用單片機制作多功能莫爾斯碼電路:用單片機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,盡管它已被現代通信方式所取代,但在業余無線電通信和特殊的專業場合仍具有重要的地位,這是因為等幅電碼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行國際間的通信,收發射設備簡單易制成本低廉,所以深受業余無線電愛好者的喜愛,是業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技術除了持之以恒的毅力外,還需要相關的設備。設計本電路的目的就是給愛好者提供一個實用和訓練的工具。 一、功能簡介 本電路可以配合自動鍵體和手動鍵體,產生莫爾斯碼控制信號,設有16種速度,從初學者到操作高手都能適用。監聽音調也有16種,均可以通過功能鍵進行選擇。可以按程序中設定好的呼號自動呼叫,設有聽抄練習功能,聽抄練習有短碼和混合碼兩種模式,分別對10個數字和常用的38個混合碼模擬隨機取樣,產生分組報碼,供愛好者提高抄收水平之用,速度低4檔的聽抄練習是專為初學者所設,內容是時間間隔較長的單字符。設有PTT開關鍵,可以決定是否控制發射機工作,不需要反復通斷控制線。無論當前處于呼叫狀態還是聽抄狀態只要電鍵接點接通則自動轉到人工發報程序。4分鐘內不使用電路將自動關閉電源,只有按復位鍵才能重新開始工作。先按住聽抄練習鍵復位則進入短碼練習狀態,其它功能不變。從開機到自動關機執行每個功能都有不同的莫爾斯碼提示音。本電路具有較強的抗高低頻干擾的能力和使用方便的大電流開關接口,以適應不同的發射設備。 二、硬件電路原理硬件電路如圖1所示。設計電路的目的在于方便實用,以免在緊張的操作中失誤,所以除了聽抄練習鍵外其它鍵沒有定義復用功能。各鍵的作用在圖中已經標出。PTT控制在每次復位時處于關閉狀態,每按動一次PTT功能鍵則改變一次狀態,這樣可以使用軟件開關控制發射。 PTT處于控制狀態時發光二極管隨控制信號閃亮。考慮到自制設備及淘汰軍用設備與高檔設備控制電流的不同,PTT開關管采用了2SC2073,可以承受500mA的電流,同時還增加了無極性PTT開關電路,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驗。應該注意,如果被控制的負載是感性,則電感兩端必須并聯續流二極管,除自制設備外成品機在這方面一般沒有什么問題。手動鍵只有一個接點,接通后產生連續的音頻和發射控制信號。在本電路中手動鍵的輸入端是P1.5 ,程序不斷檢測P1.5電平,當按鍵按下時P1.5電平為0,程序轉入手動鍵子程序。 自動鍵的接點分別接到P1.3和P1.4 ,同樣當程序檢測到有接點閉合時便自動產生“點”或“劃”。音頻信號從P輸出,經VT1放大后推動揚聲器發音。單片機的I/O口在輸入狀態下阻抗較高,容易受到高低頻信號干擾,所以在每個輸入端口和三極管的be端并聯電阻和高頻旁路電容,確保在較長的電鍵連線和大功率發射時電路工作穩定。圖2是印刷電路版圖,尺寸為110mmX85mm,揚聲器用粘合劑直接粘接在電路版有銅箔的面。 三、軟件設計方法 “點”時間長度是莫爾斯電碼中的基本時間單位。按規定“劃”的時間長度不小于三個“點”,同字符中“點”與“劃”的間隔不小于一個“點”,字符之間不小于一個“劃”,詞與詞之間不應小于五個“點”。在本程序中用條件轉移指令來產生“點”時間長度。通過速度功能鍵功可以設置16種延時參數。用T0中斷產生監聽音頻信號,并將中斷設為優先級,保證在聽覺上純正悅耳。T1用于自動關機計時,如果不使用任何功能四分鐘后將向PCON 位寫1,單片機進入休眠狀態,此時耗電量僅有幾個微安。自動鍵的“點”或“劃”以及手動鍵的連續發音都是子程序的反復調用。P1.2對地短接時自動呼叫可設定為另一內容。為了便于熟悉匯編語言的讀者對發音內容進行修改,這里介紹發音字符的編碼方法。莫爾斯碼的信息與計算機中二進制恰好相同,我們可以用0表示“點”,用1表示“劃”。提示音、自動呼叫、聽抄內容等字符是預先按一定編碼方式存儲在程序中的常數。每個字符的莫爾斯碼一般是由1至6位“點”、“劃”組成,也就是發音次數最多6次。程序中每個字符占用1個字節,字符時間間隔不占用字節,但更長的延時或發音結束信息占用一個字節。我們用字節的低三位表示字節的性質,對于5次及5次以下發音的字符我們用存儲器的高5位存儲發音信息,發音順序由高位至低位,用低3位存儲發音次數,發音時將數據送入累加器A,先得到發音次數,然后使A左環移,對E0進行位尋址,判斷是發“點”還是“劃”,環移次數由發音次數決定。對于6次發音的字符不能完全按照上述編碼規則,否則會出現信息重疊,如果是6次發音且最后一次是“劃”我們把發音次數定義為111B,因為這時第6次位尋址得到的是1。如果第6次發音是“點”,那么這個字符的低三位定義為000B。字符間隔時間由程序自動產生,更長的時間隔或結束標志由字節低三位110B來定義,高半字節表示字符間隔的倍數,例如26H表示再加兩倍時間間隔。如果字節為06H則表示讀字符程序結束,返回主程序。更詳細的內容不再贅述,讀者可閱讀源程序。四、使用注意事項手動鍵的操作難度相對大一些,時間節拍全由人掌握,其特點是發出的電碼帶有“人情味”。自動鍵的“點”、“劃”靠電路產生,發音標準,容易操作,而且可以達到相當快的速度,長時間工作也不易疲勞。在干擾較大、信號微弱的條件下自動鍵碼的辨別程度好于手動鍵碼。初學者初次使用手動鍵練習發報要有老師指導,且不可我行我素,一旦養成不正確的手法則很難糾正。在電臺上時常聽到一些讓對方難以抄收的電碼,這可能會使對方反感而拒絕回答。使用自動鍵也應在一定的聽抄基礎上再去練習。在暫時找不老師的情況下可多練習聽力,這對于今后能夠發出標準正確的電碼非常有益。
上傳時間: 2013-10-31
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PC機之間串口通信的實現一、實驗目的 1.熟悉微機接口實驗裝置的結構和使用方法。 2.掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 3.學會串行通信程序的編制方法。 二、實驗內容與要求 1.基本要求主機接收開關量輸入的數據(二進制或十六進制),從鍵盤上按“傳輸”鍵(可自行定義),就將該數據通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數據。具體操作說明如下:(1)出現提示信息“start with R in the board!”,通過調整乒乓開關的狀態,設置8位數據;(2)在小鍵盤上按“R”鍵,系統將此時乒乓開關的狀態讀入計算機I中,并顯示出來,同時顯示經串行通訊后,計算機II接收到的數據;(3)完成后,系統提示“do you want to send another data? Y/N”,根據用戶需要,在鍵盤按下“Y”鍵,則重復步驟(1),進行另一數據的通訊;在鍵盤按除“Y”鍵外的任意鍵,將退出本程序。2.提高要求 能夠進行出錯處理,例如采用奇偶校驗,出錯重傳或者采用接收方回傳和發送方確認來保證發送和接收正確。 三、設計報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(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“發送移位寄存器”(并→串)。能夠完成上述“串←→并”轉換功能的電路,通常稱為“通用異步收發器”(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,在需要發送字符時,必須首先設置TXEN和CTS#為有效狀態,TXEN(Transmitter Enable)是允許發送信號,是命令寄存器中的一位;CTS#(Clear To Send)是由外設發來的對CPU請求發送信號的響應信號。然后就開始發送過程。在發送時,每當CPU送往發送緩沖器一個字符,發送器自動為這個字符加上1個起始位,并且按照編程要求加上奇/偶校驗位以及1個、1.5個或者2個停止位。串行數據以起始位開始,接著是最低有效數據位,最高有效位的后面是奇/偶校驗位,然后是停止位。按位發送的數據是以發送時鐘TXC的下降沿同步的,也就是說這些數據總是在發送時鐘TXC的下降沿從8251A發出。數據傳輸的波特率取決于編程時指定的波特率因子,為發送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當波特率指定為16時,數據傳輸的波特率就是發送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數據總線將數據送到8251A的數據輸出緩沖寄存器以后,再傳輸到發送緩沖器,經移位寄存器移位,將并行數據變為串行數據,從TxD端送往外部設備。在8251A接收字符時,命令寄存器的接收允許位RxE(Receiver Enable)必須為1。8251A通過檢測RxD引腳上的低電平來準備接收字符,在沒有字符傳送時RxD端為高電平。8251A不斷地檢測RxD引腳,從RxD端上檢測到低電平以后,便認為是串行數據的起始位,并且啟動接收控制電路中的一個計數器來進行計數,計數器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數器是作為接收器采樣定時,當計數到相當于半個數位的傳輸時間時再次對RxD端進行采樣,如果仍為低電平,則確認該數位是一個有效的起始位。若傳輸一個字符需要16個時鐘,那么就是要在計數8個時鐘后采樣到低電平。之后,8251A每隔一個數位的傳輸時間對RxD端采樣一次,依次確定串行數據位的值。串行數據位順序進入接收移位寄存器,通過校驗并除去停止位,變成并行數據以后通過內部數據總線送入接收緩沖器,此時發出有效狀態的RxRDY信號通知CPU,通知CPU8251A已經收到一個有效的數據。一個字符對應的數據可以是5~8位。如果一個字符對應的數據不到8位,8251A會在移位轉換成并行數據的時候,自動把他們的高位補成0。 五、系統總體設計方案根據系統設計的要求,對系統設計的總體方案進行論證分析如下:1.獲取8位開關量可使用實驗臺上的8255A可編程并行接口芯片,因為只要獲取8位數據量,只需使用基本輸入和8位數據線,所以將8255A工作在方式0,PA0-PA7接實驗臺上的8位開關量。2.當使用串口進行數據傳送時,雖然同步通信速度遠遠高于異步通信,可達500kbit/s,但由于其需要有一個時鐘來實現發送端和接收端之間的同步,硬件電路復雜,通常計算機之間的通信只采用異步通信。3.由于8251A本身沒有時鐘,需要外部提供,所以本設計中使用實驗臺上的8253芯片的計數器2來實現。4:顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調用來實現。設計思路框圖,如下圖所示: 六、硬件設計硬件電路主要分為8位開關量數據獲取電路,串行通信數據發送電路,串行通信數據接收電路三個部分。1.8位開關量數據獲取電路該電路主要是利用8255并行接口讀取8位乒乓開關的數據。此次設計在獲取8位開關數據量時采用8255令其工作在方式0,A口輸入8位數據,CS#接實驗臺上CS1口,對應端口為280H-283H,PA0-PA7接8個開關。2.串行通信電路串行通信電路本設計中8253主要為8251充當頻率發生器,接線如下圖所示。
上傳時間: 2013-12-19
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基于PC機的電子琴設計 一、實驗目的1.掌握利用pc機揚聲器發出聲音的方法。2.學習利用系統功能調用從鍵盤上讀取字符的方法。 二、實驗內容與要求利用PC機和揚聲器實現簡易電子琴的功能。 1.基本要求(1)電子琴功能,編寫程序,程序運行時使pc機成為一架可彈奏的“鋼琴”。當按下PC機鍵盤數字鍵1-8時,依次發出1,2,3,4,5,6,7,i八個音調。(2)音樂盒功能,內部存儲至少2首以上的樂曲,根據菜單選擇播放。2.提高要求(1)使一組放光二極管隨音調變化而改變,實現音樂彩燈 (2)能夠實現高、中、低音的選擇。 (3)能夠存儲彈奏的內容,進行回放。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單 5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、設計原理要使揚聲器發出不同的音調,就得輸入不同頻率的波形。通過給8253定時/計數器裝入不同的計數值,可以使其輸出不同頻率的方波。經過放大器的放大作用,便可驅動揚聲器發出不同的音調,只要插入一段延時程序之后,再將揚聲器切斷,音調的聲音就可以持續一端時間。通過計算機的不同按鍵輸出不同的音調,需要使用系統調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成一個對應關系。
上傳時間: 2013-10-16
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單片機系統軟件抗干擾方法:在提高硬件系統抗干擾能力的同時,軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機系統為例,對微機系統軟件抗干擾方法進行研究。1、軟件抗干擾方法的研究在工程實踐中,軟件抗干擾研究的內容主要是: 消除模擬輸入信號的嗓聲(如數字濾波技術); 程序運行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對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。當PC受干擾出現錯誤,程序便脫離正常軌道“亂飛”,當亂飛到某雙字節指令,若取指令時刻落在操作數上,誤將操作數當作操作碼,程序將出錯。若“飛”到了三字節指令,出錯機率更大。在關鍵地方人為插入一些單字節指令,或將有效單字節指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節指令和三字節指令后插入兩個字節以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數上,由于空操作指令NOP的存在,避免了后面的指令被當作操作數執行,程序自動納入正軌。此外,對系統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行。1.2 攔截技術所謂攔截,是指將亂飛的程序引向指定位置,再進行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設計陷阱,其次要將陷阱安排在適當的位置。1.2.1 軟件陷阱的設計當亂飛程序進入非程序區,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,再進行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區填入以下指令作為軟件陷阱:
上傳時間: 2013-10-29
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單片機系統常用軟件抗干擾措施:可靠性設計是一項系統工程,單片機系統的可靠性必須從軟件、硬件以及結構設計等方面全面考慮。硬件系統的可靠性設計是單片機系統可靠性的根本,而軟件系統的可靠性設計起到抑制外來干擾的作用。軟件系統的可靠性設計的主要方法有:開機自檢、軟件陷阱(進行程序“跑飛”檢測)、設置程序運行狀態標記、輸出端口刷新、輸入多次采樣、軟件“看門狗”等。通過軟件系統的可靠性設計,達到最大限度地降低干擾對系統工作的影響,確保單片機及時發現因干擾導致程序出現的錯誤,并使系統恢復到正常工作狀態或及時報警的目的。一、開機自檢開機后首先對單片機系統的硬件及軟件狀態進行檢測,一旦發現不正常,就進行相應的處理。開機自檢程序通常包括對RAM、ROM、I/O口狀態等的檢測。1 檢測RAM檢查RAM讀寫是否正常,實際操作是向RAM單元寫“00H”,讀出也應為“00H”,再向其寫“FFH”,讀出也應為“FFH”。如果RAM單元讀寫出錯,應給出RAM出錯提示(聲光或其它形式),等待處理。2 檢查ROM單元的內容對ROM單元的檢測主要是檢查ROM單元的內容的校驗和。所謂ROM的校驗和是將ROM的內容逐一相加后得到一個數值,該值便稱校驗和。ROM單元存儲的是程序、常數和表格。一旦程序編寫完成,ROM中的內容就確定了,其校驗和也就是唯一的。若ROM校驗和出錯,應給出ROM出錯提示(聲光或其它形式),等待處理。3 檢查I/O口狀態首先確定系統的I/O口在待機狀態應處的狀態,然后檢測單片機的I/O口在待機狀態下的狀態是否正常(如是否有短路或開路現象等)。若不正常,應給出出錯提示(聲光或其它形式),等待處理。4 其它接口電路檢測除了對上述單片機內部資源進行檢測外,對系統中的其它接口電路,比如擴展的E2PROM、A/D轉換電路等,又如數字測溫儀中的555單穩測溫電路,均應通過軟件進行檢測,確定是否有故障。只有各項檢查均正常,程序方能繼續執行,否則應提示出錯。
上傳時間: 2013-11-02
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基于單片機的紅外門進控制系統設計與制作:我們所做的創新實驗項目“基于單片機的紅外門控系統”已基本完成,現將其工作原理簡要說明。該系統主要分為兩大部分:一是紅外傳感器部分。二是單片機計數顯示控制部分。基本電路圖如下:其中紅外傳感器部分我們采用紅外對管實現,紅外對管平行放置,平常處于接收狀態,經比較器輸出低電平,當有人經過時,紅外線被擋住,接收管接收不到紅外線,經比較器輸出高電平。這樣,當有人經過時便會產生一個電平的跳變。單片機控制部分主要是通過外部兩個中斷判斷是否有人經過,如果有人經過,由于電平跳變的產生,進入中斷服務程序,這里我們采用了兩對紅外傳感器接到兩個外部中斷口,中斷0作為入口,實現加1操作,中斷1作為出口,實現減1操作。另外,我們通過P0口控制室內燈的亮暗,當寄存器計數值為0時,熄燈,不為0時,燈亮。顯示部分,采用兩位數碼管動態顯示,如有必要,可以很方便的擴展為四位計數。精益求精!在實驗過程中,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,我們本想做成室內只有一個門的進出計數,原理已清楚,即在門的兩邊放置兩對紅外對管,進出時,擋住兩對對管的順序不同,因此,可判斷是進入還是出去,從而實現加減計數,編程時,可分別在兩個中斷服務程序的入口置標志位,根據標志位判斷進出,詳細內容在程序部分。理論如此,但在實際過程中,還是發現實現不了上述功能,我們初步判定認為是程序掌握得不夠好,相信隨著自己對單片機了解的深入,應該會做出更好的 (因為我們是臨時學的單片機),程序的具體內容如下: $MOD52 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050HMAIN: CLR A MOV 30H , A ;初始化緩存區 MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB PX1NEXT1: ACALL HEXTOBCDD ;調用數制轉換子程序 ACALL DISPLAY ;調用顯示子程序 LJMP NEXT1 ORG 0100H ;中斷0服務程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next JBC F0,NEXT SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 MOV A , R7 ADD A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT: RETI ORG 0150H ;中斷1服務程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next2 JBC F0,NEXT2 SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 CLR C MOV A , R7 SUBB A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 SUBB A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT2 CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT2: RETI ORG 0200HHEXTOBCDD:MOV A , R6 ;由十六進制轉化為十進制 PUSH ACC MOV A , R7 PUSH ACC MOV A , R2 PUSH ACC CLR A MOV R3 , A MOV R4 , A MOV R5 , A MOV R2 , #10HHB3: MOV A , R7 ;將十六進制中最高位移入進位位中 RLC A MOV R7 , A MOV A , R6 RLC A MOV R6 , A MOV A , R5 ;每位數加上本身相當于將這個數乘以2 ADDC A , R5 DA A MOV R5 , A MOV A , R4 ADDC A , R4 DA A ;十進制調整 MOV R4 , A MOV A , R3 ADDC A , R3 DJNZ R2 , HB3 POP ACC MOV R2 , A POP ACC MOV R7 , A POP ACC MOV R6 , A RET ORG 0250HDISPLAY: MOV R0 , #30H MOV A , R5 ANL A , #0FH MOV @R0 , A MOV A , R5 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV R0 , #30H MOV R2 , #11111110BAGAIN: MOV A , R2 MOV P2 , A MOV A , @R0 MOV DPTR , #TAB MOVC A , @A+DPTR MOV P1 , A ACALL DELAY INC R0 MOV A , R2 RL A MOV R2 , A JB ACC.4 , AGAIN RETTAB: DB 03FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ;七段碼表DELY: MOV R1,#80D1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ 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 該系統實際應用廣泛。可用在生產線上產品數量統計、公交車智能計數問候(需添加語音芯片)、超市內人數統計等公共場合。另外,添加串口通信部分便可實現與PC數據交換的功能。 由于,實驗簡化了,剩下不少零件和資金,所以我們又做了兩項其他的實驗。
上傳時間: 2013-12-22
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單片計算機(簡稱單片機)在工作時,因某種原因造成突然掉電,將會丟失數據存儲器(RAM)里的數據,沖掉前期工作的所有信息。為了在突然掉電時能夠保持數據存儲器(RAM)的數據,保證單片機系統穩定、可靠地工作,數據信息處理的安全,雖然單片機主電源里有大容量濾波電容器,當掉電時,單片機靠貯存在電容器里的能量,一般能維持工作半個周期(10ms)左右。為此,要求一旦市電發生瞬間斷電時,必須要有一種電源能在小于10ms 的時間內重新送電,確保單片機系統正常運行,這一任務就由UPS 來完成。電源系統瞬時掉電所產生的干擾會造成單片機的計算錯誤和數據丟失,有了UPS 可以使單片機系連續可靠地工作。單片機系統除使用UPS 外,下面介紹一種行之有效的后備電源。通過理論和實踐證明,當供電電壓由5V 下降到4 5V時單片機通常均能正常運行,但電壓再往下跌落時,單片機就不能繼續正常運行。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行,RAM在電壓跌落到比較低時尚能工作。因為單片機使用的主電源均有大容量電容,所以在主電源失電時,如果按放電曲線在下跌到單片機能正常運行工作的最低電壓之前,把后備電源接上便能保持單片機正常運行。
上傳時間: 2013-11-02
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用單片機實現溫度遠程顯示摘 要:文章介紹了用AT89S8252單片機的串行接口與智能溫度巡回檢測儀(XJ-08S)通過RS—485總線相互通訊實現熱水溫度遠程顯示的一種低成本解決方案,內容涉及RS—485總線通訊、單片機驅動數碼管顯示、數據轉換以及鍵盤處理軟硬件設計等內容。關鍵詞:單片機 RS—485總線 數碼管顯示 數據轉換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器,這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補償導線,而溫度補償導線價格很貴,并且線路太長也會影響測量精度。在實際應用中往往需要對較遠處(1KM左右)的溫度信號進行監視。現有的解決方案有很多,例如:1、 在現場用智能儀表對溫度信號進行測量,用計算機作上位機與智能儀表進行通訊來實現遠程溫度監測(采用這種方案要增加計算機設備及相關計算機軟件)。2、 NCU+DDC實現遠程溫度監測。用兩個DDC,一個安裝在現場測量溫度,另一個安裝在監視地,兩個DDC通過NCU進行通訊從而實現遠程溫度監測。但以上方案都存在成本高的問題,有沒有低成本的解決方案呢?其實,在單片機應用日益廣泛的今天,完全可以用單片機以極低的成本來實現遠程溫度監測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時給兩棟建筑物內的兩家酒店供應蒸汽,由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進行熱交換后產生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個熱交換站的距離分別約600米,值班人員要不停地奔波于兩個熱交換站與鍋爐房之間進行設備巡視,檢查熱水溫度是否控制在規定的范圍,這樣不僅增加了值班人員的勞動強度,同時也使鍋爐房經常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個熱交換站內各熱交換器的熱水溫度,則值班人員僅在熱水溫度異常時才需到各熱交換站檢查設備,這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業公司作過方案,其報價在人民幣10萬元左右,后因種種原因該項目未實施。經過分析,本人發現可以用單片機+智能儀表以低成本實現溫度遠程顯示,并且經過實驗取得了成功,現將設計方案簡述如下:三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個熱交換站分高低區共安裝有8個熱交換器,正常水溫在45oC至65oC之間;兩個熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點兩種方式顯示8個熱交換器的熱水溫度,巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點方式時每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個熱交換器熱水溫度,每3秒自動更新數據一次。3、 根據控制要求選擇單片機+智能儀表的解決方案:用帶通訊接口的智能儀表安裝在現場測量溫度,設計制作一個單片機裝置完成與智能儀表的通訊及數據顯示。四、通訊協議、智能儀表選擇及其參數介紹因熱水溫度信號變化較慢,因而對通信的速度要求不高,對于這種低速率遠距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA(美國電子工業聯合會)在1983年公布的新的平衡傳輸標準,是工業界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標準接口,它以半雙工方式通信,支持多點連接,傳統驅動器允許創建多達32個節點的網絡,且其具有傳輸距離遠(最大傳輸距離為1200M),傳輸速度快(1200M時為100KBPS)等優點。其連接方法如下圖所示。
上傳時間: 2013-10-12
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基于變頻調速的水平連鑄機拉坯輥速度控制系統Frequency Inverter Based Drawing RollerS peedC ontrolSy stem ofHorizontal Continuous Casting MachineA 偉劉沖旅巴(南 華 大 學電氣工程學院,衡陽421001)摘要拉坯輥速度控制是水平連鑄工藝的關鍵技術之一,采用變頻器實現水平連鑄機拉坯輥速度程序控制,由信號發生裝置給變頻器提供程控信號。現場應用表明該控制系統速度響應快,控制精度高,滿足了水平連鑄生產的需要。關鍵詞水平連鑄拉坯輥速度程序控制變頻器Absh'act Speedc ontorlof dr awingor leris on eo fth ek eyte chnologiesfo rho rizontalco ntinuousca stingm achine.Fo rth ispu rpose,fr equencyco nverterisad optedfo rdr awingor lersp eedp rogrammablec ontorlof ho rizontalco ntinuousca stingm achine,th ep rogrammableco ntorlsi gnalto fr equencyc onverteris provided場a signal generator. The results of application show that the response of system is rapid and the control accuracy is high enough to meet thedemand of production of horizontal continuous casting.Keywords Horizontalco ntinuousc asting Drawingor ler Speedp rogrammablec ontrol Ferquencyin verter 隨著 現 代 化工業生產對鋼材需求量的日益增加,連鑄生產能力已經成為衡量一個國家冶金工業發展水平的重要指標之一。近十幾年來,水平連鑄由于具有投資少、鑄坯直、見效快等多方面的優點,國內許多鋼鐵企業利用水平連鑄機來澆鑄特種合金鋼,發揮了其獨特的優勢并取得了較好的經濟效益〔1,2)0采用 水 平 連鑄機澆鑄特種合金鋼時,由于拉坯機是水平連鑄系統中的關鍵設備之一,拉坯機及其控制性能的好壞直接影響著連鑄坯的質量,因此,連鑄的拉坯技術便成為整個水平連鑄技術的核心。由于鋼的冶煉過程是在高溫下進行的,鋼水溫度的變化又容易影響鑄坯的質量和成材率,因此,如何能在高溫環境下控制好與鑄坯速度相關的參數(拉、推程量,中停時間和拉坯頻率等)對于確保連鑄作業的進一步高效化,延長系統的連續作業時間十分關鍵。因此,拉坯輥速度控制技術是連鑄生產過程控制領域中的關鍵技術之- [31
上傳時間: 2013-10-12
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三種方法讀取鍵值 使用者設計行列鍵盤介面,一般常採用三種方法讀取鍵值。 中斷式 在鍵盤按下時產生一個外部中斷通知CPU,並由中斷處理程式通過不同位址讀資料線上的狀態判斷哪個按鍵被按下。 本實驗採用中斷式實現使用者鍵盤介面。 掃描法 對鍵盤上的某一行送低電位,其他為高電位,然後讀取列值,若列值中有一位是低,表明該行與低電位對應列的鍵被按下。否則掃描下一行。 反轉法 先將所有行掃描線輸出低電位,讀列值,若列值有一位是低表明有鍵按下;接著所有列掃描線輸出低電位,再讀行值。 根據讀到的值組合就可以查表得到鍵碼。4x4鍵盤按4行4列組成如圖電路結構。按鍵按下將會使行列連成通路,這也是見的使用者鍵盤設計電路。 //-----------4X4鍵盤程序--------------// uchar keboard(void) { uchar xxa,yyb,i,key; if((PINC&0x0f)!=0x0f) //是否有按鍵按下 {delayms(1); //延時去抖動 if((PINC&0x0f)!=0x0f) //有按下則判斷 { xxa=~(PINC|0xf0); //0000xxxx DDRC=0x0f; PORTC=0xf0; delay_1ms(); yyb=~(PINC|0x0f); //xxxx0000 DDRC=0xf0; //復位 PORTC=0x0f; while((PINC&0x0f)!=0x0f) //按鍵是否放開 { display(data); } i=4; //計算返回碼 while(xxa!=0) { xxa=xxa>>1; i--; } if(yyb==0x80) key=i; else if(yyb==0x40) key=4+i; else if(yyb==0x20) key=8+i; else if(yyb==0x10) key=12+i; return key; //返回按下的鍵盤碼 } } else return 17; //沒有按鍵按下 }
上傳時間: 2013-11-12
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