單片機教案第9章

1、第9章 單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 9.1單片機系統(tǒng)的設計開發(fā)過程 9.2單片機系統(tǒng)的可靠性技術 9.3單片機系統(tǒng)設計開發(fā)應用舉例9.1單片機系統(tǒng)的設計開發(fā)過程單片機系統(tǒng)的設計開發(fā)過程 9.1.1單片機典型應用系統(tǒng) 9.1.2 單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程 9.2單片機系統(tǒng)的可靠性技術 9.3單片機系統(tǒng)設計開發(fā)應用舉例第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 一個完整的單片機應用系統(tǒng)由單片機最小應用系統(tǒng)、前向通道、后向通道、人機交互通道與計算機相互通道組成。 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng) 8031最小應用系統(tǒng)（外擴ROM）EA8 80 03 31

2、1P2.7P2.0P0.7P0.0地址鎖存器PSENOEA15A8CEA7A0D7D0外部程序存儲器0K64K最小應用系統(tǒng)具有最簡單配置的單片機系統(tǒng)第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 8051和8751最小應用系統(tǒng)P0 P1 P2 P3 +5V+5VEA8 80 05 51 18 87 75 51 1XTAL1XTAL28888第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 是單片機實現(xiàn)外部信息的輸入的通道，主要是數(shù)據(jù)采集單元、信號調(diào)理單元等前向通道前向通道 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 是單片機實現(xiàn)外部信息的輸出通道，主要有DA轉換電路、輸出驅動電路等。后向通道后向通道 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)

3、 為對應用系統(tǒng)進行干預或了解系統(tǒng)運行狀態(tài)所設置的交互通道。主要有鍵盤、顯示器等接口電路。人機對話通道人機對話通道 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 是解決計算機系統(tǒng)之間信息交換目的而建立的數(shù)據(jù)傳輸通道，主要為串行口方式。相互通道相互通道 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 9.1單片機系統(tǒng)的設計開發(fā)過程單片機系統(tǒng)的設計開發(fā)過程 9.1 單片機典型應用系統(tǒng) 9.2 單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程 9.2單片機系統(tǒng)的可靠性技術 9.3單片機系統(tǒng)設計開發(fā)應用舉例第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 對于一個實際的課題和項目，從任務的提出到系統(tǒng)的選型、確定、研制直至投入運行要經(jīng)過一系列的過程。第9章單片機應用系統(tǒng)的

4、設計與開發(fā) 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 單片機本身無開發(fā)能力，必須借助開發(fā)工具開發(fā)應用軟件。獨立型仿真結構，配備有EPROM讀出/寫入器、仿真插頭和其它外設，通過USB接口與計算機相連。 方法方法1：通用型單片機開發(fā)系統(tǒng)：通用型單片機開發(fā)系統(tǒng) 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 方法方法2：軟件模擬開發(fā)系統(tǒng)：軟件模擬開發(fā)系統(tǒng) 基于Proteus（Keil）仿真軟件的設計與開發(fā)工具 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 9.1單片機系統(tǒng)的設計開發(fā)過程9.2單片機系統(tǒng)的可靠性技術 9.3單片機系統(tǒng)設計開發(fā)應用舉例單片機系統(tǒng)設計開發(fā)應用舉例第9章單片機應用系統(tǒng)的設計

5、與開發(fā) 智能儀器是一種依靠嵌入式計算機技術發(fā)展的新型電子測控單元，其基本功能是根據(jù)傳感器的實時信號和儀器設定的目標參數(shù)進行測量與控制。一種典型智能儀器形式第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 智能儀器結構：儀器面板(機箱)+線路板+接線端子。第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 儀器面板：46位數(shù)碼管顯示器、35只薄膜按鍵和若干只LED狀態(tài)指示燈組成。 智能儀器通常都不采用09數(shù)字按鍵方案，而是通過【增大】和【減小】兩只功能鍵，與【設置/切換】和【確認】等鍵配合，實現(xiàn)對智能儀器內(nèi)置參數(shù)的設定與輸出控制功能。第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 本例的總體設計目標：實現(xiàn)1路電壓信號實時測量/顯示/報警輸出功

6、能。輸入信號電壓：05VDCAD轉換分辨率：8bit顯示信息：1位參數(shù)字符+3位十進制采樣值?？刂茀?shù)：下限報警值（L）和上限報警值（H）?；竟δ埽寒敳蓸又荡笥贖時，高位報警； 當采樣值小于L時，低位報警； 當采樣值介于L和H之間時，無報警。第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 參數(shù)設置與按鍵控制功能：0#進入或退出參數(shù)設置狀態(tài)鍵。可先后調(diào)出H和L兩個參數(shù)當前值；當一輪循環(huán)完成后可退出參數(shù)設置狀態(tài)；1#參數(shù)設置確認鍵?？杀４娈斍皡?shù)值，并轉入等待下一參數(shù)確認狀態(tài)；當兩個參數(shù)都輪回后可退出參數(shù)設置狀態(tài)；2#和3#增、減鍵，可對當前參數(shù)值加減10計算，并更新顯示；若結果值超出0-255范圍后可自動循

7、環(huán)處理。要求：只有壓下并隨后抬起某鍵時才能認定為按鍵過程有效（防止連擊）；只有在參數(shù)設置狀態(tài)下才對1-3#鍵的動作有響應；在按鍵未抬起或在參數(shù)設置狀態(tài)未退出期間不能影響對數(shù)據(jù)采集和控制過程并行結構。第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 動態(tài)顯示器 六聯(lián)共陰極數(shù)碼管，段碼通過鎖存器74LS245驅動后接于P0口，位碼則由反相器74LS04驅動后接于P1.0P1.5口。硬件設計部分硬件設計部分第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) AD轉換器采用逐次比較方式的芯片ADC0809，其并行數(shù)據(jù)輸出端直接連接于P2口，四個控制端CLOCK、START、EOC和OE分別接于P3.2P3.5。第9章單片機應用系統(tǒng)的設

8、計與開發(fā) 串口鍵盤四只按鍵通過串行輸入并行輸出移位寄存器74LS164與單片機接口。第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) C0.5S0.7P10P11P12P13P14P15S0S1S2S3S4S5S6S7S7S6S5S4S3S2S1S0C0C1C2C3C4Q7Q6Q4P36P36P36P36Q5P27P33P34P32P26P25P24P23P22P21P20P35Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7P31P20P21P22P23P24P25P30P11P31P32P33P12P34P26P10P27P35P36P14P13P15C0C1C2C4C3C5P30C5A02B018A13B117A24B

9、216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274LS245R120R2R3R4R5R612U2:A34U2:B56U2:C1312U2:D1110U2:E98U2:F74LS04XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT01

10、2P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51C130pFC230pFX1CRYSTALR710kC310uF+5VOUT121ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN22

11、8IN127IN026ALE22U3ADC0809SRG8RC1/-&1D1324561081112913U474LS164P33D1D2R8100R9100U3(IN0)+5VLED驅動電路LED驅動電路負載模擬電路第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 程序由兩個主要的功能模塊組成控制模塊（control.c）和菜單模塊（menu.c）?？刂颇K建立在A/D轉換和LED顯示的基礎上，菜單模塊建立在按鍵檢測和LED顯示的基礎上，而按鍵檢測又建立在串口輸出的基礎上。 軟件設計部分軟件設計部分第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 整個項目由7個程序文件所組成：六個C語言文件，一個匯編語言文件。 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 實際運行效果 第9章單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 本章小結1. 單片機本身