基于89c51的自身斷電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計

1、<p>　　單片機原理與接口技術(shù)</p><p>　　課 程 設(shè) 計</p><p>　　設(shè)計課題 基于89c51的自身斷電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　單片機原理與接口技術(shù) 課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&g

2、t;　　1 引言6</b></p><p>　　2 總體方案設(shè)計6</p><p><b>　　2.1硬件組成6</b></p><p>　　2.2 方案論證7</p><p>　　2.3 總體方案8</p><p>　　3 硬件電路設(shè)計10</p><

3、p>　　3.1 時鐘電路10</p><p>　　3.2復(fù)位電路11</p><p>　　3.3 AD簡介與原理分析12</p><p>　　3.4 聲光報警接口電路18</p><p>　　3.5 顯示及鍵盤接口電路19</p><p>　　3.7 電源電路2</p><p>

4、;　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計3</p><p>　　4.1 主程序設(shè)計3</p><p>　　4.3 部分主要子程序的設(shè)計6</p><p>　　5 系統(tǒng)調(diào)試與總結(jié)6</p><p>　　5.1 系統(tǒng)功能測試6</p><p>　　5.2 技術(shù)指標(biāo)測試7</p><p><b>

5、　　6心得體會7</b></p><p>　　6.1 為何不采用8255了？7</p><p>　　6.2為何不采用A/D0809?8</p><p>　　6.3在幫助同學(xué)的過程中我學(xué)到了什么？8</p><p>　　6.4在單片機領(lǐng)域我的規(guī)劃?8</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

6、9</b></p><p>　　附錄A 系統(tǒng)原理圖9</p><p>　　附錄B 源程序10</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　壓力監(jiān)測普遍用于工業(yè)領(lǐng)域，并對國家的發(fā)展產(chǎn)生了深厚的影響，小到體重計，大到工業(yè)中反應(yīng)爐的氣壓聲電報警。甚至航空航天，智能儀表。以及機器人。本設(shè)計

7、就是工業(yè)中最普遍的氣壓監(jiān)測報警系統(tǒng)。所以，這個系統(tǒng)采用自動檢測反應(yīng)爐中的壓力大小，通過傳感器，并實時進(jìn)行在液晶1602上進(jìn)行顯示，還有在液晶上進(jìn)行參考上限電壓值的設(shè)置和參考下限電壓值的的設(shè)置。并通過在單片機內(nèi)部進(jìn)行比較計算，來實現(xiàn)整個壓力監(jiān)測系統(tǒng)的聲光電報警。</p><p>　　本系統(tǒng)的設(shè)計基于A/D0804芯片和AT89C52單片機，并采用液晶1602作為顯示輸出，系統(tǒng)雖小卻包含了工業(yè)要求的各個方面，作為聲電

8、報警模塊，主要用到蜂鳴器和發(fā)光二極管。當(dāng)監(jiān)測壓力低于下限值和高于上限值就會進(jìn)行聲光報警。此次系統(tǒng)設(shè)計就是針對工業(yè)的反應(yīng)爐的壓力監(jiān)測，甚至可做體重計到最小的方面。</p><p>　　本設(shè)計純?yōu)閭€人設(shè)計。程序也在開發(fā)板驗證成功，如有任何疑問，都可通過實驗調(diào)試驗證。</p><p><b>　　2 總體方案設(shè)計</b></p><p><b&

9、gt;　　2.1硬件組成</b></p><p>　　控制器。控制器是系統(tǒng)的核心部分，可以用工業(yè)計算機PLC、或者單片機。</p><p>　　A /D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器可以把測得的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出，可以直接讀取。</p><p>　　繼電器。繼電器在電路中起到斷電保護(hù)作用，是系統(tǒng)的安全保障。其種類很多，有電流繼電器、電壓及電器、速度繼電器等等。

10、</p><p>　　鍵盤。通過鍵盤可以設(shè)置限制電流大小。</p><p>　　液晶顯顯示。液晶可以顯示設(shè)置電流以及實時電流值大小。</p><p><b>　　2.2 方案論證</b></p><p><b>　　1.控制器</b></p><p>　　控制器選擇STC 8

11、9C51RC 40C單片機來控制溫度的測量顯示。</p><p>　　目前國內(nèi)外使用較多的微控制器是以51內(nèi)核擴展出的單片機，51單片機的使用已經(jīng)發(fā)展到很高的一個層次，編程多以C語言為主，操作簡單，用途廣泛，易于控制。下面通過標(biāo)號STC 89C51RC 40C的解釋來對該單片機進(jìn)行詳細(xì)的介紹：</p><p>　　STC：前綴，表示芯片為STC公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。</p><

