单片机应用系统实例.pptx
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1、 硬件:时钟电路片硬件:时钟电路片 软件:片内定时器软件:片内定时器 在单片机计时的过程中,每一次秒加在单片机计时的过程中,每一次秒加1,都与规定的作,都与规定的作息时间息时间比较比较比较比较,如比较相等就进行电铃或扩音设备的开关控制。,如比较相等就进行电铃或扩音设备的开关控制。本系统共有本系统共有4项控制内容:接通电铃和断开电铃;项控制内容:接通电铃和断开电铃;接通和断开扩音设备。接通和断开扩音设备。由由P1口输出控制码进行控制,其控制码定义为:口输出控制码进行控制,其控制码定义为:接通电铃:接通电铃:0FEH 断开电铃:断开电铃:0FDH 接通扩音设备:接通扩音设备:7FH 断开扩音设备:
2、断开扩音设备:0BFH1 1 作息时间控制钟作息时间控制钟时钟产生时钟产生第1页/共26页+5V+5V由由P1口输出控制码进行控制:口输出控制码进行控制:接通电铃:接通电铃:0FEH断开电铃:断开电铃:0FDH接通扩音设备:接通扩音设备:7FH断开扩音设备:断开扩音设备:0BFH P1.7 P1.6 P1.1 P1.0电铃通电铃通 1 0电铃断电铃断 0 1扩音通扩音通 0 1 扩音断扩音断 1 0 第2页/共26页构造构造4个字节的存储字,放在外部个字节的存储字,放在外部RAM(6116)50H开始的存储区中:开始的存储区中:格式:格式:开关设备控制码字节开关设备控制码字节 时字节时字节 分
3、字节分字节 秒字节秒字节存储单元存储单元开控制码开控制码时时分分秒秒关控制码关控制码时时分分秒秒50H57H0FEH0800000FDH08001058H5FH0FEH0850000FDH08501060H67H0FEH0900000FDH09001068H6FH0FEH0950000FDH09501070H77H7FH0952000BFH10050078H7FH0FEH1010000FDH10101080H87H0FEH1100000FDH11001088H8FH0FEH1110000FDH11101090H97H0FEH1200000FDH12001098H9FH0FEH1330000FD
4、H1330100A0H0A7H0FEH1420000FDH1420100A8H0AFH0FEH1430000FDH1430100B0H0B7H0FEH1520000FDH1520100B8H0BFH7FH1521000BFH1550000C0H0C3H00H(返回返回)第3页/共26页程序:程序:1 1、主程序:、主程序:、主程序:、主程序:为时钟记时程序,使用内部为时钟记时程序,使用内部RAM单元:单元:20H 秒单元秒单元 21H 分单元分单元 22H 时单元时单元 每运行一次秒加每运行一次秒加1操作时(参见操作时(参见P158162),都调用时间),都调用时间比较子程序。比较子程序。2
5、2、时间比较子程序:、时间比较子程序:、时间比较子程序:、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:记时时间与存储字中的预置时间进行比较:相等:相等:作息时间已到,发出开关控制码,控制电铃或扩音设备作息时间已到,发出开关控制码,控制电铃或扩音设备 的开的开/断;断;不等:不等:子程序返回。子程序返回。50H存储区首地址;存储区首地址;R0 存储区地址指针;存储区地址指针;2EH存储区地址指针暂存单元;存储区地址指针暂存单元;6AH存开关控制码;存开关控制码;6BH6DH依次存放存储字的小时值、分值和秒值。依次存放存储字的小时值、分值和秒值。内部内部RAM中:中:第4页/共26页LO
6、OP1:MOVR0,#4CH;存储字存储区首地址减;存储字存储区首地址减4MOV2EH,R0;送存储区地址指针暂存单元;送存储区地址指针暂存单元LOOP2:MOVR0,2EHMOVR3,#04H;循环;循环4次次MOVR1,#23HLOOP3:INCR0;地址指针加;地址指针加4,得开关控制码地址,得开关控制码地址DJNZR3,LOOP3MOV2EH,R0;暂存开关控制码地址;暂存开关控制码地址MOVR3,#03H;循环;循环3次次MOVXA,R0;读取控制码;读取控制码JZA,LOOP5;控制码为;控制码为“0”(结束)(结束)则返回则返回MOV6AH,A;存控制码;存控制码LOOP4:IN
7、CR0 ;地址指针增量:;地址指针增量:50H51H(时)(时)52H(分)(分)53H(秒)(秒)DECR1 ;记时单元地址减量:;记时单元地址减量:23H22H(时)(时)21H(分)(分)20H(秒)(秒)MOVXA,R0;读取作息时间;读取作息时间(时、分、秒)(时、分、秒)MOV6BH,A;存作息时间;存作息时间MOVA,R1;读取记时时间;读取记时时间CJNEA,6BH,LOOP2;记时时间;记时时间(A)与预置作息时间与预置作息时间(6BH)比较:比较:不等则转,继续读下面的控制码(时、分、秒)不等则转,继续读下面的控制码(时、分、秒)DJNZR3,LOOP4;共读取;共读取 3
8、次次MOVA,6AH;开关控制码送;开关控制码送ACPLA;取反(增大驱动能力);取反(增大驱动能力)MOVP1,A;开关控制码输出;开关控制码输出LOOP5:RET;返回;返回第5页/共26页2 2 水塔水位控制水塔水位控制一、控制原理:一、控制原理:虚线表示允许水位变化的上下限。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机控制电机转动以达到对水位控制的目的。制的目的。当水位上升,达到上限时,因水当水位上升,达到上限时,因水导电,导电,B、C棒连通棒连通+5V。b、c均为均为“1”,应停止电机和水泵,应停止电机和水泵的工
9、作,不再供水;的工作,不再供水;当水位降到下限时,当水位降到下限时,B、C棒都不棒都不能与能与A棒导电。棒导电。b、c均为均为“0”,应启动电机,带动水泵工作,应启动电机,带动水泵工作,给水塔供水;给水塔供水;当水位处于上下限之间时,当水位处于上下限之间时,B与与A棒导通。棒导通。b为为“1”,c为为“0”,无论怎样都应维持原有的工作,无论怎样都应维持原有的工作状态。状态。第6页/共26页二、控制电路:二、控制电路:上下限水位信号由上下限水位信号由P1.0和和P1.1输入,这输入,这2个信号共有个信号共有4种组合状态:种组合状态:输输 入入输输 出出操操 作作C(P1.1)B(P1.0)P1.
10、2(电机电机)P1.3(报警报警)0001电机运转电机运转011维持原状维持原状100故障报警故障报警1111电机停转电机停转控制信号由控制信号由P1.2端输出,去控制电机。端输出,去控制电机。为了提高控制的可靠性,使用了光电耦合;为了提高控制的可靠性,使用了光电耦合;由由P1.3输出报警信号,驱动一支发光二极管进行光报警。输出报警信号,驱动一支发光二极管进行光报警。0:电机工作:电机工作1:电机停止:电机停止第7页/共26页水塔水位控制电路水塔水位控制电路第8页/共26页程序:程序:ORGORG8000H8000HAJMPAJMPLOOPLOOPLOOPLOOP:ORLORLP P1 1,#
11、03H#03H ;P P1.01.0=P=P1.11.1=1=1,为检查水位状态做准备,为检查水位状态做准备MOVMOVA A,P P1 1JNBJNBACC.ACC.0 0,ONEONE;P P1.01.0=0=0则跳转则跳转JBJBACC.ACC.1 1,TWOTWO;P P1.11.1=1=1则跳转则跳转BACKBACK:ACALLACALLD10SD10S;P P1.01.0=1=1、P P1.11.1=0=0维持原状时就延时维持原状时就延时10S10SAJMPAJMPLOOPLOOPONEONE:JNBJNBACC.ACC.1 1,THREETHREE;P P1.11.1=0=0则跳
12、转则跳转CLRCLR93H93H(P P1.31.3);P P1.01.0=0=0、P P1.11.1=1=1时,时,P P1.31.3=0=0启动报警装置启动报警装置SETBSETB92H92H(P P1.21.2);P P1.21.2=1=1停止电机工作停止电机工作FOURFOUR:SJMPSJMPFOURFOURTHREETHREE:CLRCLR92H92H;P P1.01.0=P P1.11.1=0=0时启动电机时启动电机AJMPAJMPBACKBACKTWOTWO:SETBSETB92H92H;停止电机工作;停止电机工作AJMPAJMPBACKBACK第9页/共26页延时子程序延时子
