单片机综合应用课件

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11、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

1、总体设计2、硬件设计23、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）3、软件设计4、AT89S51单片机ISP（在系统编程）35、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”5、抗干扰设计（1）硬件抗干扰46、单片机的C语言设计（1）预处理和I/O口的定义#include<Reg51.h>sbitkey0=P1^0；（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。Voidinex0p（）interruput0<using0>{//具体的中断处理内容略}6、单片机的C语言设计（1）预处理和I/O口的定义5（3）KeilC51集成开发环境（略）（3）KeilC51集成开发环境6一、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。交通灯控制系统一、系统控制要求和方案1．系统要求交通灯控制系统72．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。2．控制方案8单片机综合应用课件9二、硬件设计

1、最小硬件系统

2、数码管显示电路

二、硬件设计1、最小硬件系统103、键盘接口电路

3、键盘接口电路114、存储器电路

4、存储器电路12三、软件设计1、总体设计2、主程序设计三、软件设计1、总体设计133、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73H72H71H70H74H驱动的I/O口P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4亮灭标志位53H52H51H50H无闪烁标志位57H56H55H54H58H/59H3、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144、交通控制时间处理程序4、交通控制时间处理程序155、键盘功能处理程序设计

6、AT24C02操作程序设计5、键盘功能处理程序设计6、AT24C02操作程序设计16一、系统控制要求和方案太阳能给排水控制器一、系统控制要求和方案太阳能给排水控制器171．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1．系统要求182．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。2．控制方案19单片机综合应用课件20二、硬件设计1、电源2、键盘接口、显示电路、存储器电路3、水位检测电路二、硬件设计1、电源214、水温检测电路

4、水温检测电路225、电磁阀及其驱动电路

5、电磁阀及其驱动电路23三、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、存储器读写设计三、软件设计（C语言）（略）1、总体设计241．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0℃~100℃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1．系统要求一、系统控制要求和方案集散温度测控系统252．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。2．控制方案26单片机综合应用课件27二、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二、硬件设计1、通信接口电路283、从站升温控制、降温控制、编码电路4、从站温度检测电路3、从站升温控制、降温控制、编码电路29三、软件设计1、主站主程序

2、主站T0服务程序

三、软件设计1、主站主程序303、主站中断服务程序

3、主站中断服务程序314、从站主程序

4、从站主程序325、从站温度检测程序

5、从站温度检测程序336、从站串行口中断服务程序

6、从站串行口中断服务程序34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351、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

1、总体设计2、硬件设计363、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）3、软件设计4、AT89S51单片机ISP（在系统编程）375、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”5、抗干扰设计（1）硬件抗干扰386、单片机的C语言设计（1）预处理和I/O口的定义#include<Reg51.h>sbitkey0=P1^0；（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。Voidinex0p（）interruput0<using0>{//具体的中断处理内容略}6、单片机的C语言设计（1）预处理和I/O口的定义39（3）KeilC51集成开发环境（略）（3）KeilC51集成开发环境40一、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。交通灯控制系统一、系统控制要求和方案1．系统要求交通灯控制系统412．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。2．控制方案42单片机综合应用课件43二、硬件设计

1、最小硬件系统

2、数码管显示电路

二、硬件设计1、最小硬件系统443、键盘接口电路

3、键盘接口电路454、存储器电路

4、存储器电路46三、软件设计1、总体设计2、主程序设计三、软件设计1、总体设计473、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73H72H71H70H74H驱动的I/O口P2.3P2.2P2.1P2.0P2.4亮灭标志位53H52H51H50H无闪烁标志位57H56H55H54H58H/59H3、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484、交通控制时间处理程序4、交通控制时间处理程序495、键盘功能处理程序设计

6、AT24C02操作程序设计5、键盘功能处理程序设计6、AT24C02操作程序设计50一、系统控制要求和方案太阳能给排水控制器一、系统控制要求和方案太阳能给排水控制器511．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1．系统要求522．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。2．控制方案53单片机综合应用课件54二、硬件设计1、电源2、键盘接口、显示电路、存储器电路3、水位检测电路二、硬件设计1、电源554、水温检测电路

4、水温检测电路565、电磁阀及其驱动电路

5、电磁阀及其驱动电路57三、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、存储器读写设计三、软件设计（C语言）（略）1、总体设计581．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0℃~100℃范围内设定低限