12、;p>　　8：表示該芯片為8051內(nèi)核芯片</p><p>　　9：表示內(nèi)部含F(xiàn)lash EEPROM存儲器。</p><p>　　C：表示該器件為CMOS產(chǎn)品，CMOS常指保存計算機基本啟動信息的 </p><p>　　芯片，可由主板的電池供電，即使系統(tǒng)掉電，信息也不會丟失。</p><p><b>　　5：固定不變<

13、/b></p><p>　　1：表示該芯片內(nèi)部程序存儲空間的大小，1為4KB,2為8KB,3為12KB等，程序空間的大小決定了一個芯片所能裝入的執(zhí)行代碼的多少。</p><p>　　RC：表示STC單片機內(nèi)部RAM（隨機讀寫存儲器）為512KB。</p><p>　　40：表示該芯片外部晶振最高可接入40MHz。</p><p>　　C

14、:產(chǎn)品級別，表示該芯片使用溫度范圍，C表示商業(yè)級，溫度范圍為0度--+70度。</p><p>　　該單片機的存儲器相對設(shè)計任務(wù)來說，對程序代碼的儲存足夠了，所以無需再加外圍的擴展存儲器。</p><p><b>　　2.A/D轉(zhuǎn)換器</b></p><p>　　模數(shù)轉(zhuǎn)換器是該電路中的重要組成部分，其工作效率直</p><p

15、>　　影響到系統(tǒng)的效率。ADC0809轉(zhuǎn)換器模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)，而且能耗低，工作溫度范圍寬，所以可以作為該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器。</p><p><b>　　2.3 總體方案</b></p><p>　　按照上述方案論證的結(jié)果，首先通過鍵盤設(shè)定電流值，然后檢測電流值，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量通過數(shù)碼管顯示出來。當(dāng)電流過大時繼電器動作，切斷電路，保護(hù)用電

16、器。如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 總體方案框圖</p><p>　　圖2.2 系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　3 硬件電路設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 時鐘電路</b></p><p>　　單片機片內(nèi)有一個高增益的反相放大器，反相

17、放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機的時鐘方式。在內(nèi)部方式時鐘電路中，必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的頻率取值在1.2MHz～12MHz之間。對于外接時鐘電路，要求XTAL1接地，XTAL2腳接外部時鐘，對于外部時鐘信號并無特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時鐘頻率低于12MHz即可。晶體振

18、蕩器的振蕩信號從XTAL2端送入內(nèi)部時鐘電路，它將該振蕩信號二分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘信號P1和P2供單片機使用。時鐘信號的周期稱為狀態(tài)時間S，它是振蕩周期的2倍，P1信號在每個狀態(tài)的前半周期有效，在每個狀態(tài)的后半周期P2信號有效。CPU就是以兩相時鐘P1和P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機各部分有效工作。如圖3.1所示。 </p><p>　　圖3.1單片機時鐘電路</p><p><b

19、>　　3.2復(fù)位電路</b></p><p>　　在上電或復(fù)位過程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)：這段時間內(nèi)讓CPU保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作，防止CPU發(fā)出錯誤的指令、執(zhí)行錯誤操作，也可以提高電磁兼容性能。單片機在啟動時都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位 。復(fù)位方式有手動復(fù)位、上電復(fù)位和積分型復(fù)位。

20、如圖3.2所示。</p><p><b>　　圖3.2 復(fù)位電路</b></p><p>　　3.3 AD簡介與原理分析</p><p>　　模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換就是我們通常所說的A/D轉(zhuǎn)換，它將輸入的模擬信號(如電壓)轉(zhuǎn)換成控制芯片(如單片機，ARM)所能識別的二進(jìn)制形式，然后經(jīng)過運算，既可以還原出輸入模擬信號的值。</p><

21、p>　　A/D轉(zhuǎn)換是一種非常重要的技術(shù)手段，是單片機等控制芯片與外界信號的接口部分，如圖3.3所示。</p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　　外界信號：外界信號的范圍十分廣泛，自然界的一切信號，比如聲音，溫度甚至是血糖濃度等都可以規(guī)類為外界信號。</p><p>　　傳感器：因為大多數(shù)外界信號都不是電信號，因此需

22、要通過各種傳感器將這些外界信號轉(zhuǎn)換成電信號，例如：通過熱電耦可以將溫度轉(zhuǎn)換成一個電壓值。</p><p>　　模擬電路：設(shè)計模擬電路的原因主要有以下兩點</p><p>　　1．由于外界信號的復(fù)雜性，使得傳感器直接輸出的電信號可能會存在一些問題（如不穩(wěn)定），這些不穩(wěn)定信號如果直接送到A/D芯片進(jìn)行采樣，則最終結(jié)果可能使得最后的顯示值來回亂跳，而無法確定待測的外界信號到底是多少。因此，可能需

23、要設(shè)計一套模擬電路對傳感器輸出的不穩(wěn)定電信號進(jìn)行濾波等處理，去除干擾，使得進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換芯片的電壓值為一個穩(wěn)定的信號。</p><p>　　2．每一個A/D轉(zhuǎn)換芯片都有一個參考電壓，只有輸入的模擬電壓值在這個參考電壓的范圍內(nèi)才能進(jìn)行正確的轉(zhuǎn)換，例如：本試驗將ADC0804芯片的參考電壓設(shè)置成0V～5V，因此如果輸入的電壓值大于5V，則轉(zhuǎn)換出的結(jié)果永遠(yuǎn)為0xFF,若輸入的電壓值小于0V,則轉(zhuǎn)換出的結(jié)果永遠(yuǎn)為0，這樣

24、便無法正確的還原出被測信號的大小?；谏鲜鲈颍覀兛赡苄枰O(shè)計一套模擬電路，傳感器的輸出電壓值進(jìn)行一些變換（放大，縮?。沟盟偷紸/D轉(zhuǎn)換芯片的電壓值在轉(zhuǎn)換芯片的參考電壓范圍內(nèi)。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換芯片：即模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，它將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成單片機等控制處理器能夠識別的數(shù)字二進(jìn)制形式。</p><p>　　處理器芯片：處理器芯片有很多中（比如51單片機，ARM或

25、者是PC上的奔騰處理器，AMD處理器）這些處理器雖然架構(gòu)不一樣，但是有個共同的特點，就是它們能夠運行程序，因此它們能通過程序?qū)/D芯片送入的二進(jìn)制形式的電壓值進(jìn)行處理，通過運算將其還原成待測的外界信號值，控制顯示部件（如LCD，八段數(shù)碼管）將這個值顯示出來。例如：假如ADC0804輸出的二進(jìn)制值0x80,則根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換公式可以推出ADC0804的輸入電壓大小為(0x80/0x100)*5V=2.5V。假設(shè)信號經(jīng)過模擬電路縮小了8倍，

26、則可以推出傳感器的輸出電壓為2.5V*8=20V,再根據(jù)傳感器的轉(zhuǎn)換公式（一般手冊會給出）即可得到輸入的外界信號的值。</p><p>　　顯示：顯示的作用是將計算出的待測外界信號的值展示給測量人員，顯示的形式有很多種，如LCD，八段數(shù)碼管,上位機軟件等。</p><p>　　通過上面的介紹，大家一定對這種基于A/D芯片的嵌入式設(shè)計模式有了一個大致的了解，其實現(xiàn)時中很多應(yīng)用都是遵循了這種設(shè)

27、計模式，比如常用的數(shù)字萬用表，數(shù)字溫度測量儀，血糖測量儀等。</p><p>　　本試驗也遵循了這種設(shè)計模式，只不過它省略了傳感器和模擬電路部分，首先通過滑動變阻器調(diào)節(jié)輸入到ADC0804芯片的電壓值（ADC0804芯片的參考電壓調(diào)節(jié)成0V～5V,而滑動變阻器產(chǎn)生的電壓范圍也為0V～5V，因此沒有必要設(shè)計額外的模擬電路），然后通過51單片機進(jìn)行運算處理得到這個輸入電壓值，最后再控制八段數(shù)碼管將這個電壓值顯示出來，

28、實際上是實現(xiàn)了一個簡易的數(shù)字電壓測量表。如圖3.4所示。</p><p><b>　　圖3.4</b></p><p>　　圖3.5 ADC0804規(guī)格及引腳分配圖</p><p>　　本試驗采用的A/D芯片為ADC0804，它是CMOS 8位單通道逐次漸近型的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其規(guī)格及引腳圖如圖3.5所示，根據(jù)手冊我們可以得到各個引腳的大致功能

29、如上：</p><p>　　/CS：芯片片選信號，低電平有效，即/CS=0,該芯片才能正常工作，在外接多個ADC0804芯片時，該信號可以作為選擇地址使用，通過不同的地址信號使能不同的ADC0804芯片，從而可以實現(xiàn)多個ADC通道的分時復(fù)用。</p><p>　　/WR:啟動ADC0804進(jìn)行ADC采樣，該信號低電平有效，即/WR信號由高電平變成低電平時，觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換。</p&

30、gt;<p>　　/RD:低電平有效，即/RD=0時，可以通過數(shù)據(jù)端口DB0～DB7讀出本次的采樣結(jié)果。</p><p>　　UIN（+）和UIN（-）：模擬電壓輸入端，模擬電壓輸入接UIN（+）端，UIN（-）端接地。雙邊輸入時UIN（+）、UIN（-）分別接模擬電壓信號的正端和負(fù)端。當(dāng)輸入的模擬電壓信號存在“零點漂移電壓”時，可在UIN（-）接一等值的零點補償電壓，變換時將自動從UIN（+）中減

31、去這一電壓。</p><p>　　VREF/2：參考電壓接入引腳，該引腳可外接電壓也可懸空，若外界電壓，則ADC的參考電壓為該外界電壓的兩倍，如不外接，則Vref與Vcc共用電源電壓，此時ADC的參考電壓即為電源電壓Vcc的值。</p><p>　　CLKR和CLKIN：外接RC電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時鐘信號，時鐘頻率CLK = 1/1.1RC，一般要求頻率范圍100KHz～1.28MH

32、z。</p><p>　　AGND和DGND：分別接模擬地和數(shù)字地。</p><p>　　/INT:中斷請求信號輸出引腳，該引腳低電平有效，當(dāng)一次A/D轉(zhuǎn)換完成后，</p><p>　　將引起/INT=0，實際應(yīng)用時，該引腳應(yīng)與微處理器的外部中斷輸入引腳相連（如51單片機的INT0,INT1腳），當(dāng)產(chǎn)生/INT信號有效時，還需等待/RD=0才能正確讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果

33、，若ADC0804單獨使用，則可以將/INT引腳懸空。</p><p>　　DB0~DB7：輸出A/D轉(zhuǎn)換后的8位二進(jìn)制結(jié)果。</p><p>　　AD外圍電路圖中Vin(+)接電位器的中間滑動端，Vin(-)接地，因為這兩端可以輸入差分電壓，即它可以測量這兩端之間的電壓，此時，Vin（-）即為ADC0804的模擬輸入電壓。Vin（+）與電位器之間串聯(lián)一個10歐電阻，目的是限制電流。防止電

34、流過大而燒壞芯片。如圖3.6所示。</p><p>　　圖3.6 AD外圍設(shè)計原理圖</p><p>　　3.4 聲光報警接口電路</p><p>　　采用聲光報警裝置有一下幾大優(yōu)點，</p><p>　　1.在遠(yuǎn)距離是可以可以通過聲音及時通知</p><p>　　2.在近距離可以通過視聽覺做出反應(yīng)</p>

35、<p>　　3.在嘈雜的環(huán)境中可以通過視覺通知</p><p>　　4.兩種器件配合更加安全可靠</p><p>　　具體外圍電路如3.7所示。</p><p>　　圖3.7 聲光報警裝置</p><p>　　3.5 顯示及鍵盤接口電路</p><p>　　在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示

36、模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單， 在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：</p><p><b>　　顯示質(zhì)量高</b></p>&l

37、t;p>　　由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。</p><p><b>　　數(shù)字式接口</b></p><p>　　液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。</p><p><b

38、>　　體積小、重量輕</b></p><p>　　液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。</p><p><b>　　功耗低</b></p><p>　　相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。</p

39、><p><b>　　液晶顯示簡介</b></p><p><b>　?、僖壕э@示原理</b></p><p>　　液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、

40、數(shù)字?jǐn)z像機、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。</p><p><b>　?、谝壕э@示器的分類</b></p><p>　　液晶顯示的分類方法有很多種，通常可按其顯示方式分為段式、字符式、點陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動（Static）、單純矩陣驅(qū)動（Simple Matrix）和主動矩陣驅(qū)動（Active

41、 Matrix）三種。</p><p>　?、垡壕э@示器各種圖形的顯示原理:</p><p><b>　　線段的顯示</b></p><p>　　點陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個點組成，屏上64×16個顯示

42、單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當(dāng)（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗

43、線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。</p><p><b>　　字符的顯示</b></p><p>　　用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因為一個字符由6×8或8×8點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)

