燈的狀態(tài)時間，同樣這兩組數(shù)碼管顯示器也可并聯(lián)驅(qū)動，也就是只控制2組，每組2位。應設置一組按鍵用來調(diào)整兩個方向的通行和禁行時間（這里用了4個按鈕來實現(xiàn)，分別是方向、加鍵、減鍵、確認鍵），還可通過按鍵靈活設置夜間通行模式、東西通行模式、南北通行模式等個性化設置（這里用了4個按鈕實現(xiàn)個性化設置）。第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)系統(tǒng)硬件設計采用AT89S51單片機做控制器，P2.1、P2.2、P2.3口用來控制東西向綠、黃、紅3個信號燈，P2.4、P2.5、P2.6口用來控制南北向綠、黃、紅3個信號燈；東西向數(shù)碼管和南北向數(shù)碼管共四位采用動態(tài)顯示，數(shù)碼管段引腳由P0口經(jīng)74HC245緩沖器驅(qū)動，數(shù)碼管位引腳分別由P1.0、P1.1、P1.2、P1.3經(jīng)74HC07緩沖器驅(qū)動控制；第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)系統(tǒng)硬件設計8個按鍵分別由P3.1~P3.7以及P1.5獨立式控制，其中東西通行模式和南北通行模式鍵作為兩個外部中斷源，通過中斷系統(tǒng)硬件檢測，其余按鍵采用查詢方式檢測；此外P3.0還連接了一個蜂鳴器用于倒計時5秒提示音。硬件電路原理圖如圖9-13所示第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)系統(tǒng)軟件設計軟件采用模塊化設計，全部控制程序分為若干個程序模塊，包括主函數(shù)、2個定時器中斷函數(shù)、2個外部中斷函數(shù)、按鍵掃描處理函數(shù)、動態(tài)顯示函數(shù)、延時函數(shù)等構(gòu)成?？偝绦蛄鞒倘鐖D9-14所示。第9章單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)系統(tǒng)軟件設計預處理部分函數(shù)原型聲明全局變量定義及初始化按鍵、開關(guān)、蜂鳴器定義狀態(tài)燈的定義共陰字形碼表的定義進入主函數(shù)main()初始化定時器0和定時器1初始化外部