基于單片機(jī)的遙控窗簾課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《單片機(jī)應(yīng)用與仿真訓(xùn)練》設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高。家用電器產(chǎn)品也在不斷的更新?lián)Q代。從始初的晶體管、到電子管；由模擬到數(shù)字；由分立元件到集成電路；從普通向高性能、多功能型；

2、由手動(dòng)控制向紅外線遙控、向智能化發(fā)展。此次要設(shè)計(jì)的就是基于AT89S52單片機(jī)的紅外遙控窗簾。主要內(nèi)容就是利用AT89S52型單片機(jī)和紅外遙控裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)直流可逆電機(jī)的遠(yuǎn)程控制，具體要求是控制窗簾的開關(guān)、利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)；防過卷功能；具有無線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能；能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。主要方法是以單片機(jī)為控制核心，加上紅外發(fā)射電路以及一體化的紅外接收頭，在紅外發(fā)射軟件和紅外接收軟件的支持下，達(dá)到控制窗簾的目的。遙控器通過監(jiān)控指令鍵

3、盤的輸入讀出相應(yīng)的發(fā)射碼，軟件采用不同的脈沖寬度來對(duì)發(fā)射碼進(jìn)行編碼。單片機(jī)通過軟件對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，還原出發(fā)送端的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。取得的結(jié)果是成功實(shí)現(xiàn)了利用遙控裝置發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)來控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)即停止，即實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開關(guān)。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了具有無線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能并利用二極管指示運(yùn)行狀態(tài)。</p><p><b>　　目錄</b></p><

4、p><b>　　第一章 概述3</b></p><p><b>　　1.1選題背景3</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)思路3</b></p><p>　　1.2.1主要任務(wù)3</p><p>　　1.2.2工作原理4</p><

5、;p>　　1.2.3設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)5</p><p>　　2. 1 AT89S52單片機(jī)的功能應(yīng)用5</p><p>　　2.1.1 AT89S52主要性能5</p><p>　　2.1.2 AT89S52引腳功能說明5</p><p>　　2.

6、2 功能控制電路8</p><p>　　2. 3 窗簾開關(guān)控制電路8</p><p>　　第三章 遙控窗簾的軟件設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1 指令冗余9</p><p>　　3.2 攔截技術(shù)9</p><p>　　3.3 系統(tǒng)故障處理、自恢復(fù)程序的設(shè)計(jì)10</p><p

7、>　　3.4 非正常復(fù)位的識(shí)別10</p><p>　　3.4.1 硬件復(fù)位與軟件復(fù)位的識(shí)別11</p><p>　　3.4.2 開機(jī)復(fù)位與看門狗故障復(fù)位的識(shí)別11</p><p>　　3.4.3 正常開機(jī)復(fù)位與非正常開機(jī)復(fù)位的識(shí)別12</p><p>　　第四章 Proteus軟件仿真13</p>&

8、lt;p>　　第五章 課程設(shè)計(jì)體會(huì)14</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：16</b></p><p>　　附錄一：源程序代碼17</p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　窗簾其基本的作用無非是保護(hù)業(yè)主的個(gè)人隱私以及遮陽擋塵等功能，但傳統(tǒng)的窗簾您必須

9、手動(dòng)去拉動(dòng)，每天早開晚關(guān)也是挺麻煩的，特別是別墅或復(fù)式房的大窗簾，比較重，而且長，需要很大的力量才能開關(guān)窗簾，很不方便；于是遙控電動(dòng)窗簾在最近幾年得到迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于智能大廈、高級(jí)公寓、酒店和別墅等領(lǐng)域，只要遙控器輕按一下，窗簾就自動(dòng)開合（百葉窗可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)），非常方便；采用智能控制系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)窗簾的定時(shí)開關(guān)，場(chǎng)景控制等高級(jí)控制功能，真正讓窗簾成為現(xiàn)代家居的一道亮麗風(fēng)景線。</p><p><b&g

10、t;　　1.1選題背景</b></p><p>　　從1974年開始，單片機(jī)就以它的體積小、質(zhì)量輕、耗電省、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)，開始不斷發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家電電器、醫(yī)用設(shè)備、航天航空、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域。單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段。</p><p>　　由此可預(yù)見單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將是向大容量、高性能話、外圍電路內(nèi)裝化等方面發(fā)展，也就是對(duì)CPU、存

11、儲(chǔ)器、片內(nèi)I/O的改進(jìn)，低功耗，特別是系統(tǒng)的單片機(jī)是目前單片機(jī)發(fā)展的重要趨勢(shì)。而從目前國內(nèi)對(duì)單片機(jī)的需求來看：在未來幾年里，8位、16位單片機(jī)將是單片機(jī)的發(fā)展主流，它的新發(fā)展表現(xiàn)在：（1）CPU功能的增加 （2）內(nèi)部資源的增多 （3）引腳的多功能化 （4）低電壓、低功耗。</p><p>　　正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著如此多的優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)在工業(yè)控制中和家用電器等上的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭，故又稱為微控制器（Microcontrol

12、ler）</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)思路</b></p><p><b>　　1.2.1主要任務(wù)</b></p><p>　　課題名稱是“基于單片機(jī)的遙控窗簾設(shè)計(jì)”，課題設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是利用AT89S52型單片機(jī)和紅外遙控裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)直流可逆電機(jī)的遠(yuǎn)程控制。</p><p>　　1）控制

13、窗簾的開關(guān)、利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　2）防過卷功能。</b></p><p>　　3）具有無線遙控和手動(dòng)按鍵控制兩種功能。</p><p>　　4）能夠指示運(yùn)行狀態(tài)。</p><p><b>　　1.2.2工作原理</b></p><p>　　和

14、用電磁波用作無線電遙控的信號(hào)傳播媒介一樣，在紅外遙控電路中用紅外線作為紅外線遙控的信號(hào)傳播媒介。借助于紅外線具有直線傳播的特性，利用專用的紅外傳感器具有靈敏度高，響應(yīng)快和光譜范圍窄的性能，制成靈敏度高，抗干擾性能良好的紅外遙控裝置。利用單片機(jī)控制的紅外遙控電路，它是利用單片機(jī)的異步通訊口，用紅外發(fā)射口和紅外接收來實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收點(diǎn)信號(hào)功能。</p><p><b>　　1.2.3設(shè)計(jì)方案</b>

15、;</p><p>　　本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，加上紅外發(fā)射電路以及一體化的紅外接收頭，在紅外發(fā)射軟件和紅外接收軟件的支持下，達(dá)到控制窗簾的目的。遙控器通過監(jiān)控指令鍵盤的輸入讀出相應(yīng)的發(fā)射碼，軟件采用不同的脈沖寬度來對(duì)發(fā)射碼進(jìn)行編碼。單片機(jī)通過軟件對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，還原出發(fā)送端的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。 </p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p>

16、<p>　　2. 1 AT89S52單片機(jī)的功能應(yīng)用</p><p>　　2.1.1 AT89S52主要性能</p><p>　　1、與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；</p><p>　　2、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；</p><p>　　3、1000次擦寫周期；</p><p>　　4、全

17、靜態(tài)操作：0Hz-33MHz；</p><p>　　5、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　6、32個(gè)可編程I/O口線；</p><p>　　7、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；</p><p><b>　　8、六個(gè)中斷源；</b></p><p>　　9、全雙工UART串行通道；</p&g

18、t;<p>　　10、低功耗空閑和掉電模式；</p><p>　　11、掉電后中斷可喚醒；</p><p>　　12、看門狗定時(shí)器；</p><p><b>　　13、雙數(shù)據(jù)指針；</b></p><p>　　14、掉電標(biāo)識(shí)符 。</p><p>　　2.1.2 AT89S52引腳

19、功能說明</p><p>　　AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT8

20、9S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷

21、或硬件復(fù)位為止。</p><p>　　AT89S52引腳圖 PLCC封裝</p><p>　　VCC/GND：電源/接地引腳；</p><p><b>　　Port 0：</b></p><p>　　P0是一個(gè)8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1(對(duì)端口寫1)時(shí)作高阻抗輸入端；P0還可以用作總線方式下的地址數(shù)據(jù)復(fù)用管腳

22、，用來操作外部存儲(chǔ)器。在這種工作模式下，P0口具有內(nèi)部上拉作用。對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收指令字節(jié)、校驗(yàn)程序、輸出指令字節(jié)時(shí)，要求外接上拉電阻；</p><p><b>　　Port 1：</b></p><p>　　P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口，輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用；另外，P1.0、

23、P1.1可以分別被用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入(P1.0/T2)和觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX)；對(duì)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低8位地址信息；</p><p><b>　　Port 2：</b></p><p>　　P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口；輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用；P2口在存取外

24、部存儲(chǔ)器時(shí)，可作為高位地址輸出；內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收高8位地址和控制信息；</p><p><b>　　Port 3：</b></p><p>　　P3是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口，輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。</p><p>　　P3引腳功能復(fù)用見下表</p&

25、gt;<p>　　P3.0 串行通訊輸入(RXD) </p><p>　　P3.1 串行通訊輸出(TXD) </p><p>　　P3.2 外部中斷0( INT0) </p><p>　　P3.3 外部中斷1(INT1) </p><p>　　P3.4 定時(shí)器0輸入(T0) &l

26、t;/p><p>　　P3.5 定時(shí)器1輸入(T1)</p><p>　　P3.6 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通WR </p><p>　　P3.7 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通RD </p><p>　　P3引腳功能復(fù)用如下：</p><p><b>　　RST：</b></p>

27、<p>　　在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上的高電平出現(xiàn)在此管腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位。只要這個(gè)管腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0—P3口均置1，管腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM的00H處開始運(yùn)行程序；</p><p>　　XTAL1、XTAL2 ：</p><p>　　XTAL

28、1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時(shí)鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz至24MHz內(nèi)選擇，電容取30PF左右。</p><p><b>　　ALE/PROG：</b></p><p>　　訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，A

29、LE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)，即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(hào)(此頻率是振蕩器頻率的1/6)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，出現(xiàn)一個(gè)ALE脈沖；</p><p><b>　　PSEN：</b></p><p>　　該引腳是外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)輸出端。當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期輸出2個(gè)脈沖，即兩

30、次有效。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不會(huì)有脈沖輸出；</p><p><b>　　EA/Vpp：</b></p><p>　　外部訪問允許端。當(dāng)該引腳訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，應(yīng)輸入低電平。要使AT89S52只訪問外部程序存儲(chǔ)器(地址為0000H-FFFFH)， 這時(shí)該引腳必須保持低電平；</p><p>　　2. 2 功能控制電路</p&g

31、t;<p><b>　　工原理作</b></p><p>　　2. 3 窗簾開關(guān)控制電路</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　電機(jī)執(zhí)行部分完全受單片機(jī)的控制，通過單片機(jī)的P3.0和P3.1完成。單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)下P1.0和P1.1輸出高電平，三極管V3、V2，V4、V5截止，兩

32、個(gè)繼電器J1、J2釋放狀態(tài)，方向可逆的電動(dòng)機(jī)因無電源供電而停止。當(dāng)P1.0或者P1.1其中有一個(gè)被拉低后，兩個(gè)繼電器便會(huì)有一個(gè)導(dǎo)通，例如P1.0拉低后V1導(dǎo)通、V4導(dǎo)通，J1吸合，電機(jī)得電轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)只有P3.1拉低后，電機(jī)則反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了窗簾的拉開和關(guān)閉。</p><p>　　兩個(gè)繼電器的工作狀態(tài)受單片機(jī)控制，在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)兩個(gè)繼電器僅能有一個(gè)吸合。即便是在電機(jī)工作期間，操作了反向轉(zhuǎn)動(dòng)按鍵，單片機(jī)也是先釋放當(dāng)前