13、程序D10SD10S(延时(延时10S10S):):ORGORG8030H8030HMOVMOVR R3 3,#19H#19H;R R3 3=25D=25DLOOP3LOOP3:MOVMOVR R1 1,#85H#85H;R R1 1=133D=133DLOOP1LOOP1:MOVMOVR R2 2,#0FAH#0FAH ;R R2 2=250D=250DLOOP2LOOP2:DJNZDJNZR R2 2,LOOP2LOOP2DJNZDJNZR R1 1,LOOP1LOOP1DJNZDJNZR R3 3,LOOP3LOOP3RETRET1T1T1T1T1T1T2T2T2T2T2T2T2T2T计
14、算延时时间:(若计算延时时间:(若fosc=6MHzfosc=6MHz,则,则T=2T=2S S)t=t=(22(22S250)+32S250)+32S133+32S133+32S25+32S25+32S S =3345106 3345106 S S 3.3 S 3.3 S (10S?10S?)第10页/共26页3 3 电热箱单片机温控系统电热箱单片机温控系统电热箱采用电热丝加热,由双向可控硅控制加热量的大小;电热箱采用电热丝加热,由双向可控硅控制加热量的大小;温度传感器检测电热箱内的温度,经放大与温度传感器检测电热箱内的温度,经放大与A/DA/D转换后进入单片机;转换后进入单片机;单片机将设
15、定的温度值与检测到的电热箱中的实际温度进行比较,单片机将设定的温度值与检测到的电热箱中的实际温度进行比较,并调节运算后,发出控制信号经光电隔离器去驱动双向可控硅以调并调节运算后,发出控制信号经光电隔离器去驱动双向可控硅以调节加在电热丝的电压,从而控制电热箱的温度。节加在电热丝的电压,从而控制电热箱的温度。电热箱单片机温控系统结构框图电热箱单片机温控系统结构框图第11页/共26页单片机具有温度设定、显示、给出采样温度反馈值、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。输出温度控制量以及作调节器运算等功能。第12页/共26页温度信号输入通道温度信号输入通道温
16、度信号输入通道温度信号输入通道MC14433MC14433MC14433MC14433是双积分是双积分是双积分是双积分3 3 3 3 位的位的位的位的A/DA/DA/DA/D转换器:转换器:转换器:转换器:采用扫描的方法,采用扫描的方法,输出输出3 3 位的位的BCDBCD码,从码,从0000000019991999共共20002000个数码。内部有时钟源(振荡器)。个数码。内部有时钟源(振荡器)。V VR R:基准电压输入线,其值为:基准电压输入线,其值为200mV200mV或或2V2V;V VX X:被测电压输入线,最大为:被测电压输入线,最大为199.9mV199.9mV或或1.999V
17、1.999V。DSDS4 4DSDS1 1:分别是个、十、百、千位的选通脉冲输出线;:分别是个、十、百、千位的选通脉冲输出线;Q Q3 3Q Q0 0 :BCDBCD码数据输出线,动态地输出千位、百位、十位、个位值。码数据输出线,动态地输出千位、百位、十位、个位值。即即DSDS4 4有效时,有效时,Q Q3 3Q Q0 0表示的是个位值(表示的是个位值(0 09 9);依次类推。);依次类推。EOCEOC与与INTINT0 0相接使得相接使得MC14433MC14433每次每次A/DA/D结束后,同时启动下一次转换,使其处于结束后,同时启动下一次转换,使其处于连续的连续的A/DA/D转换中,并
18、使得单片机在中断服务程序中读入该次转换结果。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。第13页/共26页输出控制电输出控制电输出控制电输出控制电路路路路输出高电平:输出高电平:输出高电平:输出高电平:双向可控硅导通,电热丝通电;双向可控硅导通,电热丝通电;输出低电平:输出低电平:输出低电平:输出低电平:双向可控硅截止,电热丝断电。双向可控硅截止,电热丝断电。8155 I/O8155 I/O端口的负载能力不足以驱动光电耦合器的发光端口的负载能力不足以驱动光电耦合器的发光二极管,用二极管,用14131413作为功放。作为功放。控制算法:控制算法:控制算法:控制算法:对于温度控制系统,系
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