单片机综合应用

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、集散温度测控系统单片机实用教程

第9章单片机综合应用

1、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

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3、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、ATS51单片机ISP （在系统编程）

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5、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”

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6、单片机的C语言设计

（1）预处理和I/O口的定义

#include sbit key0=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。

Void inex0p（）interruput 0 { //具体的中断处理内容略}

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（3）Keil C51集成开发环境

（略）

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交通灯控制系统

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。

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2．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。

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二、硬件设计

1、最小硬件系统2、数码管显示电路

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3、键盘接口电路

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4、存储器电路

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三、软件设计1、总体设计2、主程序设计

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3、显示及闪烁程序设计

数码管4

显示缓冲区单元驱动的I/O口亮灭标志位闪烁标志位

73HP2.353H57H

数码管372HP2.252H56H

数码管271HP2.151H55H

数码管170HP2.050H54H

状态灯74HP2.4无58H/59H

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4、交通控制时间处理程序

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第9章单片机综合应用

5、键盘功能处理程序设计

6、AT24C02操作程序设计

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太阳能给排水控制器

一、系统控制要求和方案

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1．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

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2．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。

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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

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4、水温检测电路

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5、电磁阀及其驱动电路

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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

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集散温度测控系统一、系统控制要求和方案

1．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。

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2．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。

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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

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3、从站升温控制、降温控制、编码电路4、从站温度检测电路

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三、软件设计

1、主站主程序

2、主站T0服务程序

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3、主站中断服务程序

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第9章单片机综合应用

4、从站主程序

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5、从站温度检测程序

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第9章单片机综合应用

6、从站串行口中断服务程序