44、帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。</p><p>　　1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　顯示容量:16×2個字符</p><p>　　芯片工作電壓:4.5—5.5V</p>&

45、lt;p>　　工作電流:2.0mA(5.0V)</p><p>　　模塊最佳工作電壓:5.0V</p><p>　　字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm</p><p><b>　　引腳功能說明</b></p><p>　　1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各

46、引腳接口說明如表1所示:</p><p>　　表1：引腳接口說明表</p><p>　　第1腳：VSS為地電源。</p><p>　　第2腳：VDD接5V正電源。</p><p>　　第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。</

47、p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端

48、由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。</p><p>　　第15腳：背光源正極。</p><p>　　第16腳：背光源負(fù)極。</p><p>　　1602LCD的指令說明及時序</p><p>　　1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表

49、2所示：</p><p><b>　　表二</b></p><p>　　與HD44780相兼容的芯片時序表如表3所示：</p><p><b>　　表三</b></p><p>　　1602LCD的RAM地址映射</p><p>　　液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每

50、條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表四是1602的內(nèi)部顯示地址。</p><p>　　表四 1602LCD內(nèi)部顯示地址</p><p>　　例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電

51、平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。</p><p>　　在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。</p><p>　　1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過程</p><p><

52、b>　　延時15mS</b></p><p>　　寫指令38H（不檢測忙信號）</p><p><b>　　延時5mS</b></p><p>　　寫指令38H（不檢測忙信號</p><p><b>　　延時5mS</b></p><p>　　寫指令38H（

53、不檢測忙信號）</p><p>　　以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號</p><p>　　寫指令38H：顯示模式設(shè)置</p><p>　　寫指令08H：顯示關(guān)閉</p><p>　　寫指令01H：顯示清屏</p><p>　　寫指令06H：顯示光標(biāo)移動設(shè)置</p><p>　　寫指

54、令0CH：顯示開及光標(biāo)不閃爍</p><p>　　顯示器接口電路如圖3.8所示</p><p>　　圖3.8 顯示器接口電路圖</p><p>　?。?）鍵盤接口電路如圖3.9所示</p><p>　　圖3.9 鍵盤接口電路</p><p><b>　　3.7 電源電路</b></p>

55、<p>　　系統(tǒng)中使用的直流電源共有以下幾組：</p><p>　?、?+5VDC：供MCU及其外圍電路、顯示器與鍵盤接口電路的電源。</p><p>　　② ±12VDC：供放大電路、V/F轉(zhuǎn)換電路等模擬電路電源，其中傳感器的供橋電壓+5VDC通過把+12VDC變換為+5VDC提供。</p><p>　　③ +12VDC：考慮到繼電器通斷時

56、會產(chǎn)生干擾，輸出控制電路使用一組獨立的電源，以和模擬電路隔離。</p><p>　　系統(tǒng)的供電電源是三相三線制交流電，線電壓為380VAC，系統(tǒng)中使用的交流接觸器的線圈額定電壓為220VAC，因此，需要使用一個電源變壓器把380V的交流電變?yōu)?20V的交流電。CJX2-1210吸合時的線圈功率為70VA，保持時的線圈功率為8VA，考慮到系統(tǒng)的直流電源也需要通過220VAC供給，因此，把380VAC變?yōu)?20VAC

57、的變壓器容量確定為150VA。</p><p>　　穩(wěn)壓電路采用集成的三端穩(wěn)壓器，價格便宜，使用方便，內(nèi)部帶有完善的保護(hù)電路。電源電路如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 電源電路</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p>　　系統(tǒng)軟件分為主程序、中斷服務(wù)程序和子程序三部分。&

58、lt;/p><p><b>　　4.1 主程序設(shè)計</b></p><p>　　主程序是系統(tǒng)上電或復(fù)位后首先要執(zhí)行的程序，主程序主要完成系統(tǒng)的初始化、掃描顯示、掃描鍵盤，AD轉(zhuǎn)換等工作。</p><p>　　主程序上電自動復(fù)位，也可手動復(fù)位；</p><p>　　主程序執(zhí)行時，分別進(jìn)行鍵盤掃描，AD轉(zhuǎn)化，以及液晶顯示。<

59、;/p><p><b>　　分三步執(zhí)行：</b></p><p>　　第一：系統(tǒng)上電后，即開始在默認(rèn)的設(shè)置最小下限參考電</p><p>　　和最大參考電壓的顯示在第一行即：</p><p>　　P-T Down:25Up:60(參考壓力的 上下限值)</p><p>　　Real-time Pre:

