【文章內(nèi)容簡介】 學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 13 頁 共 36 頁 信號時，數(shù)碼管顯示“ 1111”。因此，在 工作時， 當 接通電源或 K7按下即電路復位時，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，數(shù) 碼管 顯示 “0 000” ； 當系統(tǒng)在無效工作狀態(tài)，即熱釋檢測電路和紅外感應檢測電路均沒有檢測到信號或者只有一個檢測電路檢測到信號時， 顯示“0 000” ； 當烘手器有效工作時，即熱釋檢測電路和紅外感應檢測電路同時檢測到信號時，顯示“ 1111”。（即一通電，無信號和無熱釋，顯示 0000；有信號和熱釋，顯示 1111。）在有信號輸入，數(shù)碼管顯示為 1111的情況下，由設置的按鍵狀態(tài)從 P1口輸入控制單片機，在從單片機輸出信號控制 P2口、 P3口得到模擬烘手器所需要的工作狀態(tài)。具體輸出工作狀態(tài)如表 32所示。 表 32 模擬烘手器工 作狀態(tài)表 烘手器工作狀態(tài) 無 信 號 或 斷 電 風速擋 熱風 冷風 顯示 D1 D2 無效 無效 無效 0000 不亮 不亮 有 信 號 或 復 位 有效 有效 有效 1111 不亮 不亮 一擋 —— 按下 L001 不亮 亮 閃爍比較快 （高速） 按下 —— H001 亮 亮 閃爍比較快 (高速 ) 二擋 —— 按下 L002 不亮 亮 閃爍快 （中速） 按下 —— H002 亮 亮 閃爍快 （中速） 三擋 —— 按下 L003 不亮 亮 閃爍慢 （低速） 按下 —— H003 亮 亮 閃爍慢 （低速） 通過以上的設計，將以上的各個硬件連接起來就能完成整個電路的工作原理。此次采用單片機設計的模擬烘手器，具有風量大、靈敏度高、使用方便、反映迅速和安全等性能，另外具有可靠性高，可操作性強，擴展功能強，能夠完全實現(xiàn)多功能化模擬烘手器的功能。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 14 頁 共 36 頁 第 4 章 軟件設計 硬件平臺結構一旦確定，大的功能框架即形成。軟件在硬件平臺上構筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強可弱，差別可能很大。因此，軟件是本系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設 計方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。同時，對軟件進行全面測試也是檢驗錯誤排除故障的重要手段。因此，在這里我們選用了移值性好、結構清晰、能進行復雜運算的 C語言來實現(xiàn)編程。 軟件總體設計方案：當有人把手伸入到烘手器的出風口時，紅外檢測電路感應到紅外線，開啟開關，進行紅外檢測，風控開始工作 ，熱釋檢測電路開始檢測，進行熱風加熱和冷風的調(diào)節(jié)，達到吹出冷風、熱風及風速快慢的功能。整個軟件由主程序和子服務程序構成。設計程序包括：延時程序、按鍵檢測程序、驅(qū)動程序、中斷函數(shù)五個部分組成。設計程 序框圖如圖 41所示。 圖 41 設計程序框圖 主函數(shù)流程圖 主 函數(shù) 主 要完成各部分軟件控制和相互之間的協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)主程序模塊主要完對系統(tǒng)的初始化，主要包括：電機啟動初始化、熱釋及紅外檢測初始化、定時器的啟動以及根據(jù)所需的功能進行相應的操作。 主程序比較簡單，初始化完成后，調(diào)用按鍵掃描程序，取得鍵值，并根據(jù)當前系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)用相應的子程序。 其流程圖如圖 42所示。 主函數(shù) 延時程序 中斷函數(shù) 驅(qū)動程序 按鍵檢測程序 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 15 頁 共 36 頁 圖 42 主函數(shù)程序流程圖 按鍵檢測模塊 鍵盤是人機進行交互的重要接口之一。用戶通過按鍵對單片機控制系統(tǒng)下達命令，單片機對按鍵譯碼獲得相應的鍵值，并執(zhí)行相應的命令程序。鍵盤部分的軟件實現(xiàn)主要是指對單片機進行編程，從而成功地讀取鍵盤值，實現(xiàn)相應的功能。單片機對鍵盤控制，將模擬烘手器處于不同的工作狀態(tài)。其流程圖如圖 43所示。 圖 43 按鍵流程圖 驅(qū)動模塊 驅(qū)動模塊主要完成主函數(shù)發(fā)出的命令，驅(qū)動所要運行的加熱及風控功能。其主要流開始 熱風有效 冷風有效 一擋有效 二擋有效 三擋有效 確定有效 CPU 控制系統(tǒng) K1=0 OK=0 K5=0 K4=0 K3=0 K2=0 開始 初始化 循環(huán)檢測 有效工作狀態(tài)下 顯示 0000 顯示 1111 啟動電機 啟動延時 無效工作狀態(tài)下 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 16 頁 共 36 頁 程是經(jīng)過檢測信號，得到信號，驅(qū)動數(shù)碼管顯示 、加熱絲加熱、風控進行吹風，并根據(jù)按鍵模塊的選擇不同，進行驅(qū)動不同的冷風、熱風及風速擋，開始運行冷風、熱風，風速 3檔的功能。其驅(qū)動模塊流程如圖 44所示。 圖 44 驅(qū)動模塊工作流程圖 中斷模塊 中斷模塊分為兩個中斷：定時器中斷 T1和定時器中斷 T0。 定時器中斷主要完成定時器的初始化，程序間的切換。定時器中斷 T0 主要完成對 內(nèi)部中斷。 定時器中斷 T1 是串行發(fā)送中斷標志，主要完成對按鈕開關進行中斷的。當達到一定的時間或者有其它異常時，產(chǎn)生中斷。其流程圖如圖 45所示。 開始 循環(huán)檢測 L001=0? 關閉風控及加熱 檢測信號是否有？ 打開加熱及風控 H003=0? L002=0? L003=0? H001=0? H002=0? N Y N N N N Y Y Y Y Y Y N N 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 17 頁 共 36 頁 圖 45 外部中斷 1流程圖 開始 循環(huán)檢測 啟動 K3=0? L001 L002 L003 H001 H002 H003 K1=0 K2=0 K5=0? K4=0? K3=0? K5=0? K4=0? Y N N Y Y Y Y Y N N N N 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 18 頁 共 36 頁 第 5 章 系統(tǒng)的仿真 模擬烘手器 Keil軟件的仿真 keil 的介紹 KeilC51是美國 Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編 語言 相比， C 語言在功能上結構性、可讀性、可維護性有明顯的優(yōu)勢 ，因而易學易用 。 KeilC51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 KeilC51 生成的目標代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 模擬烘手器的 Keil 仿真 運行程序，查找語法錯誤，按照錯誤提示修改程序，直到 0錯誤 0 警告為止 ， 程序語法調(diào)試成功，生成 HEX 文件 。其程序調(diào)試結果 如圖 51所示。 圖 51 程序調(diào)試 結果 模擬烘手器 protenus軟件的仿真 protenus 的介紹 ProteusISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路 。 該軟件的特點是： ① 實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE 電路仿真相結合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、 RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 19 頁 共 36 頁 和 LCD 系統(tǒng)仿真 的 功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 ②支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。 ③ 提供軟件 調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境。 ④ 具有強大的原理圖繪制功能?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。 模擬烘手器的 protenus 仿真 仿真步驟如下： Proteus 軟件。 ponent（元件）按鈕 ,然后單擊 P，彈出元件選擇對話框 (Pick Devices)。 ，直接在搜 索框中輸入要查找的元件名稱，可以不用輸入全稱，只需輸入開頭幾個字母就可以篩選出所需的元件。 Pick Devices 對話框 內(nèi)輸入 AT89 再在里面查找選擇 AT89C52，再點擊 OK， AT89C52元件就放在 Pick Devices內(nèi)，要用元件時直接點擊 Pick Devices內(nèi)的 AT89C52，再在 Proteus 界面上點擊就會出現(xiàn)該元器件。 。 ，調(diào)整元器件位置再連線并完成仿真原理圖。 仿真結果 把編寫好的程序放入仿真軟件中，結 合硬件電路進行調(diào)試與運行。在仿真軟件中按下開始按鈕 ，數(shù)碼管 顯示當前 “ 0000” 初始化 。即當接通電源或復位時，模擬烘手器處于初始狀態(tài)，或當模擬烘手器在無效工作狀態(tài)時（無效工作狀態(tài)即是紅外檢測電路和熱釋檢測電路在均沒有檢測到信號時或者只有一個檢測信號時），數(shù)碼管顯示“ 0000”，仿真圖如圖 52所示。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 20 頁 共 36 頁 d0d1d2d3d4d5d6d7d0d1d2d3d4d5d6d7d0d1d2d3d4d5d6d7ababc dcdX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 22 3 4 5 6 7 8 91R P 2RE S P A C K 8共陰數(shù)碼管涼風 熱風 風擋一 風擋二 風擋三 確認紅外感應開關D1L E D Y E L L O WD2L E D Y E L L O W加熱 風控熱釋感應R13 0 0R23 0 0C11uFC21nFC31nFR31 0 kX1CR Y S T A L 圖 52 模擬烘手器無效無信號仿真圖 當模擬烘手器在有效工作狀態(tài)下，按照任務要求，依次調(diào)試，其工作狀態(tài)如下： （ 1）當依次把 Lfeng 擋、 feng1 擋、 ok鍵按下時，數(shù)碼管顯示為 L001,燈泡 D1 不亮， D2閃 爍比較快。（此處代替風控的風速為高速）仿真圖如圖 53所示。 d0d1d2d3d4d5d6d7d0d1d2d3d4d5d6d7d0d1d2d3d4d5d6d7ababc dcdX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1