單片機綜合應用課件

第9章單片機綜合應用

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

1、總體設計2、硬件設計23、軟件設計

（1）程序結構（2）可移植性

（3）多延時程序設計（4）其他功能電路設計

4、AT89S51單片機ISP（在系統(tǒng)編程）3、軟件設計4、AT89S51單片機ISP（在系統(tǒng)編程）35、抗干擾設計

（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）軟件抗干擾設置軟件陷阱設置“看門狗”5、抗干擾設計（1）硬件抗干擾46、單片機的C語言設計（1）預處理和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/計數(shù)器T0。2——外部中斷INT1。3——定時/計數(shù)器T1。4——串行口。Voidinex0p（）interruput0<using0>{//具體的中斷處理內(nèi)容略}6、單片機的C語言設計（1）預處理和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）運行過程中有時間提示。（2）系統(tǒng)運行參數(shù)可以在運行現(xiàn)場修改。（3）控制燈切換原則：某一個方向的紅燈顯示時間比另外一個方向綠燈顯示多3秒鐘，綠燈結束黃燈閃爍2秒，然后變紅燈，紅燈結束后變綠燈。（4）在修改參數(shù)過程中各個方向都黃燈閃亮，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）為簡化設計，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：顯示允許時間和修改時間（參數(shù)）（2）系統(tǒng)操作方法（按鍵功能分配）設置鍵：控制系統(tǒng)進入設置狀態(tài)。加1鍵：對閃爍的數(shù)碼管加1移位鍵：使數(shù)碼管閃爍移位運行鍵：保存參數(shù)，重新運行（3）EEPROM存儲器保存系統(tǒng)參數(shù)。2．控制方案8單片機綜合應用課件9二、硬件設計

1、最小硬件系統(tǒng)

2、數(shù)碼管顯示電路

二、硬件設計1、最小硬件系統(tǒng)103、鍵盤接口電路

3、鍵盤接口電路114、存儲器電路

4、存儲器電路12三、軟件設計1、總體設計2、主程序設計三、軟件設計1、總體設計133、顯示及閃爍程序設計

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驅動的I/O口P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4亮滅標志位53H52H51H50H無閃爍標志位57H56H55H54H58H/59H3、顯示及閃爍程序設計數(shù)碼管4數(shù)碼管3數(shù)碼管2數(shù)碼管1狀態(tài)144、交通控制時間處理程序4、交通控制時間處理程序155、鍵盤功能處理程序設計

6、AT24C02操作程序設計5、鍵盤功能處理程序設計6、AT24C02操作程序設計16一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽能給排水控制器一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽能給排水控制器171．系統(tǒng)要求（1）實時顯示水箱的水位和水溫。（2）缺水報警（聲響提示），并自動上水，上水的水位可以設定。（3）管道排空功能?？梢栽O定自動排空（上水后和用戶使用后）、手動排空（用戶使用后依據(jù)天氣情況，手控制按鈕操作）。（4）溫控上水。水箱水溫超過設定溫度5℃而此時水箱未滿，自動進行上水，直到水溫降到設定水溫或水滿時停止。（5）其他功能真空管保護、電磁閥保護、定時上水等1．系統(tǒng)要求182．控制方案（1）上水、管道排空、正常用水可以通過對F1、F2、F3的組合控制實現(xiàn)。（2）水位和水溫的檢測（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)，該鍵用于手動上水和止水，交替；在設定狀態(tài)，該鍵用來修改參數(shù)。鍵3：“用水/排空”。在顯示狀態(tài)，交替進行用水和排空，“用水”，控制F1打開一段時間，水管中上部分水。鍵4：“溫度/水位”。在設定狀態(tài)，按該鍵交替進入“溫度”設定和“水位”設定狀態(tài)，有相應得指示燈閃爍，通過加1鍵修改參數(shù)（5）參數(shù)的保存。2．控制方案19單片機綜合應用課件20二、硬件設計1、電源2、鍵盤接口、顯示電路、存儲器電路3、水位檢測電路二、硬件設計1、電源214、水溫檢測電路

4、水溫檢測電路225、電磁閥及其驅動電路

5、電磁閥及其驅動電路23三、軟件設計（C語言）（略）1、總體設計2、顯示程序3、水位、水溫檢測4、鍵盤程序設計5、存儲器讀寫設計三、軟件設計（C語言）（略）1、總體設計241．系統(tǒng)要求（1）系統(tǒng)由一個主站點和若干個從站點構成（假定4個），每個從站點可以檢測控制8路溫度。（2）能通過主站對任一叢站的任一路溫度進行設定，從站對檢測的值與設定值比較，控制升溫或降溫，并將超限信息送給主站。（3）主站實時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)設定低限或高限。溫度控制的誤差≤±2℃（6）對升溫和降溫過程的時間不做要求。一、系統(tǒng)控制要求和方案集散溫度測控系統(tǒng)1．系統(tǒng)要求一、系統(tǒng)控制要求和方案集散溫度測控系統(tǒng)252．控制方案用單片機構成多機通信系統(tǒng)，從站負責具體的測量和控制，主站負責溫度的監(jiān)控。每個從站測控8路溫度，選用ADC0809（8路8位）。設4個從站。主站設置4個獨立式按鍵：功能鍵：使系統(tǒng)在巡檢、跟蹤、參數(shù)（設置）共3個狀態(tài)間切換加1鍵：跟蹤狀態(tài)對通道號加1，選擇跟蹤的通道，在參數(shù)（設置）狀態(tài)，修改4個數(shù)碼管的數(shù)據(jù)移位鍵：參數(shù)（設置）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)設置狀態(tài)，將當前通道的參數(shù)值發(fā)送到從站，并退回到巡檢狀態(tài)。2．控制方案26單片機綜合應用課件27二、硬件設計1、通信接口電路2、主站的鍵盤接口、顯示電路、二極管點陣接口電路二、硬件設計1、通信接口電路283、從站升溫控制、降溫控制、編碼電路4、從站溫度檢測電路3、從站升溫控制、降溫控制、編碼電路29三、軟件設計1、主站主程序

2、主站T0服務程序

三、軟件設計1、主站主程序303、主站中斷服務程序

3、主站中斷服務程序314、從站主程序

4、從站主程序325、從站溫度檢測程序

5、從站溫度檢測程序336、從站串行口中斷服務程序

6、從站串行口中斷服務程序34第9章單片機綜合應用

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

1、總體設計2、硬件設計363、軟件設計

（1）程序結構（2）可移植性

（3）多延時程序設計（4）其他功能電路設計

4、AT89S51單片機ISP（在系統(tǒng)編程）3、軟件設計4、AT89S51單片機ISP（在系統(tǒng)編程）375、抗干擾設計

（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）軟件抗干擾設置軟件陷阱設置“看門狗”5、抗干擾設計（1）硬件抗干擾386、單片機的C語言設計（1）預處理和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/計數(shù)器T0。2——外部中斷INT1。3——定時/計數(shù)器T1。4——串行口。Voidinex0p（）interruput0<using0>{//具體的中斷處理內(nèi)容略}6、單片機的C語言設計（1）預處理和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）運行過程中有時間提示。（2）系統(tǒng)運行參數(shù)可以在運行現(xiàn)場修改。（3）控制燈切換原則：某一個方向的紅燈顯示時間比另外一個方向綠燈顯示多3秒鐘，綠燈結束黃燈閃爍2秒，然后變紅燈，紅燈結束后變綠燈。（4）在修改參數(shù)過程中各個方向都黃燈閃亮，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）為簡化設計，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：顯示允許時間和修改時間（參數(shù)）（2）系統(tǒng)操作方法（按鍵功能分配）設置鍵：控制系統(tǒng)進入設置狀態(tài)。加1鍵：對閃爍的數(shù)碼管加1移位鍵：使數(shù)碼管閃爍移位運行鍵：保存參數(shù)，重新運行（3）EEPROM存儲器保存系統(tǒng)參數(shù)。2．控制方案42單片機綜合應用課件43二、硬件設計

1、最小硬件系統(tǒng)

2、數(shù)碼管顯示電路

二、硬件設計1、最小硬件系統(tǒng)443、鍵盤接口電路

3、鍵盤接口電路454、存儲器電路

4、存儲器電路46三、軟件設計1、總體設計2、主程序設計三、軟件設計1、總體設計473、顯示及閃爍程序設計

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驅動的I/O口P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4亮滅標志位53H52H51H50H無閃爍標志位57H56H55H54H58H/59H3、顯示及閃爍程序設計數(shù)碼管4數(shù)碼管3數(shù)碼管2數(shù)碼管1狀態(tài)484、交通控制時間處理程序4、交通控制時間處理程序495、鍵盤功能處理程序設計

6、AT24C02操作程序設計5、鍵盤功能處理程序設計6、AT24C02操作程序設計50一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽能給排水控制器一、系統(tǒng)控制要求和方案太陽能給排水控制器511．系統(tǒng)要求（1）實時顯示水箱的水位和水溫。（2）缺水報警（聲響提示），并自動上水，上水的水位可以設定。（3）管道排空功能。可以設定自動排空（上水后和用戶使用后）、手動排空（用戶使用后依據(jù)天氣情況，手控制按鈕操作）。（4）溫控上水。水箱水溫超過設定溫度5℃而此時水箱未滿，自動進行上水，直到水溫降到設定水溫或水滿時停止。（5）其他功能真空管保護、電磁閥保護、定時上水等1．系統(tǒng)要求522．控制方案（1）上水、管道排空、正常用水可以通過對F1、F2、F3的組合控制實現(xiàn)。（2）水位和水溫的檢測（3）水位和水溫的顯示。（4）操作的按鍵。鍵1：“功能”鍵。控制器能在顯示、設定兩種狀態(tài)間切換。鍵2：“上水/加1”。在顯示狀態(tài)，該鍵用于手動上水和止水，交替；在設定狀態(tài)，該鍵用來修改參數(shù)。鍵3：“用水/排空”。在顯示狀態(tài)，交替進行用水和排空，“用水”，控制F1打開一段時間，水管中上部分水。鍵4：“溫度/水位”。在設定狀態(tài)，按該鍵交替進入“溫度”設定和“水位”設定狀態(tài)，有相應得指示燈閃爍，通過加1鍵修改參數(shù)（5）參數(shù)的保存。2．控制方案53單片機綜合應用課件54二、硬件設計1、電源2、鍵盤接口、顯示電路、存儲器電路3、水位檢測電路二、硬件設計1、電源554、水溫檢測電路

4、水溫檢測電路565、電磁閥及其驅動電路

5、電磁閥及其驅動電路57三、軟件設計（C語言）（略）1、總體設計2、顯示程序3、水位、水溫檢測4、鍵盤程序設計5、存儲器讀寫設計三、軟件設計（C語言）（略）1、總體設計581．系統(tǒng)要求（1）系統(tǒng)由一個主站點和若干個從站點構成（假定4個），每個從站點可以檢測控制8路溫度。（2）能通過主站對任一叢站的任一路溫度進行設定，從站對檢測的值與設定值比較，控制升溫或降溫，并將超限信息送給主站。（3）主站實時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)設定低限