60、12(實時監(jiān)測的壓力)</p><p>　?。≒-T）即Press Test</p><p>　　( Real-time Pre)即Real time press</p><p>　　第二：本設(shè)計設(shè)置4個功能鍵，</p><p>　　第一個鍵S4：表示功能切換鍵 ，按第一下表示進(jìn)行調(diào)節(jié)上下限 ，按第二下表示不再調(diào)表，開始進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。<

61、/p><p>　　第二個鍵S1: 表示調(diào)節(jié)上限和下限值，按第一下表示調(diào)上限值液晶光標(biāo)閃爍，按第二下液晶不再閃爍，表示調(diào)節(jié)結(jié)束。</p><p>　　第三個鍵S2，在按下參考壓力值遞增，上限當(dāng)超過90時復(fù)位為0，下限值當(dāng)超過30時復(fù)位為0，液晶光標(biāo)一直閃爍。</p><p>　　第四個鍵S3在按下參考壓力值遞減，當(dāng)上限值減到0時置位為90，下限值減到0時置位為30， 液

62、晶光標(biāo)一直閃爍。</p><p>　　第三：AD轉(zhuǎn)換模塊及顯示模塊，壓力傳感器檢測到壓力后，通過模擬量轉(zhuǎn)換量，通過單片機計算，把數(shù)字量在1602液晶上顯示出來。</p><p>　　圖4.1 主程序流程圖</p><p>　　4.3 部分主要子程序的設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)主要子程序包括顯示子程序、鍵處理子程序，顯示子程序的設(shè)計。&l

63、t;/p><p><b>　　既包含三大模塊：</b></p><p>　　1,鍵盤掃描的子程序設(shè)計；</p><p>　　2，A/D0804的子程序設(shè)計</p><p>　　3，1602液晶顯示的子程序設(shè)計</p><p>　　4，初始化液晶和單片機的子程序設(shè)計</p><p&g

64、t;<b>　　5 系統(tǒng)調(diào)試與總結(jié)</b></p><p>　　系統(tǒng)研制完成后，首先在實驗室進(jìn)行了系統(tǒng)功能測試和技術(shù)指標(biāo)測試。并力求完全達(dá)到工業(yè)要求的水準(zhǔn)。</p><p>　　5.1 系統(tǒng)功能測試</p><p>　　系統(tǒng)上電后，顯示正常，進(jìn)行了以下測試。</p><p>　　1.上電開始默認(rèn)顯示測試。</p&g

65、t;<p>　　2.按鈕s1功能鍵測試。</p><p>　　3.按鈕s2數(shù)值增測試。</p><p>　　4.按鈕s3數(shù)值減測試。</p><p>　　6．按鈕S4鍵的A/D切換與調(diào)節(jié)參考上下限的功能轉(zhuǎn)換測試</p><p>　　7.上下限最值測試。</p><p><b>　　8.AD顯示測

66、試。</b></p><p>　　9.AD轉(zhuǎn)換結(jié)果測試。</p><p>　　10.報警裝置測試。</p><p>　　上述測試結(jié)果最終與預(yù)期相符。</p><p>　　5.2 技術(shù)指標(biāo)測試</p><p><b>　　1.硬件電路測試</b></p><p>

67、　　此次課程設(shè)計首先采用PROTEUS軟件仿真，而后進(jìn)行硬件電路的設(shè)計。在軟件仿真中初步形成了程序的調(diào)試與修改。此過程采用三個步驟，（1）了解各個功能模塊的作用與聯(lián)系。（2）單獨寫出各個模塊的控制程序，進(jìn)行單獨調(diào)試。（3）各個模塊進(jìn)行有機組合，實現(xiàn)目的功能。此過程遇到的問題比較少，但了解到了完成一個較大工程所需要具備的素質(zhì)及技巧。完成此系統(tǒng)問題主要出現(xiàn)在硬件的調(diào)試</p><p><b>　　6心得體會

68、 </b></p><p>　　6.1 為何不采用8255了？</p><p>　　我想這篇心得體會一定要加上的，忙碌了兩個星期，終于在周五的晚上成功了。我做的這個系統(tǒng)是很復(fù)雜的，當(dāng)初硬件電路設(shè)計時，我本想用8255作為擴展IO口使用，并用PC口做位尋址進(jìn)行片選操作，同時用PA口控制1602，PB口做輸入接A/D0804,但是8255的操作復(fù)雜程度會使整個設(shè)計顯得臃腫而且

69、多余，最后我決定取消用8255作為整個電路的實現(xiàn)。</p><p>　　6.2為何不采用A/D0809?</p><p>　　最后敲定采用了單輸入的A/D0804作為A/D轉(zhuǎn)換，之所以不采用8路輸入的A/D0809為我所要選的A/D轉(zhuǎn)換器件，是因為這個8路輸入進(jìn)行片選輸入有點浪費系統(tǒng)，而且，在幫同學(xué)解決難題的時候我都推薦使用了A/D0809，對于它的操作我也是非常熟悉的。但為了能夠由硬件電

70、路作為我的課程設(shè)計結(jié)果的證明。我采用了我自買板子的硬件資源。</p><p>　　6.3在幫助同學(xué)的過程中我學(xué)到了什么？</p><p>　　整個課程設(shè)計下來，我積累了豐富的經(jīng)驗，分別幫同學(xué)做了斷電保護(hù)系統(tǒng)，步進(jìn)電機的正反轉(zhuǎn)加速減速，還有數(shù)字音樂盒的輔助調(diào)試。在幫同學(xué)解決問題的同時，也是我的知識結(jié)構(gòu)更加完善。我也進(jìn)一步掌握了調(diào)程序的方法，比如說：我自創(chuàng)在程序中假如小燈，比如說在各個功能跳轉(zhuǎn)

71、時再養(yǎng)從while語句中跳到另一個while語句中。</p><p>　　6.4在單片機領(lǐng)域我的規(guī)劃?</p><p>　　從接觸51單片機到自己開始練習(xí)寫程序,我一步一步養(yǎng)成了獨立思考,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng).我在51單片機的基礎(chǔ)上我又自學(xué)的一款功能更加強大的單片機AVR,我知道路還很遠(yuǎn),但我會繼續(xù)堅持下去.因為在單片上,編程越多我就越自信.</p><p><b&g

72、t;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《單片機微型計算機原理、應(yīng)用及接口技術(shù)》 張迎新 國防工業(yè)出版社</p><p>　　《C程序設(shè)計》 譚永強 清華大學(xué)出版社</p><p><b>　　附錄A 系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　附錄B 源程序</b>&

73、lt;/p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit cs=P3^2;</p><p>　　sbit rd=P3^7;</

74、p><p>　　sbit wr=P3^6;</p><p>　　uchar value;</p><p>　　sbit eg=P3^4;</p><p>　　sbit rs=P3^5;</p><p>　　sbit s1=P2^0;</p><p>　　sbit s2=P2^1;</p>

75、<p>　　sbit s3=P2^2;</p><p>　　sbit s4=P2^3;</p><p>　　sbit dula=P2^6;</p><p>　　sbit wela=P2^7;</p><p>　　uchar uper,low;</p><p>　　uchar s1num,num;</

76、p><p>　　uchar table[]="P-T Down:25Up:60";</p><p>　　uchar table1[]="Real-time Pre:12";</p><p>　　void delay(uint z)//延遲函數(shù)</p><p><b>　　{</b>&l

77、t;/p><p>　　uchar x,y;</p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void sweep()</p><p><

78、;b>　　{</b></p><p><b>　　if(s4==0)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　if(s4==0)</b&g

79、t;</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　num++;</b></p><p>　　if(num==2)</p><p><b>　　num=0; </b></p><p><b>　　}</b>&

80、lt;/p><p>　　while(!s4);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(uchar com);//寫命令函數(shù)</p><p>　　void write_dat(uchar d

81、at);//寫數(shù)據(jù)函數(shù)</p><p>　　void chushi();//關(guān)閉LED,并對LCD初始化,利用數(shù)組;</p><p>　　void write_press(uchar addr,uchar dat)//此函數(shù)可把十進(jìn)制數(shù)寫入對應(yīng)位的液晶中</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uch

82、ar a,b;</p><p><b>　　a=dat/10;</b></p><p><b>　　b=dat%10;</b></p><p>　　write_com(0x80+addr);</p><p>　　write_dat(0x30+a);</p><p>　　wri

83、te_dat(0x30+b);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_press2(uchar addr,uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar a,b;</p><p><

84、;b>　　a=dat/10;</b></p><p><b>　　b=dat%10;</b></p><p>　　write_com(0x80+0x40+addr);</p><p>　　write_dat(0x30+a);</p><p>　　write_dat(0x30+b);</p>

