【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比較舍取法 ⑶ 加權(quán)平均法 ???k0in ia i X nk1YXn為采樣值 ， Yn為加權(quán)輸出 。 軟件抗干擾技術(shù) 1． 數(shù)字濾波技術(shù) ⑴ 算術(shù)平均法 ⑵ 比較舍取法 ⑶ 加權(quán)平均法 ⑷ 一階遞推數(shù)字濾波法 利用軟件完成 RC低通濾波器的算法 ， 代替硬件 RC濾波器 。 1nnn Y)Q1(QXY ????Q —— 數(shù)字濾波系數(shù)； Xn—— 第 n次采樣時(shí)的濾波器輸入； Yn—— 第 n次采樣時(shí)的濾波器輸出； Yn1—— 第（ n1）次采樣時(shí)的濾波器輸出。 軟件抗干擾技術(shù) 1． 數(shù)字濾波技術(shù) 2． 指令冗余 在軟件設(shè)計(jì)時(shí) ， 應(yīng)多采用單字節(jié)指令 ， 并在程序中一些關(guān)鍵地方插入 NOP空操作指令 。 如在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令 (如RET、 RETI、 ACALL、 AJMP、 JZ、 CJNE、 DJNZ等等 ) 之前插入兩條 NOP指令 。 軟件抗干擾技術(shù) 1． 數(shù)字濾波技術(shù) 2． 指令冗余 3． 采用軟件陷阱 軟件陷阱由 3條指令構(gòu)成 ， 常安排在未使用的中斷區(qū) ， 未使用的大片 ROM空間 ， 數(shù)據(jù)表格區(qū)的尾部 。 NOP NOP LJMP 0000H 軟件抗干擾技術(shù) 1． 數(shù)字濾波技術(shù) 2． 指令冗余 3． 采用軟件陷阱 4． “ 看門(mén)狗 ” 技術(shù) “ 看門(mén)狗 ” 技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間 ， 即在程序中定期的對(duì)看門(mén)狗定時(shí)器不斷清零 ， 一旦發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過(guò)已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間 ，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了 “ 死循環(huán) ” ， 然后強(qiáng)迫程序返回到 0000H入口 ， 在0000H處安排一段出錯(cuò)處理程序 ， 使系統(tǒng)運(yùn)行納入正軌 。 設(shè)計(jì) “ 看門(mén)狗 ”時(shí)可利用片內(nèi)定時(shí)器 ， 更可靠的是設(shè)計(jì)專門(mén)看門(mén)狗電路 。 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 主講內(nèi)容 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)溫度控制系統(tǒng) ， 自動(dòng)控制一個(gè)溫室的溫度 ， 實(shí)現(xiàn)如下功能： ① 要求溫室溫度為三檔：第一檔為室溫 ， 第二檔 40℃ ， 第三檔為50℃ 。 溫度控制誤差 ≤177。 2℃ 。 ② 升溫由 3臺(tái) 1000W的電爐實(shí)現(xiàn) 。 若 3臺(tái)電爐同時(shí)工作時(shí) ， 可保證溫室溫度在 3min內(nèi)超過(guò) 60℃ 。 ③ 要求實(shí)時(shí)顯示溫室溫度 ， 顯示位數(shù)為 3位 ， 即 . ℃ （ 如℃ ） 。 ④ 當(dāng)不能保證所要求溫度范圍時(shí) ， 發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào) 。 ⑤ 對(duì)升溫和降溫過(guò)程時(shí)間不作要求 。 實(shí)例 系統(tǒng)總體分析 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 1. 對(duì)溫度控制系統(tǒng)的分析 ① 溫度測(cè)量 模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換 （ A/D） ② 溫度控制 電爐的通電或斷電實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)溫度控制 ， 需要 開(kāi)關(guān)量輸出通道 。 ③ 溫度給定 要有相應(yīng)的給定輸入裝置 ， 如 鍵盤(pán) 。 ④ 溫度顯示 按要求實(shí)時(shí) 顯示 溫室的溫度值 。 ⑤ 報(bào)警 聲光報(bào)警信號(hào) 。 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 1. 對(duì)溫度控制系統(tǒng)的分析 2. 控制方案的確定 對(duì)溫度控制精度要求不高 ， 可選用 繼電器控制 方式 ① 第一檔 給定溫度為室溫 ， 切除所有電爐 。 ② 第二檔 給定溫度為 40℃ ， 一般情況為 1臺(tái)電爐工作 。 ③ 第三檔 給定溫度為 50℃ ， 一般情況為 2臺(tái)電爐工作 。 ④ 檢測(cè)溫室 取 A/D采樣周期為 30s。 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 1. 對(duì)溫度控制系統(tǒng)的分析 2. 控制方案的確定 3. 硬件和軟件功能劃分 硬件系統(tǒng)包括： 溫度測(cè)量電路 ， 即傳感器 、 放大器 、 A/D轉(zhuǎn)換及接口； 溫度控制電路 ， 即開(kāi)關(guān)量輸出和電爐驅(qū)動(dòng)； 溫度顯示電路和輸出報(bào)警電路等 。 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 1. 對(duì)溫度控制系統(tǒng)的分析 2. 控制方案的確定 3. 硬件和軟件功能劃分 硬件系統(tǒng) 軟件功能包括： 溫度檢測(cè) （ 定時(shí)采樣 、 軟件濾波 ） 功能； 利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn) 30s定時(shí) ， 以滿足采樣周期的要求； 溫度控制的實(shí)現(xiàn) ， 三臺(tái)電爐的通電與斷電； 實(shí)現(xiàn)定時(shí)器 30s定時(shí) ， 滿足采樣周期的要求； 顯示溫度和輸出報(bào)警 。 系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 1. 對(duì)溫度控制系統(tǒng)的分析 2. 控制方案的確定 3. 硬件和軟件功能劃分 4. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 單片機(jī)溫 度 設(shè) 定溫 度 顯 示報(bào) 警傳 感 器溫 度 檢 測(cè)1電 爐 控 制2電 爐 控 制3電 爐 控 制1爐2爐3爐溫室圖 108 溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 1. 單片機(jī)的選擇 本例對(duì)控制精度要求不高 ， 控制功能一般 ， 此外采集和處理的數(shù)據(jù)不多且不需要保留 ， 故選擇常用的 MCS51系列單片機(jī)中的 8051作為 CPU即可 。 注：選擇單片機(jī)時(shí) ， 要根據(jù)題目的要求結(jié)合單片機(jī)的內(nèi)部資源來(lái)確定單片機(jī)的型號(hào) 。 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 1. 單片機(jī)的選擇 2. 輸入通道設(shè)計(jì) 包括溫度傳感器 、 放大器和 A/D轉(zhuǎn)換器三部分 。 溫度檢測(cè)采用溫度傳感器 AD590， 運(yùn)算放大器 OP07作為信號(hào)放大器 ， A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809。 P 0 . 0 ~ P 0 . 7A L EW RP 2 . 7R DI N T 0≥ 1111D0~ D7A L ES T A R TC L KO EE O C8 0 5 1A D D AA D D CA D D BI N 0O P 0 7 1 2 V 5 V+ 5 V+12VA D 5 9 0R2R P1R P2≥ 1A D C 0 8 0 9點(diǎn)擊演示輸入信號(hào)流向 為了便于標(biāo)度變換，電阻 R R2和電位器 RP RP2的選擇原則是：當(dāng)溫度為 0℃ ，使運(yùn)放輸