33、工作的繼電器，并延時(shí)一段時(shí)間后再吸合另外一個(gè)繼電器，防止了電機(jī)正反工作線圈同時(shí)通電的冒險(xiǎn)。</p><p>　　第三章 遙控窗簾的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　在工程實(shí)踐中，軟件抗干擾研究的內(nèi)容主要是： 一、消除模擬輸入信號(hào)的嗓聲（如數(shù)字濾波技術(shù)）；二、程序運(yùn)行混亂時(shí)使程序重入正軌的方法。本文針對(duì)后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。 </p><p><b&

34、gt;　　3.1 指令冗余</b></p><p>　　CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數(shù)。當(dāng)PC受干擾出現(xiàn)錯(cuò)誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當(dāng)亂飛到某雙字節(jié)指令，若取指令時(shí)刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當(dāng)作操作碼，程序?qū)⒊鲥e(cuò)。若“飛” 到了三字節(jié)指令，出錯(cuò)機(jī)率更大。</p><p>　　在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節(jié)指

35、令和三字節(jié)指令后插入兩個(gè)字節(jié)以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數(shù)上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當(dāng)作操作數(shù)執(zhí)行，程序自動(dòng)納入正軌。</p><p>　　此外，對(duì)系統(tǒng)流向起重要作用的指令如RET、 RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執(zhí)行。</p><p><b>　　3.2 攔截技術(shù)<

36、;/b></p><p>　　所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設(shè)計(jì)陷阱，其次要將陷阱安排在適當(dāng)?shù)奈恢谩?lt;/p><p>　　(1)軟件陷阱的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進(jìn)行出錯(cuò)處理。軟件陷阱是指用來將捕

37、獲的亂飛程序引向復(fù)位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區(qū)填入以下指令作為軟件陷阱：</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LJMP 0000H</p><p>　　其機(jī)器碼為0000020000。</p>

38、;<p><b>　　(2)陷阱的安排</b></p><p>　　通常在程序中未使用的EPROM空間填0000020000。最后一條應(yīng)填入020000，當(dāng)亂飛程序落到此區(qū)，即可自動(dòng)入軌。在用戶程序區(qū)各模塊之間的空余單元也可填入陷阱指令。當(dāng)使用的中斷因干擾而開放時(shí)，在對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序中設(shè)置軟件陷阱，能及時(shí)捕獲錯(cuò)誤的中斷。如某應(yīng)用系統(tǒng)雖未用到外部中斷1，外部中斷1的中斷服務(wù)程序

39、可為如下形式：</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　返回指令可用“RETI”，也可用“LJMP 0000H”。如果故障診斷程序與系統(tǒng)自恢復(fù)程序的設(shè)計(jì)可靠、 完善

40、，用“LJMP 0000H”作返回指令可直接進(jìn)入故障診斷程序，盡早地處理故障并恢復(fù)程序的運(yùn)行。</p><p>　　考慮到程序存貯器的容量，軟件陷阱一般1K空間有2-3個(gè)就可以進(jìn)行有效攔截。</p><p>　　(3)軟件“看門狗”技術(shù)</p><p>　　若失控的程序進(jìn)入“死循環(huán)”，通常采用“看門狗”技術(shù)使程序脫離“死循環(huán)”。通過不斷檢測(cè)程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)程

41、序循環(huán)時(shí)間超過最大循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入“死循環(huán)”，需進(jìn)行出錯(cuò)處理。</p><p>　　“看門狗”技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)，也可由軟件實(shí)現(xiàn)。 在工業(yè)應(yīng)用中，嚴(yán)重的干擾有時(shí)會(huì)破壞中斷方式控制字，關(guān)閉中斷。則系統(tǒng)無法定時(shí)“喂狗”，硬件看門狗電路失效。而軟件看門狗可有效地解決這類問題。</p><p>　　筆者在實(shí)際應(yīng)用中，采用環(huán)形中斷監(jiān)視系統(tǒng)。用定時(shí)器T0監(jiān)視定時(shí)器T1，用定時(shí)器T1監(jiān)視主程序

42、，主程序監(jiān)視定時(shí)器T0。采用這種環(huán)形結(jié)構(gòu)的軟件“看門狗”具有良好的抗干擾性能，大大提高了系統(tǒng)可靠性。對(duì)于需經(jīng)常使用T1定時(shí)器進(jìn)行串口通訊的測(cè)控系統(tǒng)，則定時(shí)器T1不能進(jìn)行中斷，可改由串口中斷進(jìn)行監(jiān)控（如果用的是MCS-52系列單片機(jī)，也可用T2代替T1進(jìn)行監(jiān)視）。這種軟件“看門狗”監(jiān)視原理是：在主程序、T0中斷服務(wù)程序、T1中斷服務(wù)程序中各設(shè)一運(yùn)行觀測(cè)變量，假設(shè)為MWatch、T0Watch 、T1Watch,主程序每循環(huán)一次，MWatc

43、h加１，同樣T0、T1中斷服務(wù)程序執(zhí)行一次，T0Watch、 T1Watch加１。在T0中斷服務(wù)程序中通過檢測(cè)T1Watch的變化情況判定T1運(yùn)行是否正常，在T1中斷服務(wù)程序中檢測(cè)MWatch的變化情況判定主程序是否正常運(yùn)行，在主程序中通過檢測(cè)T0Watch的變化情況判別T0是否正常工作。若檢測(cè)到某觀測(cè)變量變化不正常，比如應(yīng)當(dāng)加1而未加1，則轉(zhuǎn)到出錯(cuò)處理程序作排除故障處理。當(dāng)然，對(duì)主程序最大循環(huán)周期、定時(shí)器T0和T1定時(shí)周期應(yīng)予以全盤合

44、理考慮[5]。限于篇幅不贅述。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)故障處理、自恢復(fù)程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)系統(tǒng)因干擾復(fù)位或掉電后復(fù)位均屬非正常復(fù)位，應(yīng)進(jìn)行故障診斷并能自動(dòng)恢復(fù)非正常復(fù)位前的狀態(tài)。</p><p>　　3.4 非正常復(fù)位的識(shí)別</p><p>　　程序的執(zhí)行總是從0000H開始，導(dǎo)致程序從 0000H開始執(zhí)行有四

45、種可能：一、系統(tǒng)開機(jī)上電復(fù)位；二、軟件故障復(fù)位；三、看門狗超時(shí)未喂狗硬件復(fù)位； 四、任務(wù)正在執(zhí)行中掉電后來電復(fù)位。四種情況中除第一種情況外均屬非正常復(fù)位，需加以識(shí)別。</p><p>　　3.4.1 硬件復(fù)位與軟件復(fù)位的識(shí)別</p><p>　　此處硬件復(fù)位指開機(jī)復(fù)位與看門狗復(fù)位，硬件復(fù)位對(duì)寄存器有影響，如復(fù)位后PC=0000H， SP＝07H，PSW＝00H等。而軟件復(fù)位則對(duì)SP、SP

46、W無影響。故對(duì)于微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，當(dāng)程序正常運(yùn)行時(shí)，將SP設(shè)置地址大于07H，或者將PSW的第5位用戶標(biāo)志位在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)設(shè)為1。那么系統(tǒng)復(fù)位時(shí)只需檢測(cè)PSW.5標(biāo)志位或SP值便可判此是否硬件復(fù)位。圖4.2是采用PSW.5作上電標(biāo)志位判別硬、軟件復(fù)位的程序流程圖。</p><p>　　此外，由于硬件復(fù)位時(shí)片內(nèi)RAM狀態(tài)是隨機(jī)的，而軟件復(fù)位片內(nèi)RAM則可保持復(fù)位前狀態(tài)，因此可選取片內(nèi)某一個(gè)或兩個(gè)單元作為上電標(biāo)志。設(shè)

47、40H用來做上電標(biāo)志，上電標(biāo)志字為78H，若系統(tǒng)復(fù)位后40H單元內(nèi)容不等于78H，則認(rèn)為是硬件復(fù)位，否則認(rèn)為是軟件復(fù)位，轉(zhuǎn)向出錯(cuò)處理。若用兩個(gè)單元作上電標(biāo)志，則這種判別方法的可靠性更高。</p><p>　　圖3.1硬、軟件復(fù)位識(shí)別流程</p><p>　　3.4.2 開機(jī)復(fù)位與看門狗故障復(fù)位的識(shí)別</p><p>　　開機(jī)復(fù)位與看門狗故障復(fù)位因同屬硬件復(fù)位， 所

48、以要想予以正確識(shí)別，一般要借助非易失性RAM或者EEROM。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)置一可掉電保護(hù)的觀測(cè)單元。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在定時(shí)喂狗的中斷服務(wù)程序中使該觀測(cè)單元保持正常值（設(shè)為 AAH），而在主程中將該單元清零，因觀測(cè)單元掉電可保護(hù)，則開機(jī)時(shí)通過檢測(cè)該單元是否為正常值可判斷是否看門狗復(fù)位。</p><p>　　3.4.3 正常開機(jī)復(fù)位與非正常開機(jī)復(fù)位的識(shí)別</p><p>　　識(shí)別測(cè)控

49、系統(tǒng)中因意外情況如系統(tǒng)掉電等情況引起的開機(jī)復(fù)位與正常開機(jī)復(fù)位，對(duì)于過程控制系統(tǒng)尤為重要。如某以時(shí)間為控制標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)控系統(tǒng)，完成一次測(cè)控任務(wù)需1小時(shí)。在已執(zhí)行測(cè)控50分鐘的情況下，系統(tǒng)電壓異常引起復(fù)位，此時(shí)若系統(tǒng)復(fù)位后又從頭開始進(jìn)行測(cè)控則會(huì)造成不必要的時(shí)間消耗。因此可通過一監(jiān)測(cè)單元對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)時(shí)間予以監(jiān)控，將控制過程分解為若干步或若干時(shí)間段，每執(zhí)行完一步或每運(yùn)行一個(gè)時(shí)間段則對(duì)監(jiān)測(cè)單元置為關(guān)機(jī)允許值，不同的任務(wù)或任務(wù)的不同階段有

50、不同的值，若系統(tǒng)正在進(jìn)行測(cè)控任務(wù)或正在執(zhí)某時(shí)間段，則將監(jiān)測(cè)單元置為非正常關(guān)機(jī)值。那么系統(tǒng)復(fù)位后可據(jù)此單元判系統(tǒng)原來的運(yùn)行狀態(tài)，并跳到出錯(cuò)處理程序中恢復(fù)系統(tǒng)原運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　第四章 Proteus軟件仿真</p><p>　　第五章 課程設(shè)計(jì)體會(huì)</p><p>　　通過本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，使我加深了對(duì)單片機(jī)的了解，對(duì)單片機(jī)這門課的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加

51、深了。從一個(gè)剛?cè)腴T的學(xué)習(xí)者,漸漸的愛上了這門技術(shù)，雖然說對(duì)于單片機(jī)技術(shù)方面的知識(shí)還有很多要學(xué)習(xí)和提高，但是在這兩周中我還是感受到這門課程的魅力所在。我學(xué)會(huì)了Proteus軟件仿真，并通過上網(wǎng)搜索資料，查閱課本及課外書籍，對(duì)電路各部分組成器件的工作原理加深了解。學(xué)會(huì)了動(dòng)手設(shè)計(jì)電路組成器件以及器件之間的布局與連接，焊電路板，加強(qiáng)了動(dòng)手能力。</p><p>　　這是一個(gè)磨練意志的過程。從課題的選擇開始，到硬件和軟件系

52、統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這其中經(jīng)歷了很多困難，但是更重要的是在這個(gè)過程中我得到了很大的鍛煉。一方面通過C52單片機(jī)等一些器件的設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)，也使以前學(xué)的很多知識(shí)都得到了運(yùn)用；另一方面在用Proteus軟件仿真軟件畫電路圖,這個(gè)過程中讓我掌握了計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)然，這是一個(gè)需要不斷的嘗試，不斷的校核，不斷的修改，最后完成一個(gè)合理的設(shè)計(jì)的過程。這個(gè)過程需要的是細(xì)心和耐心。在很大程度上培養(yǎng)了我拼搏的工作精神。使我

53、受益匪淺，更加明確了自己專業(yè)的方向。這次時(shí)間是短暫的，但這我想我們學(xué)到的應(yīng)該不僅僅是專業(yè)技術(shù)等表面上的東西，更深一層的是對(duì)人生的感悟，對(duì)未來的想法，年輕人的桀驁不馴在此時(shí)已經(jīng)不在有意義，取而代之的是理性的思維。我們應(yīng)該具備什么樣的能力，我們適合什么樣的人生，我們應(yīng)該在怎樣的崗位上實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。</p><p>　　實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)

54、生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程，通過課程設(shè)計(jì)我們能夠比較系統(tǒng)的了解理論知識(shí)，把理論和實(shí)踐相結(jié)合，并且用到生活當(dāng)中。在做設(shè)計(jì)的過程中總會(huì)出現(xiàn)各種問題，在這種情況下我們都會(huì)努力尋求最佳路徑解決問題，無形間提高了我們的動(dòng)手，動(dòng)腦能力，并且同學(xué)之間還能相互探討問題，研究解決方案，增進(jìn)大家的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。</p><p>　　實(shí)習(xí)是短暫的，影響卻是長遠(yuǎn)的。通過實(shí)習(xí)讓我體會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作的益處，在團(tuán)隊(duì)中一起發(fā)現(xiàn)問題、討論問題，共

55、同進(jìn)步、共同提高。硬件實(shí)習(xí)主要是我們理論知識(shí)的延伸，它的目的主要是要在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)問題，并且自己要能找到解決問題的方案，形成一種獨(dú)立的意識(shí)。我們還能從設(shè)計(jì)中檢驗(yàn)我們所學(xué)的理論知識(shí)到底有多少，鞏固我們已經(jīng)學(xué)會(huì)的，不斷學(xué)習(xí)我們所遺漏的新知識(shí)，把所學(xué)的知識(shí)學(xué)的更加扎實(shí)。</p><p>　　最后，我要由衷的感謝我的指導(dǎo)老師，胡治國老師。在課程設(shè)計(jì)期間，我得到了胡老師的悉心指導(dǎo)，論文的撰寫從命題到結(jié)構(gòu)的安排及修改，他都提出

56、了很多寶貴的指導(dǎo)和意見。從中，我學(xué)到了做學(xué)問的態(tài)度：認(rèn)真，踏實(shí)，負(fù)責(zé)，開放，交流，這些都將讓我終生受用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2002.5 </p><p>　　[2] 丁元杰.單片微機(jī)原理及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.7

57、 1-3</p><p>　　[3] 肖景和，趙 健. 實(shí)用遙控電路. 北京：人民郵電出版社，2002.7 35-37</p><p>　　[4] 王建校，楊建國. 51系列單片機(jī)及C51.程序設(shè)計(jì) 北京：科學(xué)出版社 2002.4 67-72</p><p>　　[5] 王幸之.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2000.2 178-1

58、81</p><p>　　[6] 李朝青.無線發(fā)送/接收IC芯片及其數(shù)據(jù)通訊技術(shù)選遍.北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2003.5 121-125</p><p>　　[7] 李 華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京航空大學(xué)出版社，1993 32-37</p><p>　　[8] 孫育才.MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用.東南大學(xué)出版社，1991

59、46-51</p><p>　　[9] 余永叔，何小敏.世界流行單片機(jī)技術(shù)手冊(cè).北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2002 63-66</p><p>　　[10] 沈德金.MOS-51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京：北京航空航天大學(xué) 78-80</p><p>　　[11] 劉光斌，劉冬，姚志成.單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)用抗干擾技術(shù).北京：人民郵電出版社 2003

60、92-98</p><p>　　[12] 余永全.單片機(jī)與家用電器智能化技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社 1995 169-172</p><p>　　[13] 余永權(quán)，汪明慧，黃英編.單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社 2003 134-137</p><p><b>　　附錄一：源程序代碼</b></p><p

61、>　　ORG 0000H</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　ORG 000BH</p><p>　　AJMP TIMER</p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　MAIN: MOV TMOD,#05H</p>&l

62、t;p>　　SETB EA</p><p>　　SETB ET0</p><p>　　SETB TR0</p><p>　　CLR 50H ；標(biāo)志位，置1時(shí)正轉(zhuǎn)按鈕才有效</p><p>　　SETB 51H ：標(biāo)志位，置1時(shí)反轉(zhuǎn)按鈕才有效</p><p>　　CLR

63、 52H ；標(biāo)志位，正轉(zhuǎn)按鈕按下時(shí)置1</p><p>　　CLR 53H ；標(biāo)志位，反轉(zhuǎn)按鈕按下時(shí)置1</p><p>　　CLR 54H ；標(biāo)志位，置1時(shí)重新計(jì)算計(jì)數(shù)器初值</p><p>　　MOV TH0,#0FFH</p><p>　　MOV TL0,#0D0H</p>&

64、lt;p>　　BEGIN: MOV A,P0 ；按鍵掃描</p><p>　　CJNE A,#0F8H,LOOP0</p><p>　　AJMP BEGIN</p><p>　　LOOP0: CJNE A,#0F9H,LOOP1 ；判斷是否為正轉(zhuǎn)按鈕</p><p>　　JB 50H,BEGIN</p><p

65、>　　CT0: JB 53H,L0</p><p><b>　　AJMP S0</b></p><p>　　L0: ACALL FUN</p><p><b>　　AJMP S0</b></p><p>　　LOOP1: CJNE A,#0FAH,LOOP2 ；判斷是否為反轉(zhuǎn)

66、按鈕</p><p>　　JB 51H,BEGIN</p><p>　　CT1: JB 52H,L1</p><p><b>　　AJMP S1</b></p><p>　　L1: ACALL FUN</p><p><b>　　AJMP S1</b></p

67、><p>　　LOOP2: CJNE A,#0FCH,BEGIN ；判斷是否為停止按鈕</p><p><b>　　JB 54H,L2</b></p><p><b>　　AJMP S2</b></p><p>　　L2: AJMP BEGIN </p><

68、p>　　S0: MOV P2,#01H ；正轉(zhuǎn)</p><p>　　SETB 50H </p><p><b>　　CLR 51H</b></p><p><b>　　SETB 52H</b></p>&l

69、t;p><b>　　CLR 53H</b></p><p><b>　　CLR 54H</b></p><p>　　AJMP BEGIN</p><p>　　S1: MOV P2,#02H ；反轉(zhuǎn)</p><p><b>　　SETB 51H</b></

70、p><p><b>　　CLR 50H</b></p><p><b>　　CLR 52H</b></p><p><b>　　SETB 53H</b></p><p><b>　　CLR 54H</b></p><p>　　AJMP

71、BEGIN</p><p>　　S2: SETB P2.1 ；停止</p><p><b>　　SETB P2.0</b></p><p><b>　　CLR 50H</b></p><p><b>　　CLR 51H</b></p><p

72、>　　AJMP BEGIN</p><p>　　TIMER: SETB P2.1</p><p><b>　　SETB P2.0</b></p><p><b>　　SETB 54H</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p

73、>　　FUN: MOV R3,TL0 ；計(jì)算計(jì)數(shù)器新初值</p><p>　　MOV A,#0FFH</p><p><b>　　SUBB A,R3</b></p><p>　　ADDC A,#0D0H</p><p><b>　　MOV R3,A</b></p>&