85、<p><b>　　}</b></p><p>　　uchar AD_divert()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar a;</b></p><p><b>　　cs=0;</b></p&

86、gt;<p><b>　　wr=0;</b></p><p>　　delay(200);</p><p><b>　　wr=1;</b></p><p><b>　　cs=1;</b></p><p>　　delay(1000);</p><p

87、><b>　　cs=0;</b></p><p><b>　　rd=0;</b></p><p>　　delay(100);</p><p><b>　　a=P1;</b></p><p><b>　　rd=1;</b></p><

88、;p><b>　　cs=1;</b></p><p>　　a=a%10+17;</p><p>　　return a;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void AD_display()</p><p><b>　　{</b

89、></p><p>　　value=AD_divert();</p><p>　　write_press2(14,value);</p><p>　　write_com(0x80+14);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display();</p

90、><p>　　void keyscan()</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　if(s1==0)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);<

91、;/b></p><p><b>　　if(s1==0)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　s1num++;</b></p><p>　　while(!s1); </p><p>　　if(s1num==

92、1) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_com(0x80+10);</p><p>　　write_com(0x0f);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(s1num==2) </p>&l

93、t;p>　　{write_com(0x80+15);</p><p>　　write_com(0x0f);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(s1num==3) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　s1num=0

94、;//注意加5不是16進(jìn)制</p><p>　　write_com(0x0c);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(s2==

95、0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　if(s2==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>

96、;　　while(!s2);</p><p>　　if(s1num==1) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　low--;</b></p><p>　　if(low==0)</p><p><b>　　low=30;&l

97、t;/b></p><p>　　write_press(9,low);</p><p>　　write_com(0x80+10);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(s1num==2) </p><p><b>　　{</b></p

98、><p><b>　　uper--;</b></p><p>　　if(uper==0)</p><p><b>　　uper=90;</b></p><p>　　write_press(14,uper);</p><p>　　write_com(0x80+15);</p&

99、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(s3==0)</b></p><p><b>　　{</b><

100、/p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　if(s3==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!s3);</p><p>　　if(s1num==1) </

101、p><p><b>　　{ low++;</b></p><p>　　if(low==30)</p><p><b>　　low=0;</b></p><p>　　write_press(9,low);</p><p>　　write_com(0x80+10);</p>

102、;<p><b>　　}</b></p><p>　　if(s1num==2) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uper++;</b></p><p>　　if(uper==90)</p><p>&l

103、t;b>　　uper=0;</b></p><p>　　write_press(14,uper);</p><p>　　write_com(0x80+15);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>&

104、lt;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　chushi();</b></p><p>　　displ

105、ay();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(num==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keyscan();</p>

106、;<p><b>　　sweep();</b></p><p>　　delay(2000);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　while(num==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>&

107、lt;b>　　sweep();</b></p><p>　　write_com(0x0c);</p><p>　　AD_display();</p><p>　　delay(1000);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b

108、></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(uchar com)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　wr=0;</b></p><p><b>　　rs=

109、0;</b></p><p><b>　　eg=0;</b></p><p><b>　　P0=com;</b></p><p>　　delay(15);</p><p><b>　　eg=1;</b></p><p>　　delay(15)

110、;</p><p><b>　　eg=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_dat(uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　wr=0;&

111、lt;/b></p><p><b>　　rs=1;</b></p><p><b>　　eg=0;</b></p><p><b>　　P0=dat;</b></p><p>　　delay(15);</p><p><b>　　eg=

112、1;</b></p><p>　　delay(15);</p><p><b>　　eg=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void chushi()</p><p><b>　　{</b></p

113、><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delay(200);</p><p>　　write_com(0x38);</p><p>　　delay(65);</p><p>　

114、　write_com(0x38);</p><p>　　delay(65);</p><p>　　write_com(0x38);</p><p>　　write_com(0x38);</p><p>　　write_com(0x08);</p><p>　　write_com(0x01);</p>&l

115、t;p>　　write_com(0x06);</p><p>　　write_com(0x0c);</p><p>　　write_com(0x80);</p><p><b>　　low=25;</b></p><p><b>　　uper=60;</b></p><p&

116、gt;<b>　　}</b></p><p>　　void display()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar num;</p><p>　　for(num=0;num<16;num++)</p><p><b>　　{

117、</b></p><p>　　write_dat(table[num]);</p><p>　　delay(20);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　write_com(0x80+0x40);</p><p>　　for(num=0;num<16;n