毕业设计（论文）-基于单片机的智能型配电控制柜设计

摘要本设计是基于51单片机的配电控制柜的远程监控控制器的设计，设计工程，需要考虑连接至少64个网络节点，并可以对每个节点实时地采样数据、输出控制,以及对站点的智能识别。根据设计指标，在分析工艺的根底上，本设计主要进行控制器的总体硬件设计、光电转换电路的设计以及电源模块的设计，并选择适合本设计的51单片机，为了完善本控制器，设计了系统的抗干扰技术。最终通过软件编程完本钱设计的实现了51单片机对配电控制柜的远程监控。关键词：计算机、单片机、通信协议、远程监控AbstractThisdesigniscontrolsthecabinetbasedon51monolithicintegratedcircuitspowerdistributionthelong-distancemonitoringcontrollerdesign,thedesignproject,needstoconsidertheconnectionatleast64nodes,andmaytoeachpitchpointreal-timesamplingdata,theoutputcontrol,aswellastothestandintelligentrecognition.Accordingtodesignsthetarget,intheanalysiscraftfoundation,thisdesignmainlycarriesonthecontrollertheoverallhardwaredesign,thephotoelectricityswitchingcircuitdesignaswellasthepowersourcemoduledesign,andthechoicesuitsthisdesign51monolithicintegratedcircuits,fortherarebookcontroller,hasdesignedthesystemantijammingtechnology.Finallyprogrammedthecostdesignthroughsoftwaretherealization51monolithicintegratedcircuitstocontrolthecabinettothepowerdistributionthelong-distancemonitoring.Keywords:Computer、MCU、CommunicationProtocol、RemoteControl目录第一章绪论 ．4整个扇区数据擦除〔全部擦除〕使用以下方式可以将整个扇区和它的控制标志删除切换至写flash存储器WR_FMCON操作将全部擦除指令写入FMCON存放器切换至读flash存储器WR_FMCON操作连续读取端口状态直到接口端既不忙又不产生出错中断时，操作完成。独立扇区擦除使用以下方式可以将整个扇区和它的控制标志删除1．切换至Flash存储器地址高字节2．切换至页存放器地址的顶部3．切换至写flash存储器WR_FMCON操作4．将全部擦除指令写入FMCON存放器5．切换至读flash存储器WR_FMCON操作6．连续读取端口状态直到接口端既不忙又不产生出错中断时，操作完成。单独页面擦除1．切换至Flash存储器地址低字节2．将页面存放器的低8位地址信息写入Flash存储器地址低字节3．切换至Flash存储器地址高字节4．将页面存放器的高8位地址信息写入Flash存储器地址高字节5．将擦除页面指令写入FMCON存放器6．连续读取FMCON存放器的状态，直到接口端既不忙又不产生出错中断时，操作完成。8循环检测计数器1．切换至写flash存储器WR_FMCON操作2．在循环计数器的扇区指令的引导下进入写flash存储器WR_FMCON操作3．切换至读flash存储器RD_FMCON操作,并连续读取FMCON存放器的状态，直到接口端既不忙又不产生出错中断时，操作完成。4．切换至读flash存储器RD_FMCON操作,并读出4位循环检测位。读配置状态,引导向量,状态字节,加密字节,器件标志参数读配置状态,引导向量,状态字节,加密字节,器件标志参数,标示字节,可通过写写flash存储器WR_FMCON和写flash存储器的地位字节地址来完成.这些存放器有如下的地址信息:名称地址位功能UCFG100H用户配置字节1，通过软件控制其执行和读出UCFG201H用户配置字节2，通过软件控制其执行和读出BootVector02H引导向量Status03H状态位字节-04H--05H--06H--07H-SEC008H加密字节，扇区0SEC109H加密字节，扇区1SEC20AH加密字节，扇区2SEC30BH加密字节，扇区3SEC40CH加密字节，扇区4SEC50DH加密字节，扇区5SEC60EH加密字节，扇区6SEC70FH加密字节，扇区7MFGID10H标示字节，厂商IDID111H标示字节ID1只读ID212H标示字节ID2只读表4.8EEPOOM位注:1.只适用于为P89LPC922,P89LPC925,P89LPC931,P89LPC932AL,P89LPC934,LPC9352.适用于所有零件除P89LPC920这些位可以用如下方法读出：1.切换至写flash存储器WR_FMCON操作2．将CONF命令〔6CH〕写入FMCON3．将flash单元的地址写入FMADRL4．跳转至数据地址入口处5．读出flash单元的数据6．跳出数据地址位6.0定时器6.1进入连续运行模式图6.1进入连续运行模式时续VDD=2.4Vto3.6V;IPP=TBDmA运行期间;Tamb=10°Cto+40°C表6.1定时器运行模式符号参数最值单位MINMAXtVRRST在VDD信号之后作用50-ustRHRST高电平132ustRLRST低电平1-ustRPLCPTDBTDBus定时器地址设置表6.2定时器运行指令符号参数最值单位MINMAXTSC连续时钟循环定时200-usTSCH连续高电平80-usTSCL连续低电平80-usTWAIT在两个连续字符之间等待200-usTSDISU在连续时钟信号的上升沿输入时间的设定值20-usTSDIH在连续时钟信号的上升沿之后输入延迟时间的设定值40-usTSDOH在连续时钟信号的上升沿之后输出延迟时间的设定值10-usTSCLDV在连续时钟信号为低电平时将数据的起始位清零-80usTSCHZ在连续时钟信号为高电平时等待数据的停止位-80Us致谢现在我的毕业设计顺利的完成了，在此我要特别感谢我的指导老师刘满强老师，在他的悉心指导之下使我从心里真正结束了在做一件设计时差不多就行的心态，以前我总是所学的知识一知半解，在遇到要用的只是时总是会说，好似……，应该是……，差不多是……，之类的话，当然这种习惯也带到了我本次的设计之中来。