单片机原理第九章分解.ppt

1第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用本本讲主要内容主要内容v9.1 单片机片机应用系用系统的研制的研制v9.2 磁磁电机性能智能机性能智能测试台的研制台的研制v9.3 水水产养殖水体多参数养殖水体多参数测控控仪v9.4 课程程设计：单片机温度控制片机温度控制实验装置的研制装置的研制v9.5 单片机的片机的 C语言程序开言程序开发2第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v主要内容：主要内容：从从总体体设计、硬件、硬件设计、软件件设计、可靠性、可靠性设计、系系统调试与与测试等几个方面介等几个方面介绍了了单片机片机应用系用系统设计的方法及基本的方法及基本过程，并程，并给出了典型出了典型设计实例，同例，同时还简单介介绍了了C51编程方法和程方法和Keil C51开开发系系统。重。重点在于点在于单片机片机应用系用系统开开发的方法与的方法与实际应用，用，难点点在于将在于将单片机片机应用系用系统开开发的方法的方法应用于用于实际工程中，工程中，设计出最出最优的的单片机片机应用系用系统。3第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.1 单片机片机应用系用系统研制研制过程程4第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.1.1 总体体设计1 1明确明确设计任任务 认真真进行行目目标分分析析，根根据据应用用场合合、工工作作环境境、具具体体用用途途，考考虑系系统的的可可靠靠性性、通通用用性性、可可维护性性、先先进性性，以以及及成成本本等等，提提出出合合理理的的、详尽尽的的功能技功能技术指指标。2 2器件器件选择（1 1）单片机片机选择 主主要要从从性性能能指指标如如字字长、主主频、寻址址能能力力、指指令令系系统、内内部部寄寄存存器器状状况况、存存储器器容容量量、有有无无A/DA/D、D/AD/A通通道道、功功耗耗、价价能能比比等等方方面面进行行选择。对于一般的于一般的测控系控系统，选择8 8位机即能位机即能满足要求。足要求。5第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用（2）外）外围器件的器件的选择 外外围器件器件应符合系符合系统的精度、速度和可靠性、功耗、的精度、速度和可靠性、功耗、抗干抗干扰等方面的要求。等方面的要求。应考考虑功耗、功耗、电压、温度、价、温度、价格、封装形式等其他方面的指格、封装形式等其他方面的指标，应尽可能尽可能选择标准准化、模化、模块化、功能化、功能强、集成度高的典型、集成度高的典型电路。路。3总体体设计 总体体设计就是根据就是根据设计任任务、指、指标要求和要求和给定条件，定条件，设计出符合出符合现场条件的条件的软、硬、硬件方案。并件方案。并进行方案行方案优化。化。应划分硬件、划分硬件、软件任件任务，画出系，画出系统结构框构框图。要合理分。要合理分配系配系统内部的硬件、内部的硬件、软件件资源。包括以下几个方面：源。包括以下几个方面：（1）从系）从系统功能需求出功能需求出发设计功能模功能模块。包括。包括显示器、示器、键盘、数据采集、数据采集、检测、通信、控制、通信、控制、驱动、供、供电方方式等式等 （2）从系）从系统应用需求分配元器件用需求分配元器件资源。包括定源。包括定时器器/计数器、中断系数器、中断系统、串行口、串行口、I/O接口、接口、A/D、D/A、信号、信号调理、理、时钟发生器等。生器等。（3）从开）从开发条件与市条件与市场情况出情况出发选择元器件。包括仿真器、元器件。包括仿真器、编程器、元器件、程器、元器件、语言、程序言、程序设计的的简易等。易等。（4）从系）从系统可靠性需求确定系可靠性需求确定系统设计工工艺。包括去耦、。包括去耦、光隔、屏蔽、印制板、低功耗、散光隔、屏蔽、印制板、低功耗、散热、传输距离距离/速度、速度、节电方式、掉方式、掉电保保护、软件措施等。件措施等。6第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.1.2 硬件硬件设计 由由总体体设计所所给出出的的硬硬件件框框图所所规定定的的硬硬件件功功能能，在在确确定定单片片机机类型型的的基基础上上进行行硬硬件件设计、实验。进行行必必要要的的工工艺结构构设计，制制作作出出印印刷刷电路路板板，组装后即完成了硬件装后即完成了硬件设计。一一个个单片片机机应用用系系统的的硬硬件件设计包包含含系系统扩展展和和系系统的的配配置置（按按照照系系统功功能能要求配置外要求配置外围设备）两部分。）两部分。1硬件电路设计的一般原则 （1）采用新技）采用新技术，注意通用性，注意通用性，选择典型典型电路。路。（2）向片上系）向片上系统（SOC）方向）方向发展。展。扩展接口尽可能采用展接口尽可能采用PSD等器件。等器件。（3）注重）注重标准化、模准化、模块化。化。（4）满足足应用系用系统的功能要求，并留有适当余地，以便的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开行二次开发。（5）工）工艺设计时要考要考虑安装、安装、调试、维修的方便。修的方便。7第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用2 2硬件硬件电路各模路各模块设计的原的原则单片机片机应用系用系统的一般的一般结构构 如下如下图所示。所示。各模块电路设计时应考虑以下几个方面：各模块电路设计时应考虑以下几个方面：（1）存储器扩展：类型、容量、速度和接口，尽量减）存储器扩展：类型、容量、速度和接口，尽量减少芯片的数量。少芯片的数量。（2）I/O接口的扩展：体积、价格、负载能力、功能，接口的扩展：体积、价格、负载能力、功能，合适的地址译码方法。合适的地址译码方法。8第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用 （3）输入入通通道道的的设计：开开关关量量（接接口口形形式式、电压等等级、隔隔离离方方式式、扩展展接接口口等等），模模拟输入入通通道道（信信号号检测、信信号号传输、隔隔离离、信信号号处理理、A/D、扩展接口、速度、精度和价格等）。展接口、速度、精度和价格等）。（4）输出出通通道道的的设计：开开关关量量（功功率率、控控制制方方式式等等），模模拟量量输出出通通道（道（输出信号的形式、出信号的形式、D/A、隔离方式、隔离方式、扩展接口等）展接口等）（5）人人机机界界面面的的设计：键盘、开开关关、拨码盘、启启/停停操操作作、复复位位、显示示器、打印、指示、器、打印、指示、报警、警、扩展接口等。展接口等。（6）通通信信电路路的的设计：根根据据需需要要选择RS-232C、RS-485、红外外收收发等等通信通信标准。准。（7）印印刷刷电路路板板的的设计与与制制作作：专业设计软件件（Protel，OrCAD等等）、设计、专业化制作厂家、安装元件、化制作厂家、安装元件、调试等。等。9第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用 （8）负载容限：容限：总线驱动。（9）信信号号逻辑电平平兼兼容容性性：电平兼容和平兼容和转换。（10）电源源系系统的的配配置置：电源源的的组数、数、输出功率、抗干出功率、抗干扰。（11）抗抗干干扰的的实施施：芯芯片片、器器件件选择、去去耦耦滤波波、印印刷刷电路路板布板布线、通道隔离等。、通道隔离等。10第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.1.4 软件件设计11第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用1总体体规划划 结合硬件结构，明确软件任务，确定具体实施的方法，合理分配资源。定义输入/输出、确定信息交换的方式（数据速率、数据格式、校验方法、状态信号等）、时间要求，检查与纠正错误。2程序程序设计技技术 软件结构实现结构化，各功能程序实行模块化、子程序化。一般有以下两种设计方法：（1）模块程序设计：优点是单个功能明确的程序模块的设计和调试比较方便，容易完成，一个模块可以为多个程序所共享。其缺点是各个模块的连接有时有一定难度。（2）自顶向下的程序设计：优点是比较符合于人们的日常思维，设计、调试和连接同时按一个线索进行，程序错误可以较早的发现。缺点是上一级的程序错误将对整个程序产生影响，一处修改可能引起对整个程序的全面修改。12第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用3程序设计（1）建立数学模型：描述出各）建立数学模型：描述出各输入入变量和各量和各输出出变量之量之间的数学关系。的数学关系。（2）绘制程序流程制程序流程图：以：以简明直明直观的方式的方式对任任务进行描述。行描述。（3）程程序序的的编制制：选择语数数据据结构构、控控制制算算法法、存存储空空间分分配配，系系统硬件硬件资源的合理分配与使用，子程序的入源的合理分配与使用，子程序的入/出口参数的出口参数的设置与置与传递。4软件装配 各各程程序序模模块编辑之之后后，需需进行行汇编或或编译、调试，当当满足足设计要要求求后后，将将各各程程序序模模块按按照照软件件结构构设计的的要要求求连接接起起来来，即即为软件件装装配配。在在软件件装配装配时，应注意注意软件接口。件接口。13第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.1.5 系系统调试单片片机机应用用系系统的的软、硬硬件件制制作作完完成成后后，必必须反反复复进行行调试、修修改改，直直至至完完全全正正常常工工作作，经过测试，功功能能完完全全符符合合系系统性性能能指指标要求，要求，应用系用系统设计才算完成。才算完成。1硬件调试 （1 1）静）静态检查 根根据据硬硬件件电路路图核核对元元器器件件的的型型号号、极极性性、安安装装是是否否正正确确，检查硬硬件件电路路连线是是否否与与电路路图一一致致，有有无无短短路路、虚虚焊等等现象。象。（2 2）通）通电检查 通通电检查时，可可以以模模拟各各种种输入入信信号号分分别送送入入电路路的的各各有有关关部部分分，观察察I/O口口的的动作作情情况况，查看看电路路板板上上有有无无元元件件过热、冒冒烟烟、异异味味等等现象象，各各相相关关设备的的动作作是是否否符符合合要要求求，整整个系个系统的功能是否符合要求。的功能是否符合要求。14第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用2 2软件件调试 程程序序模模块编写写完完成成后后，通通过汇编或或编译后后，在在开开发系系统上上进行行调试。调试时应先先分分别调试各各模模块子子程程序序，调试通通过后后，再再调试中中断断服服务子子程程序序，最后最后调试主程序，并将各部分主程序，并将各部分进行行联调。3 3系系统调试 当当硬硬件件和和软件件调试完完成成之之后后，就就可可以以进行行全全系系统软、硬硬件件调试，对于于有有电气气控控制制负载的的系系统，应先先试验空空载，空空载正正常常后后再再试验负载情情况况。系系统调试的的任任务是是排排除除软、硬硬件件中中的的残残留留错误，使使整整个个系系统能能够完完成成预定定的的工作任工作任务，达到要求的性能指，达到要求的性能指标。4 4程序固化程序固化 系系统调试成功之后，可以将程序通成功之后，可以将程序通过专用程序固化器固化到用程序固化器固化到ROM。15第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用5脱机运行脱机运行调试 将固化好程序的ROM插回到应用系统电路板的相应位置，即可脱机运行。系统试运行要连续运行相当长的时间（也称为考机），以考验其稳定性。并要进一步进行修改和完善处理。6测试单片机系片机系统的可靠性的可靠性 单片机系统设计完成时，一般需进行单片机软件功能的测试，上电、掉电测试，老化测试，静电放电（ElectroStatic Discharge，ESD）抗扰度和电快进瞬变脉冲群（Electrical Fast Transient，EFT）抗扰度等测试。可以使用各种干扰模拟器来测试单片机系统的可靠性，还可以模拟人为使用中可能发生的破坏情况。经过调试、测试后，若系统完全正常工作，功能完全符合系统性能指标要求，则一个单片机应用系统的研制过程全部结束16第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用9.2 磁磁电机性能智能机性能智能测试台的研制台的研制9.2.1 系系统概述概述 双缸摩托双缸摩托车上的磁上的磁电机有一个机有一个发电线圈和二个点火圈和二个点火线圈，圈，为摩托摩托车提供前灯照明提供前灯照明电压，及通，及通过放放电器器为发动机的二个气机的二个气缸提供点火信号，其缸提供点火信号，其质量直接影响到摩托量直接影响到摩托车的运行性能。目前，的运行性能。目前，磁磁电机性能机性能测试普遍使用人工普遍使用人工观察和判断的方法。察和判断的方法。通常采用通常采用标准准针状放状放电器替代火花塞器替代火花塞检测点火装置点火装置产生生电火花的能力，火花的能力，用刻度用刻度盘加指加指针的方法来的方法来测取点火提前角，精度低，且效率低取点火提前角，精度低，且效率低下。下。为此研制了磁此研制了磁电机性能智能机性能智能测试台，台，对双缸摩托双缸摩托车用磁用磁电机的多机的多项参数参数进行自行自动测试。17第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v测试内容、条件及内容、条件及标准如下准如下1点火点火线圈高圈高压绝缘介介电强度度测试 在放电器极距为11mm，磁电机转速为6000rmin时，放电器应能产生每秒不少于50次的火花。2连续点火性能点火性能测试 磁电机在放电器极距为6mm时，最低连续点火转速为280rmin，最高连续点火转速为13 000rmin，每次运行20s，不能有缺火现象3照明及充照明及充电性能性能测试 直流负载用2.2士0.05无感等效电阻，磁电机转速为2400rmin时，直流负载电压大于13.5V；磁电机转速为6800rmin时，负载电压应小于28V。4点火提前角与自点火提前角与自动进角角测试 点火提前角是磁电机的点火信号超前于摩托车活塞上死点的角度。磁电机转速为28013000rmin的范围内，点火提前角应能从15土2随转速升高而自动连续进角到41土2。280l 300rmin范围内点火提前角应为15土2，600013000rmin范围内点火提前角为41土2。18第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用9.2.2 测试系系统硬件硬件设计 磁磁电机性能智能机性能智能测试系系统硬件硬件结构构图19第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用接口接口电路原理路原理图20第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用接口接口电路中有关路中有关节点点电压波形波形21第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.2.4 程序程序设计 系系统程序程序结构构图22第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v中断服中断服务程序流程程序流程图23第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用9.3 水水产养殖水体多参数养殖水体多参数测控控仪 本系统以单片机为核心，采用RS-485协议组建分布式控制网络，利用计算机自动检测养殖水池的温度、溶氧含量、浑浊度等各环境因子，通过对增氧机、电磁阀等执行机构的控制，可以把各项环境因子调整到合适的范围，使鱼类生长在最适宜环境条件下，系统还可以自动对大量现场数据和曲线进行分析，实现参数的自校正和自适应控制，真正达到了低成本、高效益的现代化水产养殖要求。在相关模型和软件支持下，工控机和下位机均能在发生池水缺氧，温度、酸碱度不适等异常情况时自动发出报警信号。24第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v监控系控系统硬件硬件结构构图25第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用vv传传感器感器感器感器选选型型型型温度与温度与PH值传感器：感器：采用了配以导热系数较大的不锈钢保护钢管的铂电阻元件、玻璃电极和参比电极组合在一起的塑壳可充式复合电极(上海雷磁E201C型复合电极)。溶解氧传感器：原电池式薄膜电极（青岛昱昌科技有限公司的YC-DO-1溶解氧传感器）。水位传感器：全温度补偿低压力传感器；恒流供电，070mV；电压线性输出；精度：气压传感器：JQYB-1A型气压变送器，0110Kpa,24VDC供电，05V输出，精度：北京昆仑海岸传感技术中心生产。26第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用前端桥式电路的输出：系统设计保证如下条件：系统设计保证如下条件：前端桥式电路放大倍数前端桥式电路放大倍数 27第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用vpH值调理理电路路28第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用vA/D与与D/A转换电路路29第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v单片机系片机系统与看与看门狗狗电路路30第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v通信接口通信接口电路路31第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v控制面板控制面板电路路32第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用系系统主程序流程主程序流程图33第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.4 单片机温度控制片机温度控制实验装置的研制装置的研制 单片机温度控制实验装置的系统框图见图。