畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于單片機(jī)的智能型配電控制柜設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)是基于51單片機(jī)的配電控制柜的遠(yuǎn)程監(jiān)控控制器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工程，需要考慮連接至少64個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并可以對每個節(jié)點(diǎn)實(shí)時地采樣數(shù)據(jù)、輸出控制,以及對站點(diǎn)的智能識別。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)，在分析工藝的根底上，本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行控制器的總體硬件設(shè)計(jì)、光電轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)以及電源模塊的設(shè)計(jì)，并選擇適合本設(shè)計(jì)的51單片機(jī)，為了完善本控制器，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)。最終通過軟件編程完本錢設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)了51單片機(jī)對配電控制柜的遠(yuǎn)程監(jiān)控。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、通信協(xié)議、遠(yuǎn)程監(jiān)控AbstractThisdesigniscontrolsthecabinetbasedon51monolithicintegratedcircuitspowerdistributionthelong-distancemonitoringcontrollerdesign,thedesignproject,needstoconsidertheconnectionatleast64nodes,andmaytoeachpitchpointreal-timesamplingdata,theoutputcontrol,aswellastothestandintelligentrecognition.Accordingtodesignsthetarget,intheanalysiscraftfoundation,thisdesignmainlycarriesonthecontrollertheoverallhardwaredesign,thephotoelectricityswitchingcircuitdesignaswellasthepowersourcemoduledesign,andthechoicesuitsthisdesign51monolithicintegratedcircuits,fortherarebookcontroller,hasdesignedthesystemantijammingtechnology.Finallyprogrammedthecostdesignthroughsoftwaretherealization51monolithicintegratedcircuitstocontrolthecabinettothepowerdistributionthelong-distancemonitoring.Keywords:Computer、MCU、CommunicationProtocol、RemoteControl目錄第一章緒論 ．4整個扇區(qū)數(shù)據(jù)擦除〔全部擦除〕使用以下方式可以將整個扇區(qū)和它的控制標(biāo)志刪除切換至寫flash存儲器WR_FMCON操作將全部擦除指令寫入FMCON存放器切換至讀flash存儲器WR_FMCON操作連續(xù)讀取端口狀態(tài)直到接口端既不忙又不產(chǎn)生出錯中斷時，操作完成。獨(dú)立扇區(qū)擦除使用以下方式可以將整個扇區(qū)和它的控制標(biāo)志刪除1．切換至Flash存儲器地址高字節(jié)2．切換至頁存放器地址的頂部3．切換至寫flash存儲器WR_FMCON操作4．將全部擦除指令寫入FMCON存放器5．切換至讀flash存儲器WR_FMCON操作6．連續(xù)讀取端口狀態(tài)直到接口端既不忙又不產(chǎn)生出錯中斷時，操作完成。單獨(dú)頁面擦除1．切換至Flash存儲器地址低字節(jié)2．將頁面存放器的低8位地址信息寫入Flash存儲器地址低字節(jié)3．切換至Flash存儲器地址高字節(jié)4．將頁面存放器的高8位地址信息寫入Flash存儲器地址高字節(jié)5．將擦除頁面指令寫入FMCON存放器6．連續(xù)讀取FMCON存放器的狀態(tài)，直到接口端既不忙又不產(chǎn)生出錯中斷時，操作完成。8循環(huán)檢測計(jì)數(shù)器1．切換至寫flash存儲器WR_FMCON操作2．在循環(huán)計(jì)數(shù)器的扇區(qū)指令的引導(dǎo)下進(jìn)入寫flash存儲器WR_FMCON操作3．切換至讀flash存儲器RD_FMCON操作,并連續(xù)讀取FMCON存放器的狀態(tài)，直到接口端既不忙又不產(chǎn)生出錯中斷時，操作完成。4．切換至讀flash存儲器RD_FMCON操作,并讀出4位循環(huán)檢測位。讀配置狀態(tài),引導(dǎo)向量,狀態(tài)字節(jié),加密字節(jié),器件標(biāo)志參數(shù)讀配置狀態(tài),引導(dǎo)向量,狀態(tài)字節(jié),加密字節(jié),器件標(biāo)志參數(shù),標(biāo)示字節(jié),可通過寫寫flash存儲器WR_FMCON和寫flash存儲器的地位字節(jié)地址來完成.