多功能微电脑控制.ppt
《多功能微电脑控制.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《多功能微电脑控制.ppt(59页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、多功能微电脑控制1.2 1.2 时间安排时间安排1.3 1.3 评分评分完成情况完成情况70%+70%+设计报告设计报告30%30%1.1.完成情况完成情况(1 1)硬件焊接装配及电源测试:硬件焊接装配及电源测试:3030分分(2 2)键盘处理程序:键盘处理程序:1515分分(3 3)串行通信:串行通信:1515分分(4 4)液晶显示控制液晶显示控制1515分分(5 5)继电器定时控制继电器定时控制1515分分(6 6)微机并行口单片机编程控制微机并行口单片机编程控制1010分分(7 7)问问辩辩:2-32-3题题,每每答答错错一一题题,在在总总分分中中扣除扣除8-108-10分分2.2.设计
2、报告设计报告2.系统构成系统构成2.1硬件结构硬件结构2.2主要功能及技术要求 1、能进行单片机仿真实验2控制器自编程 3能够进行四家电控制3硬件电路原理硬件电路原理系统硬件主要由:89C52单片机主控模块、LCM103液晶显示模块、键盘处理模块、定时及电器控制模块、异步串行通信模块、在线编程接口等组成。3.1 89C52单片机主控模块单片机主控模块图3-1 主控电路图3.1.1 FLASH编程编程AT89C52单片机内部有8K字节的FLASH PEROM,用户可对其进行编程。AT89C52编程方法如下:1、在地址线上加上要编程单元的地址信号。2、在数据线上加上要写入的数据字节。3、激活相应的
3、控制信号。4、对高电压编程芯片,应将EA/VPP端加上+12V编程电压。5、每对FLASH存储阵列写入一个字节或每写入一个加密位,需加上一个ALE/PROG编程脉冲。每个字节写入周期是自身定时的,通常约为1.5 ms。重复15步骤,改变编程单元的地址和写入的数据,直到全部文件编程结束。图3-2 编程电路表3-1 FLASH存储器编程真值表 系统的编程控制电路系统的编程控制电路系统设计出通过并行口实现AT89C52在线编程的电路。电路图如图3-3所示:3.2 LCM103液晶显示模块 3.2.1 LCM103显示器及其控制原理表3-2 LCM103引脚说明(1)模块上电后,软件初始化模块,应延时
4、200ms 以上再送命令,第一写入模块专用初始化命令 100 0010 0100 定义模块,第二1000001 1000 定义内部RC 振荡方式或100 0001 0100 定义外部晶体振荡方式(模块B 处必须焊32768Hz 晶体),第三100 0000 0001开振荡器,第四100 0000 0011 开显示器.,以上四步完成后再送其它命令或显示数据,对显示的数据正确与否,可选用读RAM 方式进行校验,为实现低功耗方式,每次读/写命令或数据之后,应将/CS、/RD、/WR、DATA 置高电平或悬空。(2)LCM103 显示RAM 对应10 位字符为右左,RAM 表数据位为1 则显示,为0
5、则灭。(3)VLCD 必须接!当模块工作电压为3.3V 以下时,VLCD 脚与VDD 直接相接或A 焊盘短路,当模块工作电压3.3V 时,VLCD脚与VDD 间接一电位器50K调节,参考值:5V/36K。(3)模块掉电再上电时,应上电延时后,对/CS 进行几个10s 以上的高电平脉冲,让模块复位。3.2.3 LCM103显示器电路连接系统的显示器接口部分的具体电路如图所示。LCM103液晶显示模块有11个引脚(如表3-2所示),各引脚使用方法如下:图3-5显示电路(1)/CS为模块片选信号,必须接,用来选定LCM103,本电路选用口P2.6对LCM103选中控制。(2)/RD为LCM103模块
6、的数据读出控制线,控制读取LCM103内部的显示数据,一般与单片机读线相接,如不需要读,可以不连接。(3)/WR为LCM103模块数据写控制线,与单片机写线相接。(4)DATA为LCM103的数据输入/输出,在设计时接单片机89C51的P0.0脚,按写时序逐位传送数据。(5)/IRQ为LCM103模块的WDT/定时器输出,集电极开路输出,不用可不接,本设计没用。(6)BZ为LCM103模块的压电陶瓷蜂鸣片驱动“+”极,/BZ为LCM103模块的压电陶瓷蜂鸣片驱动“”极,由于系统中已有报警电路,所以该功能没有使用。(7)VLCD为LCM103模块的LCD 屏工作电压调整线,可调整视角对比度,接一
7、可调电阻用来调节显示器的亮度。3.2.4 LCM103读写控制 显示模块的数据线只有一根,因此输入输出数据要串行进行。该模块的读写格式及指令如下:读格式:只读显示RAM写命令:写数据:表2.3 LCM103命令集定义表2.4 LCM103显示RAM对应笔划写命令/数据时序连续写数据时序连续写数据时序3.3 键盘处理模块键盘处理模块3.3.1键盘工作原理键盘分为独立式键盘和矩阵键盘,独立式键盘又可分为共阴极和共阳级两种。本系统中采用共阴极独立式键盘,CPU对键盘的扫描可采取程序控制的随机方式、定时控制方式、或中断控制方式。本系统采用中断方式,当有键闭合时,向CPU请求中断,CUP响应键盘中断,对
8、键盘扫描,以识别哪一个键按下,然后执信相应的处理程序。3.4.2 键盘电路分析系统的键盘接口电路如图所示。3个按键,分别为功能选择键、数字递增键和确定键 3.4 定时及电器控制定时及电器控制3.4.1继电器控制电路3.4.2声、光报警及上电显示声、光报警电路主要是在控制过程结束和对出错处理时,用蜂鸣器的发声或闪烁发光给用户以警示,以便用户及时进行人工处理。3.5 异步串行通信232信号的传输标准是采用负逻辑电平,即用-3V-15V表示1,+3V+15V表示0,这就需要进行信号电平的转换,也就是把TTL电平信号转换成232电平信号,或者把RS-232电平信号转换成TTL电平信号。此处采用MAX2
9、32芯片来将TTL信号转换成232信号图3-18 串行接口电路3.6 在线编程接口在线编程接口3.7 电源输入及转换电路电源输入及转换电路系统需要提供12V和5V两种电源。5V电源通过微机USB接口提供,在通过升压变换器MC34063得到12V电源。3.8 硬件的安装与第一步调试硬件的安装与第一步调试3.8.1 硬件安装由于电路比较紧凑,安装时应该注意焊接元器件的顺序。可按以下顺序安装:(1)IC插座电阻、电容、二极管、三极管SIP插座按钮DB25、DB9插座USB插座继电器拍POWERR6插座。(后2项可先不安装)注意:IC插座的方向不要焊错;二极管、三极管和电解电容的正负极不要焊错。按钮的
10、方向不要焊错;各种器件焊接平整,焊点光滑。(2)焊接连接电缆:25DB:只焊接1-11、14-19共17个引脚,两边DB25对应引脚连接。9DB:只焊接2、3、5共3个引脚,两边DB25对应引脚连接。液晶显示器:只焊接/CS、/WR、DATA、VDD、VLCD、GND 共6根线至SIP6插头,按样机焊接。继电器/LED选择连接电缆(SIP4):1-4脚对应连接。(3)外接电器插座的连接:本控制器可以控制0线或火线,只要通过POWERR6插座,把电器的0线或火线接入即可,连接引脚如表。3.8.2 第一步调试安装完成后,必须进行第一步调试,包括以下工作:电源测试:用万用表测试各芯片插座、继电器等的
11、电源和地线是否正确(+5V,+12V,GND)。测试电源前,不要插芯片,测试电源正确,才能插上芯片。焊接点目测检查,看是否有虚焊,发现问题,应该补焊。4.单片机控制器软件设计单片机控制器软件设计4.1 软件要实现的功能软件要实现的功能下位机要完成的主要功能有:(1)键盘的多功能定义,系统只有3个按键可用,因此,每一个按键都有多重功能,在不同时刻按下处理不同事务。(2)定时控制。系统可同时控制4路家电,通过按键输入来设定和查看定时时间,也可通过微机来设定和查看定时时间,可根据用户操作来显示各种信息。(3)报警的处理。在系统上电复位时会有3次报警声,并且指示灯亮灭3下,表示系统工作正常,在家电定时
12、完成时也会有报警声,并且指示灯熄灭,表示家电定时时间到。(4)和微机RS-232接口进行异步串行通信。4.2 C51语言及其软件开发工具语言及其软件开发工具4.2.1 C51语言介绍C51是对C语言的扩展,除了可使用ANSIC标准关键字以外,还增加了C51编译器的扩展关键字:C51编译器还定义了特殊功能寄存器,如下表所示 4.2.2 软件开发工具1.Keil Vision简介德国keil公司的单片机语言编译器KeilC支持九种基本数据类型,变量可存放在bit、data、bdta、idata、xdata、pdata等不同类型的存储器空间。KeilC是目前流行的单片机C语言调试和开发软件,Keil
13、提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(Vision)将这些部份组合在一起。KeilC程序结构与一般C语言没有什么差别。一个C51源程序大体上是一个函数定义的集合,一个C源程序至少包括一个函数,在这个集合中有且仅有一个名为main()的函数(主函数),也可能包含其它函数,因此函数是C程序的基本单位。主函数是程序的入口,一个C语言程序,总是从main()函数开始执行的,而不管物理位置上这个main()放在什么地方,主函数中的所有程序执行完毕,则程序执行完毕。主程序通过直接书写语句和调用其它函数来实现有关功能,这些其它函数可以
14、是由C语言本身提供给我们的,这样的函数称之为库函数;也可以是用户自己编写的,这样的函数称之为用户自定义函数。KeilC提供了100多个库函数供我们直接使用。在KeilC中,函数定义由函数类型、函数名、参数表和函数体四部分组成。例如:voidmDelay(unsignedintDelayTime)。实现单片机仿真及程序编辑、编译的软件有很多,比较常用的有Keil Vision。Keil Vision3开发界面如图4-1所示。图4.1(a)Keil Vison3窗口2.Keil Vision使用Keil Vision编程环境和VC相似,使用过VC的人都很容易熟悉。for Windows 的使用步骤
15、:(1)菜单 新建一个.c 文件,在编辑栏编写源程序。(2)菜单 或工具将C文件存盘。(3)菜单 project_new project 创建一个project,工程名自定,并在其中加入已存在的该工程所需文件。这时该project 已是打开状态,或用open project 打开已存在的project。(4)菜单option_for target 设置工程环境。(5)如果需要,进入project-,。对工程文件路径进行修改。(6)菜单project 选Build,进行编译、链接,看是否有语法错误,若无则生成HEX 文件,若有则修改源文件后重复以上部分步骤。图4.1(b)Keil Vison3窗
16、口菜单4.2.3 C51程序设计及调试过程1按Keil Vision使用步骤编写源程序和建立工程;2在Keil Vision环境下编译、连接无错误后产生.HEX文件3使用通用编程器把程序的二进制文件.HEX写入单片机中的FLASH。以下以南京西尔特的SUPERPRO 680通用编程器为例,介绍编程器的使用步骤:(1 1)把)把89C5289C52芯片正确放入编程器的编程槽中,按照编程器芯片正确放入编程器的编程槽中,按照编程器面板上的图例,千万不要放反,放反将烧坏芯片。面板上的图例,千万不要放反,放反将烧坏芯片。(2 2)打开编程器电源,指示灯绿灯亮表示正常;红灯亮表)打开编程器电源,指示灯绿灯
17、亮表示正常;红灯亮表示不正常,立即关掉电源进行检查,重新摆放芯片。示不正常,立即关掉电源进行检查,重新摆放芯片。(3 3)执行)执行SUPERPRO 680SUPERPRO 680通用编程器程序进入编程窗口如图通用编程器程序进入编程窗口如图4-24-2所示。所示。(4 4)用菜单)用菜单Device-selectDevice-select或或“select”select”功能按钮功能按钮进入芯片选择对话框,正确选择被编程芯片。进入芯片选择对话框,正确选择被编程芯片。(5 5)用菜单或打开文件的功能按钮,装入)用菜单或打开文件的功能按钮,装入Keil Keil VisionVision下下产生的
18、产生的.HEX.HEX文件文件(6 6)用)用BlankBlank按钮擦除芯片的按钮擦除芯片的FLASHFLASH。(7 7)用)用ProgProg按钮把按钮把.HEX.HEX文件写入芯片的文件写入芯片的FLASHFLASH(8 8)写入无误(有错误会自动报错)后,关掉编程器电源,)写入无误(有错误会自动报错)后,关掉编程器电源,取出芯片,即编程完成。取出芯片,即编程完成。编程好的芯片插入用户板编程好的芯片插入用户板89C5289C52的插座,然后接通用户板电的插座,然后接通用户板电源,观察单片机控制运行的情况,若不符合设计要求,则要修源,观察单片机控制运行的情况,若不符合设计要求,则要修改程
19、序,重新对单片机进行编程。改程序,重新对单片机进行编程。4.3单片机控制程序设计提要单片机控制程序设计提要4.3.1 设计要求和总体设计设计要求和总体设计软软件件设设计计是是根根据据硬硬件件提提供供的的功功能能及及对对其其控控制制的的要要求求来来实实现现,需要考虑程序结构和数据结构。需要考虑程序结构和数据结构。程序一般采取模块化程序结构,具体设计表所示。程序一般采取模块化程序结构,具体设计表所示。数数据据结结构构根根据据控控制制对对于于数数据据的的要要求求来来定定义义。主主要要包包括括:全全局局变量、局部变量、液晶显示码表等。变量、局部变量、液晶显示码表等。4.3.2 主程序模块设计方案主程序
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 多功能 微电脑 控制
限制150内