该系统主要由单片机及扩展电路、固态继电器（Solid State Relay,简写为SSR）、加热元件、R/V变换电路、感温元件、铝块、PC机等组成。其中单片机及扩展电路包括8255、ADC0809、键盘、LED显示器、RS232/TTL 电平转换电路及其它电路。34第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v电热丝为普通电烙铁用电热丝，用，用2 2根，固定在根，固定在铝块的左右两的左右两侧深孔内，使深孔内，使铝块加温。加温。v热敏电阻为负温度系数热敏电阻，其阻，其阻值随周随周围的温度升高而的温度升高而减小。减小。热敏敏电阻嵌入阻嵌入铝块内部来感知内部来感知铝块温度，通温度，通过R/VR/V转换电路，将路，将铝块温度温度转化化为对应的的电压。vADC0809为模/数转换器，将，将R/VR/V转换电路的模路的模拟输出出电压转换为对应的数字量，送的数字量，送单片机。片机。vSSR为过零触发固态继电器，只有在交流只有在交流电压的的过零点附近才零点附近才能使双向晶能使双向晶闸管触管触发导通。通。该器件能器件能对交流交流电进行控制的最小行控制的最小周期周期为半个周波，即半个周波，即10ms10ms。35第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用基本内容基本内容v1.熟悉熟悉单片机温控系片机温控系统硬件硬件结构和温控原理。了解常构和温控原理。了解常用的温控算法。用的温控算法。v2.编制制测温程序。温程序。A/D转换值在在LED显示器上示器上显示，示，铝块温度由插入温度由插入铝块深孔中的温度深孔中的温度计读数反映。数反映。实测铝块在升温和降温在升温和降温过程中的温度程中的温度/A/D转换关系表。关系表。v3.编制制单片机温控程序，在片机温控程序，在PC机上机上编译后，后，经串行串行口下口下载到到单片机，并片机，并调试。36第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v连线图37第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v设计说明明 1.1.数数码管管显示字形示字形 LED显示器是由示器是由发光二极管构成的字段光二极管构成的字段组成的成的显示器。示器。38第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v设计说明明显示程序任务：设置置显示示缓冲区冲区(7EH(7EH 79 H)79 H)，存放待，存放待显示数据和字符（位置示数据和字符（位置码）。）。显示示译码：程序存：程序存储器中建立字形器中建立字形码常数表，常数表，查表得出表得出对应数据和字符的数据和字符的字形字形码。输出出显示：示：输出字形出字形码到到显示端口示端口。n2.字位口表（从高位起）位置G5G4G3G2G1G0数值20H10H08H04H02H01Hn3.键盘显示原理图39第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用40第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v设计说明明4.4.周波控制法：周波控制法：实现温温度度控控制制。以以某某一一时间间隔隔（例例如如200ms200ms）为1 1个个控控制制周周期期TcTc，调整整每每个个控控制制周周期期中中加加到到固固态继电器器输入入端端的的控控制制信信号号ucuc的的宽度度tptp，即即可可改改变加加到到电热丝上的上的电压uouo和平均功率。和平均功率。41第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v模模块流程流程(1)显示子程序模块 采用动态显示方式，即一位一位地轮流点亮（扫描）6位显示器。在8032RAM存储器中设置六个显示缓冲区单元7EH-79H，分别存放6位显示器的显示数据（从高到低）。42第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用(2)键盘输入模块实验系统有48的键盘结构（见键扫显示原理图）。键盘的行线通过电阻接+5V，当键盘上没有键闭合时所有的行线和列线都断开，行线都为高电平。当键盘上某一键闭合时，则该键所对应的行线和列线都短路。CPU逐行逐列地检查键盘的状态，可判断键盘上有无键闭合。CPU对键盘上闭合键的键号确定，可根据行线和列线的状态计算求得，也可以根据行线和列线的状态查表求得。43第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v主程序和主程序和T0T0中断服中断服务程序。程序。vT0T0设定定10ms10ms定定时中断一次，中断一次，对测量量结果果进行行采采样。v调节周期定周期定为0.5秒秒44第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v9.5 单片机的片机的C语言程序开言程序开发1.Keil软件系统概述软件系统概述2.Keil uVision2 Keil uVision2 是优秀的单片机开发软件之一是优秀的单片机开发软件之一,读者可以向读者可以向Keil公司代理公司代理周立功网站索取并下载周立功网站索取并下载得到得到,解压后在解压后在Windows下下运行软件包中的运行软件包中的WINSetup.exe安装，在桌面上有安装，在桌面上有Keil uVision2图标图标,点击后出现如图所示界面，该集成软件开发平台，具有汇点击后出现如图所示界面，该集成软件开发平台，具有汇编语言和编语言和C语言源代码编辑、编译、仿真于一体，它的人机界面语言源代码编辑、编译、仿真于一体，它的人机界面友好，操作方便，是友好，操作方便，是51单片机开发者的首选单片机开发者的首选。45第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v2.Keil Vision2软件的运行件的运行n双双击软件件图标进入集成开入集成开发系系统，如，如图所示，界面由所示，界面由工程管理窗口、源程序工程管理窗口、源程序编辑调试窗口和窗口和输出窗口出窗口组成，成，界面上界面上还有菜有菜单和工具和工具栏。当系。当系统工作工作时还有内存窗有内存窗口，口，变量量观察窗口以及外察窗口以及外围设备对话框出框出现，其中工，其中工程管理窗口有三个程管理窗口有三个选择页面面File，Regs，Books。分分别显示当前示当前项目的文件目的文件结构、构、CPU的寄存器的的寄存器的值、CPU的附加的附加说明文件。明文件。46第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用2.Keil Vision2软件的运行件的运行47第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v2.Keil Vision2软件的运行件的运行48第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v2.Keil Vision2软件的运行件的运行v在在软件使用中件使用中还会出会出现下列窗口下列窗口1.主窗口（主窗口（Mainframe Window）可可设置其它各种置其它各种调试窗口，窗口，设置断点、置断点、观察点，修改地址空察点，修改地址空间，v加加载文件等等；文件等等；2.调试窗口（窗口（DEBUG Window）支持用支持用户程序的各种程序的各种显示方式，可示方式，可连续运行，运行，单步运行用步运行用户程序，程序，v并可在并可在线汇编；3.命令窗口（命令窗口（Command Window）支持命令行的支持命令行的输入；入；4.观察窗口（察窗口（Watch Window）可可设置所要置所要观察的察的变量、表达式等；量、表达式等；5.寄存器窗口（寄存器窗口（Registe Window）显示内部寄存器的内容，程序运行次数等；示内部寄存器的内容，程序运行次数等；6.串口窗口（串口窗口（Serical Windows）显示串口接收和示串口接收和发送的数据；送的数据；49第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v2.Keil Vision2软件的运行件的运行在在软件使用中件使用中还会出会出现下列窗口下列窗口 7.性能分析窗口性能分析窗口 显示所要示所要观察的各程序段占用察的各程序段占用CPU的空的空间；8.内存窗口（内存窗口（Memory Window）显示所示所选择的内存中的数据；的内存中的数据；9.符号符号浏览窗口（窗口（Symbol Browser Window）显示各种符号名称，包括示各种符号名称，包括专有符号，用有符号，用户自定自定义符号（函数名、符号（函数名、变量、量、标号）等；号）等；10.调用用线窗口（窗口（CallStack Window）动态显示当前示当前执行的程序段的函数行的程序段的函数调用关系；用关系；11.代代码覆盖窗口覆盖窗口 提供当前模提供当前模块内各程序段中被内各程序段中被执行代行代码的比率；的比率；12.外外围设备窗口窗口(peripherals)显示示I/O口，定口，定时器，中断，串口等外器，中断，串口等外围设备状状态；50第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v3.菜菜单和工具和工具栏KeilKeil uVision2 uVision2软件菜单有软件菜单有:File:File文件和命令菜单，文件和命令菜单，EditEdit是编辑和编辑命令是编辑和编辑命令菜单，菜单，ViewView是视图菜单，是视图菜单，ProjectProject是项目和项目命令菜单，是项目和项目命令菜单，DebugDebug是调试和是调试和调试命令菜单，调试命令菜单，FlashFlash存储器下载设置菜单存储器下载设置菜单,Peripherals,Peripherals是外围器件菜单，是外围器件菜单，ToolsTools是工具菜单，是工具菜单，SvcsSvcs是软件版本控制系统菜单，是软件版本控制系统菜单，WindowWindow是视窗设置菜是视窗设置菜单，单，HelpHelp是帮助菜单。是帮助菜单。除除WindowWindow常用工具外常用工具外,软件还有一些专门工具软件还有一些专门工具,视图菜单视图菜单ViewView和调试菜和调试菜单单DebugDebug等的一些功能有专门的工具栏。如等的一些功能有专门的工具栏。如:Options for Target:Options for Target设置对象设置对象或文件工具选项或文件工具选项,Build Target,Build Target编译修改过的文件并生成应用文件编译修改过的文件并生成应用文件,Rebuild all Target,Rebuild all Target重新编译所有文件并生成应用重新编译所有文件并生成应用,Translate current,Translate current编译当前文件编译当前文件,stop Build,stop Build停止生成应用停止生成应用,GO,GO运行程序直到一个断点运行程序直到一个断点,STEP,STEP单步运行程序单步运行程序,遇到子程序进入遇到子程序进入,Start/Stop,Start/Stop开始开始/停止调试模式停止调试模式,Kill,Kill AllAll取消所有断点取消所有断点,Insert/Remove,Insert/Remove设置设置/取消当前行的断点等等取消当前行的断点等等。51第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用v4.软件件调试与使用操作与使用操作过程程主要任主要任务的操作的操作过程程1、点击软件图标开机，运行、点击软件图标开机，运行Keil uVision2；2、创建工程；、创建工程；鼠标左键单击主菜单鼠标左键单击主菜单“Project”-项目命令菜单项目命令菜单鼠标左键单击子菜单鼠标左键单击子菜单“New Project”-创建新项目创建新项目弹出弹出“Creat New Project”对话框对话框-Window格式文件对话框，格式文件对话框，用鼠标在用鼠标在“保存在保存在”下拉框选择你要保存的文件夹下拉框选择你要保存的文件夹(比如比如“我的文档我的文档”)-在在“文件名文件名”文本框处用键盘敲入你给这个工程起的工程名文本框处用键盘敲入你给这个工程起的工程名(如如“test1”)-鼠标左键单击鼠标左键单击“保存保存”按键按键-弹出弹出Select Device for Target Target1对话框对话框-公司和公司和CPU型号选择。型号选择。用鼠标在左边列表框用鼠标在左边列表框“Data Base”区双击区双击ATMEL或单击或单击ATMEL前的前的“+”号号ATMEL子选项展开子选项展开-选公司选公司ATMEL用鼠标左键单击用鼠标左键单击“89C52”-选择项目所用选择项目所用CPU用鼠标左键单击用鼠标左键单击“确定确定”按键按键-完成项目创建，出现完成项目创建，出现7.1所示窗口所示窗口 52第第第第9 9 9 9章章章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机系统的开发应用单片机系统的开发应用单片机系统的开发