单片机应用及开发技术0课件

10-1作息时间控制钟10-2水塔水位控制第10章单片机应用及开发技术10-3电热箱单片机温控系统10-4纸机转速、纸长的单片机控制 硬件：时钟电路片软件：片内定时器在单片机计时的过程中，每一次秒加1，都与规定的作息时间比较，如比较相等就进行电铃或扩音设备的开关控制。本系统共有4项控制内容：接通电铃和断开电铃；接通和断开扩音设备。由P1口输出控制码进行控制，其控制码定义为：接通电铃：0FEH断开电铃：0FDH接通扩音设备：7FH断开扩音设备：0BFH10-1作息时间控制钟时钟产生+5V+5V由P1口输出控制码进行控制：接通电铃：0FEH断开电铃：0FDH接通扩音设备：7FH断开扩音设备：0BFH

P1.7P1.6…P1.1P1.0电铃通10电铃断01扩音通01扩音断10程序：1、主程序：为时钟记时程序，使用内部RAM单元：20H秒单元21H分单元22H时单元每运行一次秒加1操作时（参见P158～162），都调用时间比较子程序。2、时间比较子程序：记时时间与存储字中的预置时间进行比较：相等：作息时间已到，发出开关控制码，控制电铃或扩音设备的开/断；不等：子程序返回。50H——存储区首地址；R0——存储区地址指针；2EH——存储区地址指针暂存单元；6AH——存开关控制码；6BH～6DH——依次存放存储字的小时值、分值和秒值。内部RAM中：LOOP1：MOV R0，#4CH ；存储字存储区首地址减4 MOV 2EH，R0

；送存储区地址指针暂存单元LOOP2：MOV R0，2EH MOV R3，#04H ；循环4次 MOV R1，#23HLOOP3：INC R0

；地址指针加4，得开关控制码地址 DJNZ R3，LOOP3 MOV 2EH，R0

；暂存开关控制码地址 MOV R3，#03H ；循环3次 MOVX A，@R0

；读取控制码 JZ A，LOOP5 ；控制码为“0”（结束）则返回 MOV 6AH，A ；存控制码LOOP4：INC R0

；地址指针增量：50H→51H（时）→52H（分）→53H（秒） DEC R1

；记时单元地址减量：23H→22H（时）→21H（分）→20H（秒） MOVX A，@R0

；读取作息时间（时、分、秒） MOV 6BH，A ；存作息时间 MOV A，@R1

；读取记时时间 CJNE A，6BH，LOOP2 ；记时时间（A）与预置作息时间（6BH）比较：不等则转，继续读下面的控制码（时、分、秒） DJNZ R3，LOOP4 ；共读取3次 MOV A，6AH ；开关控制码送A CPL A ；取反（增大驱动能力） MOV P1，A ；开关控制码输出LOOP5：RET ；返回10-2水塔水位控制一、控制原理：虚线表示允许水位变化的上下限。水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制的目的。①当水位上升，达到上限时，因水导电，B、C棒连通+5V。b、c均为“1”，应停止电机和水泵的工作，不再供水；②当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导电。b、c均为“0”，应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水；③当水位处于上下限之间时，B与A棒导通。b为“1”，c为“0”，无论怎样都应维持原有的工作状态。水塔水位控制电路程序： ORG 8000H AJMP LOOPLOOP：ORL P1，#03H；P1.0=P1.1=1，为检查水位状态做准备 MOV A，P1 JNB ACC.0，ONE ；P1.0=0则跳转 JB ACC.1，TWO ；P1.1=1则跳转BACK：ACALL D10S ；P1.0=1、P1.1=0维持原状时就延时10S AJMP LOOPONE： JNB ACC.1，THREE ；P1.1=0则跳转 CLR 93H（P1.3） ；P1.0=0、P1.1=1时，P1.3=0启动报警装置 SETB 92H（P1.2） ；P1.2=1停止电机工作FOUR：SJMP FOURTHREE：CLR 92H ；P1.0=P1.1=0时启动电机 AJMP BACKTWO：SETB 92H ；停止电机工作 AJMP BACK延时子程序D10S（延时10S）：

ORG 8030H

MOV R3，#19H

；R3=25DLOOP3：MOV R1，#85H

；R1=133DLOOP1：MOV R2，#0FAH

；R2=250DLOOP2：DJNZ R2，LOOP2

DJNZ R1，LOOP1 DJNZ R3，LOOP3 RET1T1T1T2T2T2T2T计算延时时间：（若fosc=6MHz，则T=2μS）t={[(2×2μS×250)+3×2μS]×133+3×2μS}×25+3×2μS

=3345106μS≈3.3S（10S???）单片机具有温度设定、显示、给出采样温度反馈值、输出温度控制量以及作调节器运算等功能。温度信号输入通道MC14433是双积分3½位的A/D转换器：采用扫描的方法，输出3½位的BCD码，从0000～1999共2000个数码。内部有时钟源（振荡器）。VR：基准电压输入线，其值为200mV或2V；VX：被测电压输入线，最大为199.9mV或1.999V。DS4～DS1：分别是个、十、百、千位的选通脉冲输出线；Q3～Q0：BCD码数据输出线，动态地输出千位、百位、十位、个位值。即DS4有效时，Q3～Q0表示的是个位值（0～9）；依次类推。EOC与INT0相接使得MC14433每次A/D结束后，同时启动下一次转换，使其处于连续的A/D转换中，并使得单片机在中断服务程序中读入该次转换结果。输出控制电路输出高电平：双向可控硅导通，电热丝通电；输出低电平：双向可控硅截止，电热丝断电。8155I/O端口的负载能力不足以驱动光电耦合器的发光二极管，用1413作为功放。控制算法：对于温度控制系统，系统具有大热惯性，系统采用脉冲宽度调制的控制方法。也可用PID算法、Smith算法、Dalin算法等。T1计量走纸长度（1cm/脉冲）；T0计量信号个数（与INT0配合）；INT0检测纸机转速（V=D/nTc）；INT1检测断纸（通过延时）；晶闸管的控制信号（由DAC0832提供）。走纸长度由拨盘设置；转速的给定由模拟电压经ADC0809转换后设置；6位数码管分别用于显示转速（前2位）和走纸长度（后4位）。系统控制功能：设置8155的PA口和PB口为基本输入方式，PC口为基本输出方式，则8155的控制字为11001100=0CCH；计数器取分频系数为1000D=03E8H，并输出方波信号，则计数器初值应设置成0100001111101000B=43E8H1、纸长的设定：

（拨盘→8155→80C51）程序：MOV R0，#00H ；写控制字（8155设定）MOV A，#0CCHMOVX @R0，AMOV R1，#04H ；写计数器（T0）初值与工作方式MOV A，#0E8H ；置TL0MOVX @R1，AINC R1MOV A，#43H ；置TH0MOVX @R1，AMOV R0，#01H ；把PA口内容读入单片机RAM7FHMOVX A，@R0

；读纸长给定MOV 7FH，AINC R0

；把PB口内容读入单片机RAM7EHMOVX A，@R0MOV 7EH，AINC R0

；把#01H由PC口输出（PC.0=1）MOV A，#01H ；接信号灯：走纸到否？MOVX @R0，AT1的中断服务程序：T1INT：PUSH A ；保护 PUSH PSW MOV TH1，#0FCH ；重置初值 MOV TL1，#18H DEC 7FH ；纸长减1 MOV A，7FH ANL A，#0FH ；取低位 CJNE A，#0FH，ED ；判断是否在BCD码范围 DEC 7FH ；BCD码调整（7FH）=#0FH

DEC 7FH =15 DEC 7FH ；（15-6=9） DEC 7FH DEC 7FH DEC 7FHED： POP PSW ；恢复 POP A RETI ；中断返回PIP： JNB P3.3，NEXT5 ；无断纸信号则返回 MOV R5，#0AH ；延时（0AH=10D）LOOP2：MOV R7，#32H ；32H=50DLOOP1：MOV R6，#00H DJNZ R6，$ DJNZ R7，LOOP1 DJNZ R5，LOOP2 JNB P3.3，NEXT5 ；再判断有无断纸信号 AJMP ED ；有断纸信号则停机NEXT5：RET纸机运行过程中，是否出现断纸现象的检测来自光电信号，经INT1引入单片机内。为了区别是过纸出现空洞还是确实出现断纸现象，单片机根据无纸信号出现的时间长短加以判断。如：当无纸信号持续1S后消失，说明无断纸现象，则微机系统仍然正常运行；如超过此时间后，无纸信号依然存在，则判断为出现了断纸现象，单片机立即停机。程序如下：3、保护：小结单片机应用系统是以单片机为核心，扩展外围芯片和电路，能完成一定任务的微机系统。单片机具有体积小、成本低、抗干扰强、使用方便灵活等优点，已广泛应用于生产和科技等各个领域。1、确定系统控制方案，彻底了解控制对象和控制要求。高速对象（电机调速、图像语音识别等）还是慢速对象（温度、流量等过程控制）；开环控制还是 闭环控制； 等等。设计步骤：4、硬件设计：在系统控制方案的基础上，根据单片机本身的硬件资源，确定出整个系统的控制电路。单片机片内的资源应充分予以利用，只有在不能满足要求时，才需要扩展。5、软件设计：依据控制算法和控制电路。通常硬件少则软件多，反之亦然。 程序编制法则： 画框图→确定软件功能模块→确定流程图→调试子程序→程序总调。6、系统总调：根据制成的硬件电路和调试过的程序做系统总调。常用单片机仿真完成，然后固化软件，脱开仿真器，插回单片机与固化了的程序存储器。总复习1、数据总线的扩展问题：MCS-51系列单片机的编址问题：程序存储器和数据存储器。 已知AB与DB的数目，求地址范围或芯片容量（字节、位）。 已知P2口的接线，确定地址的方法。2、响应中断的时间：3～8µs。3、A/D与D/A转换器的性能指标：A/D的指标：分辨率、转换时间、转换精度。4、CPU定时器/计数器的计数范围（请见P146）计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24。5、编址的问题及标志： 存储器与I/O：统一编址； ROM与RAM：分开编址； ROM内部与外部：统一编址； RAM内部与外部：分开编址。9、定时器/计数器的计算问题：定时初值与波特率的计算：确定TH、TL的值。定时初值的计算与装入（TH0、TL0）；对外部事件进行计数（P148）：计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24。例：生产快餐面的流水生产线上，要求每生产50包，向P1.0发出包装命令，包装成1箱，编写程序。答：①选择定时器计数器及其工作方式：选定时器T0/T1工作于方式2计数。②计数初值：计数初值X=28-50=206=0CEH。③确定控制字：TMOD=00000110B=06H。④采用中断方式，编写程序：程序：

ORG 0000H

AJMP MAIN

O