這些存放器有如下的地址信息:名稱地址位功能UCFG100H用戶配置字節(jié)1，通過軟件控制其執(zhí)行和讀出UCFG201H用戶配置字節(jié)2，通過軟件控制其執(zhí)行和讀出BootVector02H引導(dǎo)向量Status03H狀態(tài)位字節(jié)-04H--05H--06H--07H-SEC008H加密字節(jié)，扇區(qū)0SEC109H加密字節(jié)，扇區(qū)1SEC20AH加密字節(jié)，扇區(qū)2SEC30BH加密字節(jié)，扇區(qū)3SEC40CH加密字節(jié)，扇區(qū)4SEC50DH加密字節(jié)，扇區(qū)5SEC60EH加密字節(jié)，扇區(qū)6SEC70FH加密字節(jié)，扇區(qū)7MFGID10H標(biāo)示字節(jié)，廠商IDID111H標(biāo)示字節(jié)ID1只讀ID212H標(biāo)示字節(jié)ID2只讀表4.8EEPOOM位注:1.只適用于為P89LPC922,P89LPC925,P89LPC931,P89LPC932AL,P89LPC934,LPC9352.適用于所有零件除P89LPC920這些位可以用如下方法讀出：1.切換至寫flash存儲器WR_FMCON操作2．將CONF命令〔6CH〕寫入FMCON3．將flash單元的地址寫入FMADRL4．跳轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)地址入口處5．讀出flash單元的數(shù)據(jù)6．跳出數(shù)據(jù)地址位6.0定時器6.1進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行模式圖6.1進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行模式時續(xù)VDD=2.4Vto3.6V;IPP=TBDmA運(yùn)行期間;Tamb=10°Cto+40°C表6.1定時器運(yùn)行模式符號參數(shù)最值單位MINMAXtVRRST在VDD信號之后作用50-ustRHRST高電平132ustRLRST低電平1-ustRPLCPTDBTDBus定時器地址設(shè)置表6.2定時器運(yùn)行指令符號參數(shù)最值單位MINMAXTSC連續(xù)時鐘循環(huán)定時200-usTSCH連續(xù)高電平80-usTSCL連續(xù)低電平80-usTWAIT在兩個連續(xù)字符之間等待200-usTSDISU在連續(xù)時鐘信號的上升沿輸入時間的設(shè)定值20-usTSDIH在連續(xù)時鐘信號的上升沿之后輸入延遲時間的設(shè)定值40-usTSDOH在連續(xù)時鐘信號的上升沿之后輸出延遲時間的設(shè)定值10-usTSCLDV在連續(xù)時鐘信號為低電平時將數(shù)據(jù)的起始位清零-80usTSCHZ在連續(xù)時鐘信號為高電平時等待數(shù)據(jù)的停止位-80Us致謝現(xiàn)在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成了，在此我要特別感謝我的指導(dǎo)老師劉滿強(qiáng)老師，在他的悉心指導(dǎo)之下使我從心里真正結(jié)束了在做一件設(shè)計(jì)時差不多就行的心態(tài)，以前我總是所學(xué)的知識一知半解，在遇到要用的只是時總是會說，好似……，應(yīng)該是……，差不多是……，之類的話，當(dāng)然這種習(xí)慣也帶到了我本次的設(shè)計(jì)之中來。然而當(dāng)我無意之中在劉老師面前說出這樣的字眼時，他總能細(xì)心的發(fā)現(xiàn)，并告訴我，什么差不多??？要一定的呢！語氣很和藹，但是態(tài)度很堅(jiān)決，這讓我覺得很慚愧，在之后的設(shè)計(jì)期間，我都在盡量地改正我得這個缺點(diǎn)，感謝劉老師發(fā)現(xiàn)我這樣的在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我們也能有時機(jī)在老師的帶著下到他們正在設(shè)計(jì)的實(shí)際工程參觀，讓我們這些欠缺實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的大學(xué)畢業(yè)生們有時機(jī)體驗(yàn)實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場。平時當(dāng)我們有不懂的問題時，只要我們能遇到以前給我們帶過課的老師，向他們請教一些問題時，我們同樣會得到答案，在此也要對這些老師們表示衷心的感謝。同樣，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，在大學(xué)期間的生活可以說由于每個人都有自己的課余生活，所以我們的關(guān)系不是很密切，是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我們這個時機(jī)，使得我們同學(xué)之間互相幫助，互相進(jìn)一步的了解，在設(shè)計(jì)的過程中有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識幫助很大，所以在這里也非常感謝幫助我的同學(xué)。在集體中我們能學(xué)到的知識不會那么的死板，而且很多人在一起討論，學(xué)習(xí)形式靈活，學(xué)到的知識多也快。所以也要感謝我們的學(xué)院老師能給我們這樣的一起學(xué)習(xí)的時機(jī)。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神也在不經(jīng)意間得到了顯著的提高?？傊?，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，我們在這樣的鍛煉中，每個人都有自己的收獲無論是在專業(yè)知識方面還是在其它的各個方面，雖然我們的知識或許還缺乏以馬上勝任我們以后的工作，但是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到的知識無疑會給我們以后的學(xué)習(xí)和工作帶來很大的幫助。因此，也要感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。附錄Ⅰ:器件明細(xì)表器件具體型號或大小所需數(shù)量C8051F02118255174LS061174LS04174LS07274LS0016IN40072SIV99PIN型發(fā)光二極管2BS120PIN型光敏二極管40.1uF電容40.01uF電容162uF電容147uF電容1221uF電容147pF電容1100uF電容31000uF電容1330uF電容110uF電容110pF電容10.1uF電容11K電阻384.7K電阻20500歐電阻15歐電阻16.8歐電阻110歐電阻150歐電阻1510歐電阻19.5K電阻124K電阻115K電阻110K電阻12M電阻12K電阻1UR400V1VSP6KE1201UF40071IN41481MURS1201UF54021BUW-1001TOP233Y1LTV817A1TL431C1JWC-21F-005繼電器911M晶振1SB按鍵開關(guān)1BT144016BT14102按鍵開關(guān)8IIL1179高頻放大器POA1322FU1A熔斷器120mH電感13.3uH電感253匝線圈115匝線圈14匝線圈13匝線圈17匝線圈1附錄Ⅱ:程序清單程序開始：ORG0000HLJMPCHS；上電轉(zhuǎn)初始化ORG0023HLJMPINTS；轉(zhuǎn)中斷效勞程序ORG0050HCHS:JKEQUP0.0；繼電器吸和MISS1EQUP0.1；接收出錯MISS2EQUP0.2；發(fā)送出錯MOVSP#60HMOVSCON,#50H；串口初始化，工作于方式1，允許數(shù)據(jù)接收MOVTMOD,#11H；T1工作于方式1MOVPSON,#80H；使SMOD=1MOVTH1,#0E8H；晶振11.05992MHzMOVTL1,#0FDH；波特率=19.2Kb/sCHS1:MOVDPTR,#4000H；8255控制字入口地址MOVA,#81H；8255AMOVX@DPTR,ASEBTIT0；設(shè)置邊沿觸發(fā)SETBEA；開CPU中斷SETBES；開串行中斷SETBTR1；開定時中斷CHS2:CLR00HCLR01HCLR02HCLR03HCLRRI；接收標(biāo)志清零CLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零MOVR6,#00HMOVR7,#00HLJMPMAINMAIN：MOVDPTR,#4300HMOVA,#00H；全0掃描8255CMOVX@DPTR,A；從8255CNOP；延時NOPNOPNOPMOVDPTR,#4200HMOVX@DPTR,A；從1#8255B口輸出顯示按鍵數(shù)據(jù)SJMPMAININTS:CLRES；關(guān)CPU中斷CLREA；關(guān)串行口中斷CLRRI；接收標(biāo)志清零PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVA,SBUF；接收PC機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)WAIT:JNBT1,WAITCJNEA,#0FFFFH,MAIN；接收的不是地址信息那么轉(zhuǎn)入主程序LJMPDATAS；是地址信息，那么進(jìn)入地址效勞程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITDATAS:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRRI；；接收標(biāo)志清零CLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVDPTR,#0XFDFEH；從EPROM中取出指定地址單元中的數(shù)據(jù)MOXCR1,@DPTRCJNER1,#00H，RECE；此單元中的數(shù)據(jù)如果不是0，那么進(jìn)入地；址分配程序CJNER1,A,MAIN；判斷是不是本站點(diǎn)的地址，如果不是本站；點(diǎn)的地址，那么不響應(yīng)計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)入主程序LJMPTEXT；是本站點(diǎn)地址就轉(zhuǎn)入判斷執(zhí)行程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITRECE:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRRI；；接收標(biāo)志清零CLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVR0,#03H；給R0賦初值3，用于計(jì)數(shù)MOVA,#0FFFFH；向主機(jī)回饋地址未分配標(biāo)志MOVSBUF,AJNBT1,$MOVA,SBUF；從總線上讀入數(shù)據(jù)信息CJNEA,#0FFFEH，RECE2；不是主機(jī)回饋的信息那么轉(zhuǎn)入重發(fā)；程序SETBJK；是主機(jī)回饋的標(biāo)志，那么接通與下一路站點(diǎn)的通信通路SJMPRECE3；轉(zhuǎn)入地址信息接收狀態(tài)CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITRECE2:CLRT1DECR0CJNERO,#00H,RECE；還沒有發(fā)送3次就重發(fā)LJMPMISS1；發(fā)送次數(shù)到了就轉(zhuǎn)入接收出錯程序RECE3：MOVA,SBUFMOVR7,A；接收主機(jī)發(fā)送的字節(jié)數(shù)MOVR3,A；暫存字節(jié)數(shù)RECE4:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCSETBPSWEMOVR0,#03HRE41:MOVA,SBUFCJNEA,#00H,RE41JNBT1,RE41SJMPRECE5MOVDPTR,#0XFDFE；將地址信息存入EPROM的0XFDFE單；元中MOVX@DPTR,AINCDPTRDECR7CJNER7,#00,RECE6；延時到，接收還未完成，就重發(fā)CLRPSWECLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBTISETBEA；開中斷SETBESREITRECE5:CLRT1DECR0CJNER0,#00H,RECELJMPMISS2；轉(zhuǎn)接收出錯RECE6:CLRROCLRT1MOVR0,#03HMOVA,#0FFFEH；向主機(jī)回饋地址分配完成標(biāo)志MOVSBUF,ANOPNOPNOPNOPMOVA,SBUFJNBT1,$CJNEA,#0FFFDH,RECE7；不是那么重發(fā)SJMPRECE8RECE7: CLRT1DECR0CJNERO,#00H,RECE6LJMPMISS1RECE8:CLRT1MOVA,SBUFJNBT1,$JBA,#00H,MAIN；沒有信號就轉(zhuǎn)入主程序LJMPRECIVE；有后續(xù)信號就轉(zhuǎn)入狀態(tài)執(zhí)行程序RESEET:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRRI；接收標(biāo)志清零PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVR0,#03H；給R0賦初值3，用于計(jì)數(shù)RES1:MOVA,#0FFF6H；將地址接收到的標(biāo)志送主機(jī)就，建立通；信通道MOVSBUF,ANOPNOPNOPNOPMOVA,SBUFJNBT1,$CJNEA,#0FFFDH,RES2；不是主機(jī)回饋信號就重發(fā)LJMPRECIVECLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBRISETBEA；開中斷SETBESREITRES2:CLRT1DECR0CJNERO,#00H,RES1；還沒有發(fā)送3次就重發(fā)LJMPMISS1；發(fā)送次數(shù)到了就轉(zhuǎn)入接收出錯程序RECIVE:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零CLRR0PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HREC1:MOVA,SBUFJNBT1，$REC2:CJNEA,#0FFFCH,REC3LJMPOUTPUTREC3:CJNEA,#0FFF9H,REC4LJMPCHEEKREC4:LJMPMAIN；都不是就轉(zhuǎn)入主程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITOUTPUT:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零CLRR0PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HOUT1:MOVA,#0FFFCH；反響主機(jī)發(fā)送輸出信息MOVSBUF,ANOPNOPNOPNOPMOVA,SBUFJNBT1,$CJNBA,#0FFFBH,OUT2SJMPOUTCLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITOUT2:CLRT1DECR0CJNERO,#00H,OUT1；還沒有發(fā)送3次就重發(fā)LJMPMISS2；發(fā)送次數(shù)到了就轉(zhuǎn)入發(fā)送出錯程序OUT:MOVA,SBUFMOVDPTR,#4100H；送8255A口輸出并顯示MOVX@DPTR,AROUT：SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零CLRR0PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HMOVA，#0FFFBHMOVSBUF，AJNBTI，$MOVA,SBUFCJNEA,#0FFFAH,RECECLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITROUT1:CLRT1DECR0CJNER0,#00H,ROUT0SJMPMISS1CHEEK:SETBTR1；啟動T1工作CLREACLRESCLRTI；發(fā)送標(biāo)志清零CLRR0PUSHDPL；保護(hù)現(xiàn)場PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HCHEEK1:MOVA,SBUFCJNEA,#0FFF9H,CHEEK2SJMPCHEEKPART;是那么進(jìn)入檢測控制子程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；開中斷SETBESREITCHEEEK2:CLRT1DECR0CJNER0,#00H,CHEEK1LJMPMISS2CHEEEKPART:KANZHONGDUANMOVR0,#03HCHEP0: