本文列舉了單片機(jī)在熱處理爐中的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用，并對(duì)設(shè)計(jì)的WDY-1 溫控儀的組成及主要電路的作用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；控制；溫度。單片微型計(jì)算機(jī)是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而誕生的，由于它具有體積小、功能強(qiáng)、性價(jià)比高等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、軍事裝置、機(jī)器人、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。本文主要介紹單片機(jī)在溫度控制中的應(yīng)用。東風(fēng)汽車公司變速箱廠熱工科無罐爐，主要用于變速箱齒輪、軸類零件的滲碳熱處理工序。原來用XWB 型自動(dòng)平衡記錄儀控制溫度，二位式控溫方式，使得具有大慣量性的無罐爐溫度波動(dòng)大，誤差達(dá)±10℃左右。并且儀表使用環(huán)境教惡劣，油煙、灰塵常使儀表的機(jī)械傳動(dòng)部分卡死，不但維修工作量大，而且產(chǎn)品質(zhì)量不易保證。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車工業(yè)不斷壯大，產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，優(yōu)勝劣汰。由此，我們經(jīng)過認(rèn)真的調(diào)研和設(shè)計(jì)，尋求了一種更好的控溫方法，亦即本文介紹的WDY-1 溫控儀取代XWB 型自動(dòng)平衡記錄儀。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 中的應(yīng)用 溫度控制
上傳時(shí)間： 2013-10-13
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PC機(jī)與單片機(jī)通信實(shí)例：表決器單片機(jī)要同時(shí)處理很多部分的功能，如：按鍵處理、LED處理、通信處理等。而單片機(jī)程序是串行執(zhí)行的。如何讓眾多任務(wù)同時(shí)進(jìn)行或者看起來同時(shí)進(jìn)行？并行：真正意義上的同時(shí)進(jìn)行。并發(fā)：宏觀上是同時(shí)的，而在微觀上是輪流進(jìn)行的。即看起來是同時(shí)進(jìn)行的。例如：面前的CRT顯示器，電子束是逐點(diǎn)順序點(diǎn)亮熒光屏上的像素。由于點(diǎn)亮的速度足夠快，很短時(shí)間便可掃過整個(gè)屏幕，以致于在宏觀上看，所有的像素都是同時(shí)刷新的。
標(biāo)簽： PC機(jī)與單片機(jī) 通信 表決器
上傳時(shí)間： 2013-10-28
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用單片機(jī)AT89C51改造普通雙桶洗衣機(jī)：AT89C2051作為AT89C51的簡(jiǎn)化版雖然去掉了P0、P2等端口，使I/O口減少了，但是卻增加了一個(gè)電壓比較器，因此其功能在某些方面反而有所增強(qiáng)，如能用來處理模擬量、進(jìn)行簡(jiǎn)單的模數(shù)轉(zhuǎn)換等。本文利用這一功能設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字電容表，可測(cè)量容量小于2微法的電容器的容量，采用3位半數(shù)字顯示，最大顯示值為1999，讀數(shù)單位統(tǒng)一采用毫微法（nf），量程分四檔，讀數(shù)分別乘以相應(yīng)的倍率。電路工作原理 本數(shù)字電容表以電容器的充電規(guī)律作為測(cè)量依據(jù)，測(cè)試原理見圖1。電源電路圖。 壓E+經(jīng)電阻R給被測(cè)電容CX充電，CX兩端原電壓隨充電時(shí)間的增加而上升。當(dāng)充電時(shí)間t等于RC時(shí)間常數(shù)τ時(shí)，CX兩端電壓約為電源電壓的63.2%，即0.632E+。數(shù)字電容表就是以該電壓作為測(cè)試基準(zhǔn)電壓，測(cè)量電容器充電達(dá)到該電壓的時(shí)間，便能知道電容器的容量。例如，設(shè)電阻R的阻值為1千歐，CX兩端電壓上升到0.632E+所需的時(shí)間為1毫秒，那么由公式τ=RC可知CX的容量為1微法。 測(cè)量電路如圖2所示。A為AT89C2051內(nèi)部構(gòu)造的電壓比較器，AT89C2051 圖2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，還有一個(gè)功能是作為電壓比較器的輸入端，P1.0為同相輸入端，P1.1為反相輸入端，電壓比較器的比較結(jié)果存入P3.6口對(duì)應(yīng)的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部無引腳。電壓比較器的基準(zhǔn)電壓設(shè)定為0.632E+，在CX兩端電壓從0升到0.632E+的過程中，P3.6口輸出為0，當(dāng)電池電壓CX兩端電壓一旦超過0.632E+時(shí)，P3.6口輸出變?yōu)?。以P3.6口的輸出電平為依據(jù)，用AT89C2051內(nèi)部的定時(shí)器T0對(duì)充電時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，再將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來即得出測(cè)量結(jié)果。整機(jī)電路見圖3。電路由單片機(jī)電路、電容充電測(cè)量電路和數(shù)碼顯示電路等 圖3 部分組成。AT89C2051內(nèi)部的電壓比較器和電阻R2-R7等組成測(cè)量電路，其中R2-R5為量程電阻，由波段開關(guān)S1選擇使用，電壓比較器的基準(zhǔn)電壓由5V電源電壓經(jīng)R6、RP1、R7分壓后得到，調(diào)節(jié)RP1可調(diào)整基準(zhǔn)電壓。當(dāng)P1.2口在程序的控制下輸出高電平時(shí)，電容CX即開始充電。量程電阻R2-R5每檔以10倍遞減，故每檔顯示讀數(shù)以10倍遞增。由于單片機(jī)內(nèi)部P1.2口的上拉電阻經(jīng)實(shí)測(cè)約為200K，其輸出電平不能作為充電電壓用，故用R5兼作其上拉電阻，由于其它三個(gè)充電電阻和R5是串聯(lián)關(guān)系，因此R2、R3、R4應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)值減去1K，分別為999K、99K、9K。由于999K和1M相對(duì)誤差較小，所以R2還是取1M。數(shù)碼管DS1-DS4、電阻R8-R14等組成數(shù)碼顯示電路。本機(jī)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方式，用軟件對(duì)字形碼譯碼。P3.0-P3.5、P3.7口作數(shù)碼顯示七段筆劃字形碼的輸出，P1.3-P1.6口作四個(gè)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描位驅(qū)動(dòng)碼輸出。這里采用了共陰數(shù)碼管，由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉電流能力，所以不用三極管就能驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。R8-R14為P3.0-P3.5、P3.7口的上拉電阻，用以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各字段，當(dāng)P3的某一端口輸出低電平時(shí)其對(duì)應(yīng)的字段筆劃不點(diǎn)亮，而當(dāng)其輸出高電平時(shí)，則對(duì)應(yīng)的上拉電阻即能點(diǎn)亮相應(yīng)的字段筆劃。
上傳時(shí)間： 2013-12-31
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用單片機(jī)制作多功能莫爾斯碼電路:用單片機(jī)制作多功能莫爾斯碼電路莫爾斯電碼通信有著悠久的歷史，盡管它已被現(xiàn)代通信方式所取代，但在業(yè)余無線電通信和特殊的專業(yè)場(chǎng)合仍具有重要的地位，這是因?yàn)榈确姶a通信的抗干擾能力是其它任何一種通信方式都無法相比的。在短波波段用幾瓦的功率即可進(jìn)行國(guó)際間的通信，收發(fā)射設(shè)備簡(jiǎn)單易制成本低廉，所以深受業(yè)余無線電愛好者的喜愛，是業(yè)余無線電高手必備的技能。要想熟練掌握莫爾斯電碼的收發(fā)技術(shù)除了持之以恒的毅力外，還需要相關(guān)的設(shè)備。設(shè)計(jì)本電路的目的就是給愛好者提供一個(gè)實(shí)用和訓(xùn)練的工具。 一、功能簡(jiǎn)介 本電路可以配合自動(dòng)鍵體和手動(dòng)鍵體，產(chǎn)生莫爾斯碼控制信號(hào)，設(shè)有16種速度，從初學(xué)者到操作高手都能適用。監(jiān)聽音調(diào)也有16種,均可以通過功能鍵進(jìn)行選擇。可以按程序中設(shè)定好的呼號(hào)自動(dòng)呼叫，設(shè)有聽抄練習(xí)功能，聽抄練習(xí)有短碼和混合碼兩種模式，分別對(duì)10個(gè)數(shù)字和常用的38個(gè)混合碼模擬隨機(jī)取樣，產(chǎn)生分組報(bào)碼，供愛好者提高抄收水平之用，速度低4檔的聽抄練習(xí)是專為初學(xué)者所設(shè)，內(nèi)容是時(shí)間間隔較長(zhǎng)的單字符。設(shè)有PTT開關(guān)鍵，可以決定是否控制發(fā)射機(jī)工作，不需要反復(fù)通斷控制線。無論當(dāng)前處于呼叫狀態(tài)還是聽抄狀態(tài)只要電鍵接點(diǎn)接通則自動(dòng)轉(zhuǎn)到人工發(fā)報(bào)程序。4分鐘內(nèi)不使用電路將自動(dòng)關(guān)閉電源，只有按復(fù)位鍵才能重新開始工作。先按住聽抄練習(xí)鍵復(fù)位則進(jìn)入短碼練習(xí)狀態(tài)，其它功能不變。從開機(jī)到自動(dòng)關(guān)機(jī)執(zhí)行每個(gè)功能都有不同的莫爾斯碼提示音。本電路具有較強(qiáng)的抗高低頻干擾的能力和使用方便的大電流開關(guān)接口，以適應(yīng)不同的發(fā)射設(shè)備。 二、硬件電路原理硬件電路如圖1所示。設(shè)計(jì)電路的目的在于方便實(shí)用，以免在緊張的操作中失誤，所以除了聽抄練習(xí)鍵外其它鍵沒有定義復(fù)用功能。各鍵的作用在圖中已經(jīng)標(biāo)出。PTT控制在每次復(fù)位時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),每按動(dòng)一次PTT功能鍵則改變一次狀態(tài)，這樣可以使用軟件開關(guān)控制發(fā)射。 PTT處于控制狀態(tài)時(shí)發(fā)光二極管隨控制信號(hào)閃亮。考慮到自制設(shè)備及淘汰軍用設(shè)備與高檔設(shè)備控制電流的不同，PTT開關(guān)管采用了2SC2073，可以承受500mA的電流，同時(shí)還增加了無極性PTT開關(guān)電路，無論外部被控制的端口直流極性如何加到VT3的極性始終不變，供有興趣的愛好者實(shí)驗(yàn)。應(yīng)該注意，如果被控制的負(fù)載是感性，則電感兩端必須并聯(lián)續(xù)流二極管，除自制設(shè)備外成品機(jī)在這方面一般沒有什么問題。手動(dòng)鍵只有一個(gè)接點(diǎn)，接通后產(chǎn)生連續(xù)的音頻和發(fā)射控制信號(hào)。在本電路中手動(dòng)鍵的輸入端是P1.5 ，程序不斷檢測(cè)P1.5電平，當(dāng)按鍵按下時(shí)P1.5電平為0，程序轉(zhuǎn)入手動(dòng)鍵子程序。 自動(dòng)鍵的接點(diǎn)分別接到P1.3和P1.4 ，同樣當(dāng)程序檢測(cè)到有接點(diǎn)閉合時(shí)便自動(dòng)產(chǎn)生“點(diǎn)”或“劃”。音頻信號(hào)從P輸出，經(jīng)VT1放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音。單片機(jī)的I/O口在輸入狀態(tài)下阻抗較高，容易受到高低頻信號(hào)干擾，所以在每個(gè)輸入端口和三極管的be端并聯(lián)電阻和高頻旁路電容，確保在較長(zhǎng)的電鍵連線和大功率發(fā)射時(shí)電路工作穩(wěn)定。圖2是印刷電路版圖，尺寸為110mmX85mm，揚(yáng)聲器用粘合劑直接粘接在電路版有銅箔的面。 三、軟件設(shè)計(jì)方法 “點(diǎn)”時(shí)間長(zhǎng)度是莫爾斯電碼中的基本時(shí)間單位。按規(guī)定“劃”的時(shí)間長(zhǎng)度不小于三個(gè)“點(diǎn)”，同字符中“點(diǎn)”與“劃”的間隔不小于一個(gè)“點(diǎn)”，字符之間不小于一個(gè)“劃”，詞與詞之間不應(yīng)小于五個(gè)“點(diǎn)”。在本程序中用條件轉(zhuǎn)移指令來產(chǎn)生“點(diǎn)”時(shí)間長(zhǎng)度。通過速度功能鍵功可以設(shè)置16種延時(shí)參數(shù)。用T0中斷產(chǎn)生監(jiān)聽音頻信號(hào)，并將中斷設(shè)為優(yōu)先級(jí)，保證在聽覺上純正悅耳。T1用于自動(dòng)關(guān)機(jī)計(jì)時(shí)，如果不使用任何功能四分鐘后將向PCON 位寫1，單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài),此時(shí)耗電量?jī)H有幾個(gè)微安。自動(dòng)鍵的“點(diǎn)”或“劃”以及手動(dòng)鍵的連續(xù)發(fā)音都是子程序的反復(fù)調(diào)用。P1.2對(duì)地短接時(shí)自動(dòng)呼叫可設(shè)定為另一內(nèi)容。為了便于熟悉匯編語(yǔ)言的讀者對(duì)發(fā)音內(nèi)容進(jìn)行修改，這里介紹發(fā)音字符的編碼方法。莫爾斯碼的信息與計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制恰好相同，我們可以用0表示“點(diǎn)”，用1表示“劃”。提示音、自動(dòng)呼叫、聽抄內(nèi)容等字符是預(yù)先按一定編碼方式存儲(chǔ)在程序中的常數(shù)。每個(gè)字符的莫爾斯碼一般是由1至6位“點(diǎn)”、“劃”組成，也就是發(fā)音次數(shù)最多6次。程序中每個(gè)字符占用1個(gè)字節(jié)，字符時(shí)間間隔不占用字節(jié)，但更長(zhǎng)的延時(shí)或發(fā)音結(jié)束信息占用一個(gè)字節(jié)。我們用字節(jié)的低三位表示字節(jié)的性質(zhì)，對(duì)于5次及5次以下發(fā)音的字符我們用存儲(chǔ)器的高5位存儲(chǔ)發(fā)音信息，發(fā)音順序由高位至低位，用低3位存儲(chǔ)發(fā)音次數(shù)，發(fā)音時(shí)將數(shù)據(jù)送入累加器A，先得到發(fā)音次數(shù)，然后使A左環(huán)移，對(duì)E0進(jìn)行位尋址，判斷是發(fā)“點(diǎn)”還是“劃”，環(huán)移次數(shù)由發(fā)音次數(shù)決定。對(duì)于6次發(fā)音的字符不能完全按照上述編碼規(guī)則，否則會(huì)出現(xiàn)信息重疊，如果是6次發(fā)音且最后一次是“劃”我們把發(fā)音次數(shù)定義為111B，因?yàn)檫@時(shí)第6次位尋址得到的是1。如果第6次發(fā)音是“點(diǎn)”，那么這個(gè)字符的低三位定義為000B。字符間隔時(shí)間由程序自動(dòng)產(chǎn)生，更長(zhǎng)的時(shí)間隔或結(jié)束標(biāo)志由字節(jié)低三位110B來定義，高半字節(jié)表示字符間隔的倍數(shù)，例如26H表示再加兩倍時(shí)間間隔。如果字節(jié)為06H則表示讀字符程序結(jié)束，返回主程序。更詳細(xì)的內(nèi)容不再贅述，讀者可閱讀源程序。四、使用注意事項(xiàng)手動(dòng)鍵的操作難度相對(duì)大一些，時(shí)間節(jié)拍全由人掌握，其特點(diǎn)是發(fā)出的電碼帶有“人情味”。自動(dòng)鍵的“點(diǎn)”、“劃”靠電路產(chǎn)生，發(fā)音標(biāo)準(zhǔn)，容易操作，而且可以達(dá)到相當(dāng)快的速度，長(zhǎng)時(shí)間工作也不易疲勞。在干擾較大、信號(hào)微弱的條件下自動(dòng)鍵碼的辨別程度好于手動(dòng)鍵碼。初學(xué)者初次使用手動(dòng)鍵練習(xí)發(fā)報(bào)要有老師指導(dǎo)，且不可我行我素，一旦養(yǎng)成不正確的手法則很難糾正。在電臺(tái)上時(shí)常聽到一些讓對(duì)方難以抄收的電碼，這可能會(huì)使對(duì)方反感而拒絕回答。使用自動(dòng)鍵也應(yīng)在一定的聽抄基礎(chǔ)上再去練習(xí)。在暫時(shí)找不老師的情況下可多練習(xí)聽力，這對(duì)于今后能夠發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)正確的電碼非常有益。
上傳時(shí)間： 2013-10-31
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PC機(jī)之間串口通信的實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;１．熟悉微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和使用方法。 ２．掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 ３．學(xué)會(huì)串行通信程序的編制方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求 １．基本要求主機(jī)接收開關(guān)量輸入的數(shù)據(jù)（二進(jìn)制或十六進(jìn)制），從鍵盤上按“傳輸”鍵（可自行定義），就將該數(shù)據(jù)通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數(shù)據(jù)。具體操作說明如下：（１）出現(xiàn)提示信息“start with R in the board!”，通過調(diào)整乒乓開關(guān)的狀態(tài)，設(shè)置8位數(shù)據(jù)；（２）在小鍵盤上按“R”鍵，系統(tǒng)將此時(shí)乒乓開關(guān)的狀態(tài)讀入計(jì)算機(jī)I中，并顯示出來，同時(shí)顯示經(jīng)串行通訊后，計(jì)算機(jī)II接收到的數(shù)據(jù)；（３）完成后，系統(tǒng)提示“do you want to send another data? Y/N”，根據(jù)用戶需要，在鍵盤按下“Y”鍵，則重復(fù)步驟（1），進(jìn)行另一數(shù)據(jù)的通訊；在鍵盤按除“Y”鍵外的任意鍵，將退出本程序。２．提高要求 能夠進(jìn)行出錯(cuò)處理，例如采用奇偶校驗(yàn)，出錯(cuò)重傳或者采用接收方回傳和發(fā)送方確認(rèn)來保證發(fā)送和接收正確。 三、設(shè)計(jì)報(bào)告要求 １．設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 ２．總體設(shè)計(jì) ３．硬件設(shè)計(jì)：原理圖（接線圖）及簡(jiǎn)要說明 ４．軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單５．設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)（包括遇到的問題及解決的方法） 四、8251A通用串行輸入/輸出接口芯片由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)之間按串行方式傳輸，因此，在串行接口中，必須要有“接收移位寄存器”（串→并）和“發(fā)送移位寄存器”（并→串）。能夠完成上述“串←→并”轉(zhuǎn)換功能的電路，通常稱為“通用異步收發(fā)器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251。8251A異步工作方式：如果8251A編程為異步方式，在需要發(fā)送字符時(shí)，必須首先設(shè)置TXEN和CTS#為有效狀態(tài)，TXEN(Transmitter Enable)是允許發(fā)送信號(hào)，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外設(shè)發(fā)來的對(duì)CPU請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。然后就開始發(fā)送過程。在發(fā)送時(shí)，每當(dāng)CPU送往發(fā)送緩沖器一個(gè)字符，發(fā)送器自動(dòng)為這個(gè)字符加上1個(gè)起始位，并且按照編程要求加上奇／偶校驗(yàn)位以及1個(gè)、1.5個(gè)或者2個(gè)停止位。串行數(shù)據(jù)以起始位開始，接著是最低有效數(shù)據(jù)位，最高有效位的后面是奇／偶校驗(yàn)位，然后是停止位。按位發(fā)送的數(shù)據(jù)是以發(fā)送時(shí)鐘TXC的下降沿同步的，也就是說這些數(shù)據(jù)總是在發(fā)送時(shí)鐘TXC的下降沿從8251A發(fā)出。數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈嗜Q于編程時(shí)指定的波特率因子，為發(fā)送器時(shí)鐘頻率的1、1/16或1/64。當(dāng)波特率指定為16時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈示褪前l(fā)送器時(shí)鐘頻率的1/16。CPU通過數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)送到8251A的數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器以后，再傳輸?shù)桨l(fā)送緩沖器，經(jīng)移位寄存器移位，將并行數(shù)據(jù)變?yōu)榇袛?shù)據(jù)，從TxD端送往外部設(shè)備。在8251A接收字符時(shí)，命令寄存器的接收允許位RxE(Receiver Enable)必須為1。8251A通過檢測(cè)RxD引腳上的低電平來準(zhǔn)備接收字符，在沒有字符傳送時(shí)RxD端為高電平。8251A不斷地檢測(cè)RxD引腳，從RxD端上檢測(cè)到低電平以后，便認(rèn)為是串行數(shù)據(jù)的起始位，并且啟動(dòng)接收控制電路中的一個(gè)計(jì)數(shù)器來進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的頻率等于接收器時(shí)鐘頻率。計(jì)數(shù)器是作為接收器采樣定時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)到相當(dāng)于半個(gè)數(shù)位的傳輸時(shí)間時(shí)再次對(duì)RxD端進(jìn)行采樣，如果仍為低電平，則確認(rèn)該數(shù)位是一個(gè)有效的起始位。若傳輸一個(gè)字符需要16個(gè)時(shí)鐘，那么就是要在計(jì)數(shù)8個(gè)時(shí)鐘后采樣到低電平。之后，8251A每隔一個(gè)數(shù)位的傳輸時(shí)間對(duì)RxD端采樣一次，依次確定串行數(shù)據(jù)位的值。串行數(shù)據(jù)位順序進(jìn)入接收移位寄存器，通過校驗(yàn)并除去停止位，變成并行數(shù)據(jù)以后通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線送入接收緩沖器，此時(shí)發(fā)出有效狀態(tài)的RxRDY信號(hào)通知CPU，通知CPU8251A已經(jīng)收到一個(gè)有效的數(shù)據(jù)。一個(gè)字符對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可以是5～8位。如果一個(gè)字符對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)不到8位，8251A會(huì)在移位轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的時(shí)候，自動(dòng)把他們的高位補(bǔ)成0。 五、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案進(jìn)行論證分析如下：1．獲取8位開關(guān)量可使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的8255A可編程并行接口芯片，因?yàn)橹灰@取8位數(shù)據(jù)量，只需使用基本輸入和8位數(shù)據(jù)線，所以將8255A工作在方式0，PA0-PA7接實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的8位開關(guān)量。2．當(dāng)使用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，雖然同步通信速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于異步通信，可達(dá)500kbit/s，但由于其需要有一個(gè)時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端之間的同步，硬件電路復(fù)雜，通常計(jì)算機(jī)之間的通信只采用異步通信。3．由于8251A本身沒有時(shí)鐘，需要外部提供，所以本設(shè)計(jì)中使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的8253芯片的計(jì)數(shù)器2來實(shí)現(xiàn)。4：顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調(diào)用來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)思路框圖，如下圖所示： 六、硬件設(shè)計(jì)硬件電路主要分為8位開關(guān)量數(shù)據(jù)獲取電路，串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送電路，串行通信數(shù)據(jù)接收電路三個(gè)部分。1．8位開關(guān)量數(shù)據(jù)獲取電路該電路主要是利用8255并行接口讀取8位乒乓開關(guān)的數(shù)據(jù)。此次設(shè)計(jì)在獲取8位開關(guān)數(shù)據(jù)量時(shí)采用8255令其工作在方式0，A口輸入8位數(shù)據(jù)，CS#接實(shí)驗(yàn)臺(tái)上CS1口，對(duì)應(yīng)端口為280H-283H，PA0-PA7接8個(gè)開關(guān)。2．串行通信電路串行通信電路本設(shè)計(jì)中8253主要為8251充當(dāng)頻率發(fā)生器，接線如下圖所示。
上傳時(shí)間： 2013-12-19
上傳用戶：小火車?yán)怖怖?/p>
基于PC機(jī)的電子琴設(shè)計(jì) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保莆绽胮c機(jī)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音的方法。２．學(xué)習(xí)利用系統(tǒng)功能調(diào)用從鍵盤上讀取字符的方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求利用PC機(jī)和揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易電子琴的功能。 １．基本要求（1）電子琴功能，編寫程序，程序運(yùn)行時(shí)使pc機(jī)成為一架可彈奏的“鋼琴”。當(dāng)按下PC機(jī)鍵盤數(shù)字鍵1-8時(shí)，依次發(fā)出1,2,3,4,5,6,7,i八個(gè)音調(diào)。（2）音樂盒功能，內(nèi)部存儲(chǔ)至少2首以上的樂曲，根據(jù)菜單選擇播放。２．提高要求（1）使一組放光二極管隨音調(diào)變化而改變，實(shí)現(xiàn)音樂彩燈 （2）能夠?qū)崿F(xiàn)高、中、低音的選擇。 （3）能夠存儲(chǔ)彈奏的內(nèi)容，進(jìn)行回放。 三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 １．設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 ２．總體設(shè)計(jì) ３．硬件設(shè)計(jì)：原理圖（接線圖）及簡(jiǎn)要說明 ４．軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單 ５．設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(huì)（包括遇到的問題及解決的方法） 四、設(shè)計(jì)原理要使揚(yáng)聲器發(fā)出不同的音調(diào)，就得輸入不同頻率的波形。通過給8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器裝入不同的計(jì)數(shù)值，可以使其輸出不同頻率的方波。經(jīng)過放大器的放大作用，便可驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出不同的音調(diào)，只要插入一段延時(shí)程序之后，再將揚(yáng)聲器切斷，音調(diào)的聲音就可以持續(xù)一端時(shí)間。通過計(jì)算機(jī)的不同按鍵輸出不同的音調(diào)，需要使用系統(tǒng)調(diào)用功能以接收鍵入字符，并且要建立一張表，使鍵入字符與頻率構(gòu)成一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系。
上傳時(shí)間： 2013-10-16
上傳用戶：xlcky
單片機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾方法:在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)為例，對(duì)微機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾方法進(jìn)行研究。1、軟件抗干擾方法的研究在工程實(shí)踐中，軟件抗干擾研究的內(nèi)容主要是： 消除模擬輸入信號(hào)的嗓聲（如數(shù)字濾波技術(shù)）； 程序運(yùn)行混亂時(shí)使程序重入正軌的方法。本文針對(duì)后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。1.1 指令冗余CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數(shù)。當(dāng)PC受干擾出現(xiàn)錯(cuò)誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當(dāng)亂飛到某雙字節(jié)指令，若取指令時(shí)刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當(dāng)作操作碼，程序?qū)⒊鲥e(cuò)。若“飛”到了三字節(jié)指令，出錯(cuò)機(jī)率更大。在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令后插入兩個(gè)字節(jié)以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數(shù)上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當(dāng)作操作數(shù)執(zhí)行，程序自動(dòng)納入正軌。此外，對(duì)系統(tǒng)流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執(zhí)行。1.2 攔截技術(shù)所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設(shè)計(jì)陷阱，其次要將陷阱安排在適當(dāng)?shù)奈恢谩?.2.1 軟件陷阱的設(shè)計(jì)當(dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復(fù)位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區(qū)填入以下指令作為軟件陷阱：
標(biāo)簽： 單片機(jī) 系統(tǒng)軟件 抗干擾
上傳時(shí)間： 2013-10-29
上傳用戶：大三三
單片機(jī)系統(tǒng)常用軟件抗干擾措施:可靠性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性必須從軟件、硬件以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面全面考慮。硬件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的根本，而軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)起到抑制外來干擾的作用。軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)的主要方法有：開機(jī)自檢、軟件陷阱(進(jìn)行程序“跑飛”檢測(cè))、設(shè)置程序運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)記、輸出端口刷新、輸入多次采樣、軟件“看門狗”等。通過軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)，達(dá)到最大限度地降低干擾對(duì)系統(tǒng)工作的影響，確保單片機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)因干擾導(dǎo)致程序出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并使系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)或及時(shí)報(bào)警的目的。一、開機(jī)自檢開機(jī)后首先對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的硬件及軟件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常，就進(jìn)行相應(yīng)的處理。開機(jī)自檢程序通常包括對(duì)RAM、ROM、I/O口狀態(tài)等的檢測(cè)。1 檢測(cè)RAM檢查RAM讀寫是否正常，實(shí)際操作是向RAM單元寫“00H”，讀出也應(yīng)為“00H”，再向其寫“FFH”，讀出也應(yīng)為“FFH”。如果RAM單元讀寫出錯(cuò)，應(yīng)給出RAM出錯(cuò)提示(聲光或其它形式)，等待處理。2 檢查ROM單元的內(nèi)容對(duì)ROM單元的檢測(cè)主要是檢查ROM單元的內(nèi)容的校驗(yàn)和。所謂ROM的校驗(yàn)和是將ROM的內(nèi)容逐一相加后得到一個(gè)數(shù)值，該值便稱校驗(yàn)和。ROM單元存儲(chǔ)的是程序、常數(shù)和表格。一旦程序編寫完成，ROM中的內(nèi)容就確定了，其校驗(yàn)和也就是唯一的。若ROM校驗(yàn)和出錯(cuò)，應(yīng)給出ROM出錯(cuò)提示(聲光或其它形式)，等待處理。3 檢查I/O口狀態(tài)首先確定系統(tǒng)的I/O口在待機(jī)狀態(tài)應(yīng)處的狀態(tài)，然后檢測(cè)單片機(jī)的I/O口在待機(jī)狀態(tài)下的狀態(tài)是否正常(如是否有短路或開路現(xiàn)象等)。若不正常，應(yīng)給出出錯(cuò)提示(聲光或其它形式)，等待處理。4 其它接口電路檢測(cè)除了對(duì)上述單片機(jī)內(nèi)部資源進(jìn)行檢測(cè)外，對(duì)系統(tǒng)中的其它接口電路，比如擴(kuò)展的E2PROM、A/D轉(zhuǎn)換電路等，又如數(shù)字測(cè)溫儀中的555單穩(wěn)測(cè)溫電路，均應(yīng)通過軟件進(jìn)行檢測(cè)，確定是否有故障。只有各項(xiàng)檢查均正常，程序方能繼續(xù)執(zhí)行，否則應(yīng)提示出錯(cuò)。
標(biāo)簽： 單片機(jī)系統(tǒng) 軟件 抗干擾措施
上傳時(shí)間： 2013-11-02
上傳用戶：名爵少年
基于單片機(jī)的紅外門進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作:我們所做的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“基于單片機(jī)的紅外門控系統(tǒng)”已基本完成，現(xiàn)將其工作原理簡(jiǎn)要說明。該系統(tǒng)主要分為兩大部分：一是紅外傳感器部分。二是單片機(jī)計(jì)數(shù)顯示控制部分。基本電路圖如下:其中紅外傳感器部分我們采用紅外對(duì)管實(shí)現(xiàn)，紅外對(duì)管平行放置，平常處于接收狀態(tài)，經(jīng)比較器輸出低電平，當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)，紅外線被擋住，接收管接收不到紅外線，經(jīng)比較器輸出高電平。這樣，當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電平的跳變。單片機(jī)控制部分主要是通過外部?jī)蓚€(gè)中斷判斷是否有人經(jīng)過，如果有人經(jīng)過，由于電平跳變的產(chǎn)生，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，這里我們采用了兩對(duì)紅外傳感器接到兩個(gè)外部中斷口，中斷0作為入口，實(shí)現(xiàn)加1操作，中斷1作為出口，實(shí)現(xiàn)減1操作。另外，我們通過P0口控制室內(nèi)燈的亮暗，當(dāng)寄存器計(jì)數(shù)值為0時(shí)，熄燈，不為0時(shí)，燈亮。顯示部分，采用兩位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，如有必要，可以很方便的擴(kuò)展為四位計(jì)數(shù)。精益求精！在實(shí)驗(yàn)過程中，我們走了非常多的彎路,做出來的東西根本不是自己想要的,我們本想做成室內(nèi)只有一個(gè)門的進(jìn)出計(jì)數(shù)，原理已清楚，即在門的兩邊放置兩對(duì)紅外對(duì)管，進(jìn)出時(shí)，擋住兩對(duì)對(duì)管的順序不同，因此，可判斷是進(jìn)入還是出去，從而實(shí)現(xiàn)加減計(jì)數(shù)，編程時(shí)，可分別在兩個(gè)中斷服務(wù)程序的入口置標(biāo)志位，根據(jù)標(biāo)志位判斷進(jìn)出，詳細(xì)內(nèi)容在程序部分。理論如此，但在實(shí)際過程中，還是發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)不了上述功能，我們初步判定認(rèn)為是程序掌握得不夠好,相信隨著自己對(duì)單片機(jī)了解的深入,應(yīng)該會(huì)做出更好的 (因?yàn)槲覀兪桥R時(shí)學(xué)的單片機(jī)),程序的具體內(nèi)容如下： $MOD52 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050HMAIN: CLR A MOV 30H , A ;初始化緩存區(qū) MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB PX1NEXT1: ACALL HEXTOBCDD ;調(diào)用數(shù)制轉(zhuǎn)換子程序 ACALL DISPLAY ;調(diào)用顯示子程序 LJMP NEXT1 ORG 0100H ;中斷0服務(wù)程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next JBC F0,NEXT SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 MOV A , R7 ADD A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT: RETI ORG 0150H ;中斷1服務(wù)程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next2 JBC F0,NEXT2 SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 CLR C MOV A , R7 SUBB A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 SUBB A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT2 CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT2: RETI ORG 0200HHEXTOBCDD:MOV A , R6 ;由十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 PUSH ACC MOV A , R7 PUSH ACC MOV A , R2 PUSH ACC CLR A MOV R3 , A MOV R4 , A MOV R5 , A MOV R2 , #10HHB3: MOV A , R7 ;將十六進(jìn)制中最高位移入進(jìn)位位中 RLC A MOV R7 , A MOV A , R6 RLC A MOV R6 , A MOV A , R5 ;每位數(shù)加上本身相當(dāng)于將這個(gè)數(shù)乘以2 ADDC A , R5 DA A MOV R5 , A MOV A , R4 ADDC A , R4 DA A ;十進(jìn)制調(diào)整 MOV R4 , A MOV A , R3 ADDC A , R3 DJNZ R2 , HB3 POP ACC MOV R2 , A POP ACC MOV R7 , A POP ACC MOV R6 , A RET ORG 0250HDISPLAY: MOV R0 , #30H MOV A , R5 ANL A , #0FH MOV @R0 , A MOV A , R5 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV R0 , #30H MOV R2 , #11111110BAGAIN: MOV A , R2 MOV P2 , A MOV A , @R0 MOV DPTR , #TAB MOVC A , @A+DPTR MOV P1 , A ACALL DELAY INC R0 MOV A , R2 RL A MOV R2 , A JB ACC.4 , AGAIN RETTAB: DB 03FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ;七段碼表DELY: MOV R1,#80D1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RET DELAY: MOV TMOD , #01H ;延時(shí)子程序 MOV TL0 , #0FEH MOV TH0 , #0FEH SETB TR0WAIT: JNB TF0 , WAIT CLR TF0 CLR TR0 RETDELY0: MOV R1, #200D3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D3 RET END 該系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用廣泛。可用在生產(chǎn)線上產(chǎn)品數(shù)量統(tǒng)計(jì)、公交車智能計(jì)數(shù)問候（需添加語(yǔ)音芯片）、超市內(nèi)人數(shù)統(tǒng)計(jì)等公共場(chǎng)合。另外，添加串口通信部分便可實(shí)現(xiàn)與PC數(shù)據(jù)交換的功能。 由于，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化了，剩下不少零件和資金，所以我們又做了兩項(xiàng)其他的實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 紅外 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 原理圖
上傳時(shí)間： 2013-12-22
上傳用戶：tangsiyun
單片計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單片機(jī)）在工作時(shí)，因某種原因造成突然掉電，將會(huì)丟失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）里的數(shù)據(jù)，沖掉前期工作的所有信息。為了在突然掉電時(shí)能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）的數(shù)據(jù)，保證單片機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作，數(shù)據(jù)信息處理的安全，雖然單片機(jī)主電源里有大容量濾波電容器，當(dāng)?shù)綦姇r(shí)，單片機(jī)靠貯存在電容器里的能量，一般能維持工作半個(gè)周期（10ms）左右。為此，要求一旦市電發(fā)生瞬間斷電時(shí)，必須要有一種電源能在小于10ms 的時(shí)間內(nèi)重新送電，確保單片機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行，這一任務(wù)就由UPS 來完成。電源系統(tǒng)瞬時(shí)掉電所產(chǎn)生的干擾會(huì)造成單片機(jī)的計(jì)算錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)丟失，有了UPS 可以使單片機(jī)系連續(xù)可靠地工作。單片機(jī)系統(tǒng)除使用UPS 外，下面介紹一種行之有效的后備電源。通過理論和實(shí)踐證明，當(dāng)供電電壓由5V 下降到4 5V時(shí)單片機(jī)通常均能正常運(yùn)行，但電壓再往下跌落時(shí)，單片機(jī)就不能繼續(xù)正常運(yùn)行。在一般情況下CPU、CMOS、TTL 電路將因電源電壓跌落而首先不能正常運(yùn)行，RAM在電壓跌落到比較低時(shí)尚能工作。因?yàn)閱纹瑱C(jī)使用的主電源均有大容量電容，所以在主電源失電時(shí)，如果按放電曲線在下跌到單片機(jī)能正常運(yùn)行工作的最低電壓之前，把后備電源接上便能保持單片機(jī)正常運(yùn)行。
上傳時(shí)間： 2013-11-02
上傳用戶：niumeng16
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