2022年单片机综合应用.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单片机实用教程,第9章 单片机综合应用,第9章 单片机综合应用,本章主要内容,1、单片机应用系统的设计,2、交通灯控制系统,3、太阳能给排水控制器,4、集散温度测控系统,1、总体设计,（1）确定功能技术指标，选择合适的单片机芯片,（2）选择合适的编程环境和开发工具,2、硬件设计,（1）最小硬件系统设计,（2）显示电路设计,（3）键盘电路设计,（4）其他功能电路设计,3、,软件设计,（1）,程序结构,（2）,可移植性,（3）,多延时程序设计,（4）,其他功能电路设计,4、AT89S51单片机ISP（在系统编程）,5、抗干扰设计,（1）硬件抗干扰,电源的干扰,空间电磁波的干扰,输入输出通道的干扰,（2）软件抗干扰,设置软件陷阱,设置“看门狗”,6、单片机的C语言设计,（1）预处理和I/O口的定义,#include,sbit key0=P10 ；,（2）中断的处理,0外部中断INT0。,1定时/计数器T0。,2外部中断INT1。,3定时/计数器T1。,4串行口。,Void inex0p（）interruput 0 ,/具体的中断处理内容略 ,（3）Keil C51集成开发环境,（略）,一、系统控制要求和方案,1系统要求,（1）运行过程中有时间提示。,（2）系统运行参数可以在运行现场修改。,（3）控制灯切换原则：某一个方向的红灯显示时间比另外一个方向绿灯显示多3秒钟，绿灯结束黄灯闪烁2秒，然后变红灯，红灯结束后变绿灯。,（4）在修改参数过程中各个方向都黄灯闪亮，指示车辆减速慢行。,（5）提供具体的修改参数方法，便于用户操作。,（6）为简化设计，不考虑行人通道。,交通灯控制系统,2控制方案,（1）显示方案,LED二极管：红、绿、黄灯，指示通行状态。,LED数码管：显示允许时间和修改时间（参数）,（2）系统操作方法（按键功能分配）,设置键：控制系统进入设置状态。,加1键：对闪烁的数码管加1,移位键：使数码管闪烁移位,运行键：保存参数，重新运行,（3）EEPROM存储器,保存系统参数。,二、硬件设计,1、最小硬件系统,2、,数码管显示电路,3、键盘接口电路,4、存储器电路,三、软件设计,1、总体设计,2、主程序设计,3、显示及闪烁程序设计,数码管4,数码管3,数码管2,数码管1,状态灯,显示缓冲区单元,73H,72H,71H,70H,74H,驱动的I/O口,P2.3,P2.2,P2.1,P2.0,P2.4,亮灭标志位,53H,52H,51H,50H,无,闪烁标志位,57H,56H,55H,54H,58H/59H,4、交通控制时间处理程序,5、键盘功能处理程序设计,6、AT24C02操作程序设计,一、系统控制要求和方案,太阳能给排水控制器,1系统要求,（1）实时显示水箱的水位和水温。,（2）缺水报警（声响提示），并自动上水，上水的水位可以设定。,（3）管道排空功能。可以设定自动排空（上水后和用户使用后）、手动排空（用户使用后依据天气情况，手控制按钮操作）。,（4）温控上水。水箱水温超过设定温度5而此时水箱未满，自动进行上水，直到水温降到设定水温或水满时停止。,（5）其他功能真空管保护、电磁阀保护、定时上水等,2控制方案,（1）上水、管道排空、正常用水可以通过对F1、F2、F3的组合控制实现。,（2）水位和水温的检测,（3）水位和水温的显示。,（4）操作的按键。,键1：“功能”键。控制器能在显示、设定两种状态间切换。,键2：“上水/加1”。在显示状态，该键用于手动上水和止水，交替；在设定状态，该键用来修改参数。,键3：“用水/排空”。在显示状态，交替进行用水和排空，“用水”，控制F1打开一段时间，水管中上部分水。,键4：“温度/水位”。在设定状态，按该键交替进入“温度”设定和“水位”设定状态，有相应得指示灯闪烁，通过加1键修改参数,（5）参数的保存。,二、硬件设计,1、电源,2、键盘接口、显示电路、存储器电路,3、水位检测电路,4、水温检测电路,三、软件设计（C语言）（略）,1、总体设计,2、显示程序,3、水位、水温检测,4、键盘程序设计,5、存储器读写设计,1系统要求,（1）系统由一个主站点和若干个从站点构成（假定4个），每个从站点可以检测控制8路温度。,（2）能通过主站对任一丛站的任一路温度进行设定，从站对检测的值与设定值比较，控制升温或降温，并将超限信息送给主站。,（3）主站实时显示各路温度的超限信息。,（4）主站巡回显示各路温度的编号和温度值。也可跟踪显示某路温度值。,（5）温度可以在0100范围内设定低限或高限。温度控制的误差2,（6）对升温和降温过程的时间不做要求。,一、系统控制要求和方案,集散温度测控系统,2控制方案,用单片机构成多机通信系统，从站负责具体的测量和控制，主站负责温度的监控。,每个从站测控8路温度，选用ADC0809（8路8位）。设4个从站。,主站设置4个独立式按键：,功能键：使系统在巡检、跟踪、参数（设置）共3个状态间切换,加1键：跟踪状态对通道号加1，选择跟踪的通道，在参数（设置）状态，修改4个数码管的数据,移位键：参数（设置）状态与加1键配合修改参数。,确定键：在跟踪状态退回到巡检状态，在参数设置状态，将当前通道的参数值发送到从站，并退回到巡检状态。,二、硬件设计,1、通信接口电路,2、主站的键盘接口、显示电路、二极管点阵接口电路,3、从站升温控制、降温控制、编码电路,4、从站温度检测电路,三、软件设计,1、主站主程序,2、主站T0服务程序,4、从站主程序,温度控制的误差2,2、键盘接口、显示电路、存储器电路,加1键：对闪烁的数码管加1,（2）缺水报警（声响提示），并自动上水，上水的水位可以设定。,6、单片机的C语言设计,sbit key0=P10 ；,键4：“温度/水位”。,设置软件陷阱,设置软件陷阱,键2：“上水/加1”。,4、从站温度检测电路,温度控制的误差2,控制器能在显示、设定两种状态间切换。,（2）能通过主站对任一丛站的任一路温度进行设定，从站对检测的值与设定值比较，控制升温或降温，并将超限信息送给主站。,1、单片机应用系统的设计,5、从站温度检测程序,6、从站串行口中断服务程序,