單片機(jī)原理與應(yīng)用-基于AT89S51+Proteus仿真 第2版 課件 第9章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

單片機(jī)原理與應(yīng)用第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)內(nèi)容指南本章主要介紹單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)步驟以及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題，還介紹了目前流行的單片機(jī)在線仿真開(kāi)發(fā)工具以及如何利用仿真開(kāi)發(fā)工具對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)試，以及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾和可靠性設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)。了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和應(yīng)考慮的問(wèn)題。了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的在線仿真與調(diào)試工具。了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾與可靠性設(shè)計(jì)措施。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)：由單片機(jī)最小系統(tǒng)、前向通道、后向通道、人機(jī)交互通道與相互通道組成。第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)89S51/52最小應(yīng)用系統(tǒng)及資源

51/52單片機(jī)片內(nèi)資源：

4KB/8KBROM;128B/256BRAM;4個(gè)并行I/O或32位I/O口;

5/6源中斷系統(tǒng)；

2/3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；

1個(gè)全雙工串行口UART；

第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是單片機(jī)實(shí)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(hào)調(diào)理單元等前向通道

第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)外部信息的輸出通道，主要有DA轉(zhuǎn)換電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路等。后向通道

第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)為對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)或了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)所設(shè)置的交互通道。主要有鍵盤(pán)、顯示器等接口電路。人機(jī)對(duì)話通道

第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是解決計(jì)算機(jī)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

第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)對(duì)于一個(gè)實(shí)際的課題和項(xiàng)目，從任務(wù)的提出到系統(tǒng)的選型、確定、研制直至投入運(yùn)行要經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)程。第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題硬件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題：1．盡可能采用功能強(qiáng)的芯片2．以軟代硬3.工藝設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題：1．總體規(guī)劃2．程序設(shè)計(jì)技術(shù)3.程序設(shè)計(jì)4.軟件裝配第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)單片機(jī)本身無(wú)開(kāi)發(fā)能力，必須借助開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。獨(dú)立型仿真結(jié)構(gòu)，配備有EPROM讀出/寫(xiě)入器、仿真插頭和其它外設(shè)，通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)相連。方法1：通用型單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)

第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)方法2：軟件模擬開(kāi)發(fā)系統(tǒng)

基于Proteus（Keil）仿真軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工具第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)應(yīng)用AT89S51看門(mén)狗保證系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)采集考慮軟件濾波開(kāi)關(guān)量及過(guò)程通道的隔離措施PCB設(shè)計(jì)抗干擾措施第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

-智能交通燈控制器城市智能交通系統(tǒng)（ITS）中，路口信號(hào)燈控制子系統(tǒng)是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中的重要組成部分。研制一種穩(wěn)定、高效的燈控系統(tǒng)模塊，能夠掛接于各種智能交通控制系統(tǒng)中作為下位機(jī)，根據(jù)上位機(jī)的控制要求或命令，方便靈活的控制交通燈，無(wú)疑是很有意義的。傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路復(fù)雜、體積大、成本高，采用單片機(jī)作為控制器不僅可以簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低成本、減小體積，而且控制能力強(qiáng)、配置靈活、易于擴(kuò)展，能夠根據(jù)上位機(jī)的交通流量監(jiān)測(cè)適時(shí)修改通行參數(shù)。第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)對(duì)于十字路口交通信號(hào)燈來(lái)說(shuō)，應(yīng)該有東西南北共四組信號(hào)燈，且每組信號(hào)燈都應(yīng)該有紅黃綠三種顏色，因此需控制12個(gè)信號(hào)燈，但由于同一方向的兩組信號(hào)燈的顯示情況是相同的，所以只要控制兩組（每組6個(gè)）就行了，也就是相同方向的兩組信號(hào)燈采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)。第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)每個(gè)方向上應(yīng)有兩組數(shù)碼管顯示器來(lái)顯示燈的狀態(tài)時(shí)間，同樣這兩組數(shù)碼管顯示器也可并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，也就是只控制2組，每組2位。應(yīng)設(shè)置一組按鍵用來(lái)調(diào)整兩個(gè)方向的通行和禁行時(shí)間（這里用了4個(gè)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別是方向、加鍵、減鍵、確認(rèn)鍵），還可通過(guò)按鍵靈活設(shè)置夜間通行模式、東西通行模式、南北通行模式等個(gè)性化設(shè)置（這里用了4個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)置）。第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)做控制器，P2.1、P2.2、P2.3口用來(lái)控制東西向綠、黃、紅3個(gè)信號(hào)燈，P2.4、P2.5、P2.6口用來(lái)控制南北向綠、黃、紅3個(gè)信號(hào)燈；東西向數(shù)碼管和南北向數(shù)碼管共四位采用動(dòng)態(tài)顯示，數(shù)碼管段引腳由P0口經(jīng)74HC245緩沖器驅(qū)動(dòng)，數(shù)碼管位引腳分別由P1.0、P1.1、P1.2、P1.3經(jīng)74HC07緩沖器驅(qū)動(dòng)控制；第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)8個(gè)按鍵分別由P3.1~P3.7以及P1.5獨(dú)立式控制，其中東西通行模式和南北通行模式鍵作為兩個(gè)外部中斷源，通過(guò)中斷系統(tǒng)硬件檢測(cè)，其余按鍵采用查詢方式檢測(cè)；此外P3.0還連接了一個(gè)蜂鳴器用于倒計(jì)時(shí)5秒提示音。硬件電路原理圖如圖9-13所示第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，全部控制程序分為若干個(gè)程序模塊，包括主函數(shù)、2個(gè)定時(shí)器中斷函數(shù)、2個(gè)外部中斷函數(shù)、按鍵掃描處理函數(shù)、動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)、延時(shí)函數(shù)等構(gòu)成。總程序流程如圖9-14所示。第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)預(yù)處理部分函數(shù)原型聲明全局變量定義及初始化按鍵、開(kāi)關(guān)、蜂鳴器定義狀態(tài)燈的定義共陰字形碼表的定義進(jìn)入主函數(shù)main()初始化定時(shí)器0和定時(shí)器1初始化外部