然而当我无意之中在刘老师面前说出这样的字眼时，他总能细心的发现，并告诉我，什么差不多啊？要一定的呢！语气很和蔼，但是态度很坚决，这让我觉得很惭愧，在之后的设计期间，我都在尽量地改正我得这个缺点，感谢刘老师发现我这样的在这次毕业设计过程中，我们也能有时机在老师的带着下到他们正在设计的实际工程参观，让我们这些欠缺实际经验的大学毕业生们有时机体验实际的工业现场。平时当我们有不懂的问题时，只要我们能遇到以前给我们带过课的老师，向他们请教一些问题时，我们同样会得到答案，在此也要对这些老师们表示衷心的感谢。同样，这次的毕业设计也使我们的同学关系更进一步了，在大学期间的生活可以说由于每个人都有自己的课余生活，所以我们的关系不是很密切，是这次毕业设计给了我们这个时机，使得我们同学之间互相帮助，互相进一步的了解，在设计的过程中有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识帮助很大，所以在这里也非常感谢帮助我的同学。在集体中我们能学到的知识不会那么的死板，而且很多人在一起讨论，学习形式灵活，学到的知识多也快。所以也要感谢我们的学院老师能给我们这样的一起学习的时机。在这次的毕业设计中，我们的合作意识和团队精神也在不经意间得到了显著的提高。总之，毕业设计已经结束，我们在这样的锻炼中，每个人都有自己的收获无论是在专业知识方面还是在其它的各个方面，虽然我们的知识或许还缺乏以马上胜任我们以后的工作，但是这次毕业设计中学到的知识无疑会给我们以后的学习和工作带来很大的帮助。因此，也要感谢这次毕业设计。附录Ⅰ:器件明细表器件具体型号或大小所需数量C8051F02118255174LS061174LS04174LS07274LS0016IN40072SIV99PIN型发光二极管2BS120PIN型光敏二极管40.1uF电容40.01uF电容162uF电容147uF电容1221uF电容147pF电容1100uF电容31000uF电容1330uF电容110uF电容110pF电容10.1uF电容11K电阻384.7K电阻20500欧电阻15欧电阻16.8欧电阻110欧电阻150欧电阻1510欧电阻19.5K电阻124K电阻115K电阻110K电阻12M电阻12K电阻1UR400V1VSP6KE1201UF40071IN41481MURS1201UF54021BUW-1001TOP233Y1LTV817A1TL431C1JWC-21F-005继电器911M晶振1SB按键开关1BT144016BT14102按键开关8IIL1179高频放大器POA1322FU1A熔断器120mH电感13.3uH电感253匝线圈115匝线圈14匝线圈13匝线圈17匝线圈1附录Ⅱ:程序清单程序开始：ORG0000HLJMPCHS；上电转初始化ORG0023HLJMPINTS；转中断效劳程序ORG0050HCHS:JKEQUP0.0；继电器吸和MISS1EQUP0.1；接收出错MISS2EQUP0.2；发送出错MOVSP#60HMOVSCON,#50H；串口初始化，工作于方式1，允许数据接收MOVTMOD,#11H；T1工作于方式1MOVPSON,#80H；使SMOD=1MOVTH1,#0E8H；晶振11.05992MHzMOVTL1,#0FDH；波特率=19.2Kb/sCHS1:MOVDPTR,#4000H；8255控制字入口地址MOVA,#81H；8255AMOVX@DPTR,ASEBTIT0；设置边沿触发SETBEA；开CPU中断SETBES；开串行中断SETBTR1；开定时中断CHS2:CLR00HCLR01HCLR02HCLR03HCLRRI；接收标志清零CLRTI；发送标志清零MOVR6,#00HMOVR7,#00HLJMPMAINMAIN：MOVDPTR,#4300HMOVA,#00H；全0扫描8255CMOVX@DPTR,A；从8255CNOP；延时NOPNOPNOPMOVDPTR,#4200HMOVX@DPTR,A；从1#8255B口输出显示按键数据SJMPMAININTS:CLRES；关CPU中断CLREA；关串行口中断CLRRI；接收标志清零PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVA,SBUF；接收PC机发送的数据WAIT:JNBT1,WAITCJNEA,#0FFFFH,MAIN；接收的不是地址信息那么转入主程序LJMPDATAS；是地址信息，那么进入地址效劳程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITDATAS:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRRI；；接收标志清零CLRTI；发送标志清零PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVDPTR,#0XFDFEH；从EPROM中取出指定地址单元中的数据MOXCR1,@DPTRCJNER1,#00H，RECE；此单元中的数据如果不是0，那么进入地；址分配程序CJNER1,A,MAIN；判断是不是本站点的地址，如果不是本站；点的地址，那么不响应计算机，转入主程序LJMPTEXT；是本站点地址就转入判断执行程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITRECE:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRRI；；接收标志清零CLRTI；发送标志清零PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVR0,#03H；给R0赋初值3，用于计数MOVA,#0FFFFH；向主机回馈地址未分配标志MOVSBUF,AJNBT1,$MOVA,SBUF；从总线上读入数据信息CJNEA,#0FFFEH，RECE2；不是主机回馈的信息那么转入重发；程序SETBJK；是主机回馈的标志，那么接通与下一路站点的通信通路SJMPRECE3；转入地址信息接收状态CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITRECE2:CLRT1DECR0CJNERO,#00H,RECE；还没有发送3次就重发LJMPMISS1；发送次数到了就转入接收出错程序RECE3：MOVA,SBUFMOVR7,A；接收主机发送的字节数MOVR3,A；暂存字节数RECE4:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRTI；发送标志清零PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCSETBPSWEMOVR0,#03HRE41:MOVA,SBUFCJNEA,#00H,RE41JNBT1,RE41SJMPRECE5MOVDPTR,#0XFDFE；将地址信息存入EPROM的0XFDFE单；元中MOVX@DPTR,AINCDPTRDECR7CJNER7,#00,RECE6；延时到，接收还未完成，就重发CLRPSWECLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBTISETBEA；开中断SETBESREITRECE5:CLRT1DECR0CJNER0,#00H,RECELJMPMISS2；转接收出错RECE6:CLRROCLRT1MOVR0,#03HMOVA,#0FFFEH；向主机回馈地址分配完成标志MOVSBUF,ANOPNOPNOPNOPMOVA,SBUFJNBT1,$CJNEA,#0FFFDH,RECE7；不是那么重发SJMPRECE8RECE7: CLRT1DECR0CJNERO,#00H,RECE6LJMPMISS1RECE8:CLRT1MOVA,SBUFJNBT1,$JBA,#00H,MAIN；没有信号就转入主程序LJMPRECIVE；有后续信号就转入状态执行程序RESEET:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRRI；接收标志清零PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVR0,#03H；给R0赋初值3，用于计数RES1:MOVA,#0FFF6H；将地址接收到的标志送主机就，建立通；信通道MOVSBUF,ANOPNOPNOPNOPMOVA,SBUFJNBT1,$CJNEA,#0FFFDH,RES2；不是主机回馈信号就重发LJMPRECIVECLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBRISETBEA；开中断SETBESREITRES2:CLRT1DECR0CJNERO,#00H,RES1；还没有发送3次就重发LJMPMISS1；发送次数到了就转入接收出错程序RECIVE:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRTI；发送标志清零CLRR0PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HREC1:MOVA,SBUFJNBT1，$REC2:CJNEA,#0FFFCH,REC3LJMPOUTPUTREC3:CJNEA,#0FFF9H,REC4LJMPCHEEKREC4:LJMPMAIN；都不是就转入主程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITOUTPUT:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRTI；发送标志清零CLRR0PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HOUT1:MOVA,#0FFFCH；反响主机发送输出信息MOVSBUF,ANOPNOPNOPNOPMOVA,SBUFJNBT1,$CJNBA,#0FFFBH,OUT2SJMPOUTCLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITOUT2:CLRT1DECR0CJNERO,#00H,OUT1；还没有发送3次就重发LJMPMISS2；发送次数到了就转入发送出错程序OUT:MOVA,SBUFMOVDPTR,#4100H；送8255A口输出并显示MOVX@DPTR,AROUT：SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRTI；发送标志清零CLRR0PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HMOVA，#0FFFBHMOVSBUF，AJNBTI，$MOVA,SBUFCJNEA,#0FFFAH,RECECLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITROUT1:CLRT1DECR0CJNER0,#00H,ROUT0SJMPMISS1CHEEK:SETBTR1；启动T1工作CLREACLRESCLRTI；发送标志清零CLRR0PUSHDPL；保护现场PUSHDPHPUSHACCMOVRO,#03HCHEEK1:MOVA,SBUFCJNEA,#0FFF9H,CHEEK2SJMPCHEEKPART;是那么进入检测控制子程序CLRT1POPACCPOPDPHPOPDPLSETBEA；开中断SETBESREITCHEEEK2:CLRT1DECR0CJNER0,#00H,CHEEK1LJMPMISS2CHEEEKPART:KANZHONGDUANMOVR0,#03HCHEP0: