【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 13 頁(yè) 共 36 頁(yè) 信號(hào)時(shí)，數(shù)碼管顯示“ 1111”。因此，在 工作時(shí)， 當(dāng) 接通電源或 K7按下即電路復(fù)位時(shí)，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，數(shù) 碼管 顯示 “0 000” ； 當(dāng)系統(tǒng)在無(wú)效工作狀態(tài)，即熱釋檢測(cè)電路和紅外感應(yīng)檢測(cè)電路均沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)或者只有一個(gè)檢測(cè)電路檢測(cè)到信號(hào)時(shí)， 顯示“0 000” ； 當(dāng)烘手器有效工作時(shí)，即熱釋檢測(cè)電路和紅外感應(yīng)檢測(cè)電路同時(shí)檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，顯示“ 1111”。（即一通電，無(wú)信號(hào)和無(wú)熱釋，顯示 0000；有信號(hào)和熱釋，顯示 1111。）在有信號(hào)輸入，數(shù)碼管顯示為 1111的情況下，由設(shè)置的按鍵狀態(tài)從 P1口輸入控制單片機(jī)，在從單片機(jī)輸出信號(hào)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(wú) 信 號(hào) 或 斷 電 風(fēng)速擋 熱風(fēng) 冷風(fēng) 顯示 D1 D2 無(wú)效 無(wú)效 無(wú)效 0000 不亮 不亮 有 信 號(hào) 或 復(fù) 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(guò)以上的設(shè)計(jì)，將以上的各個(gè)硬件連接起來(lái)就能完成整個(gè)電路的工作原理。此次采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的模擬烘手器，具有風(fēng)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(qiáng)，擴(kuò)展功能強(qiáng)，能夠完全實(shí)現(xiàn)多功能化模擬烘手器的功能。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 14 頁(yè) 共 36 頁(yè) 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架即形成。軟件在硬件平臺(tái)上構(gòu)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(shí)現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)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(shè) 計(jì)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(shí)，對(duì)軟件進(jìn)行全面測(cè)試也是檢驗(yàn)錯(cuò)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(jié)構(gòu)清晰、能進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算的 C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)編程。 軟件總體設(shè)計(jì)方案：當(dāng)有人把手伸入到烘手器的出風(fēng)口時(shí)，紅外檢測(cè)電路感應(yīng)到紅外線，開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，進(jìn)行紅外檢測(cè)，風(fēng)控開(kāi)始工作 ，熱釋檢測(cè)電路開(kāi)始檢測(cè)，進(jìn)行熱風(fēng)加熱和冷風(fēng)的調(diào)節(jié)，達(dá)到吹出冷風(fēng)、熱風(fēng)及風(fēng)速快慢的功能。整個(gè)軟件由主程序和子服務(wù)程序構(gòu)成。設(shè)計(jì)程序包括：延時(shí)程序、按鍵檢測(cè)程序、驅(qū)動(dòng)程序、中斷函數(shù)五個(gè)部分組成。設(shè)計(jì)程 序框圖如圖 41所示。 圖 41 設(shè)計(jì)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(duì)系統(tǒng)的初始化，主要包括：電機(jī)啟動(dòng)初始化、熱釋及紅外檢測(cè)初始化、定時(shí)器的啟動(dòng)以及根據(jù)所需的功能進(jìn)行相應(yīng)的操作。 主程序比較簡(jiǎn)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(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)用相應(yīng)的子程序。 其流程圖如圖 42所示。 主函數(shù) 延時(shí)程序 中斷函數(shù) 驅(qū)動(dòng)程序 按鍵檢測(cè)程序 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 15 頁(yè) 共 36 頁(yè) 圖 42 主函數(shù)程序流程圖 按鍵檢測(cè)模塊 鍵盤是人機(jī)進(jìn)行交互的重要接口之一。用戶通過(guò)按鍵對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)下達(dá)命令，單片機(jī)對(duì)按鍵譯碼獲得相應(yīng)的鍵值，并執(zhí)行相應(yīng)的命令程序。鍵盤部分的軟件實(shí)現(xiàn)主要是指對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，從而成功地讀取鍵盤值，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。單片機(jī)對(duì)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(dòng)模塊 驅(qū)動(dòng)模塊主要完成主函數(shù)發(fā)出的命令，驅(qū)動(dòng)所要運(yùn)行的加熱及風(fēng)控功能。其主要流開(kāi)始 熱風(fēng)有效 冷風(fēng)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(kāi)始 初始化 循環(huán)檢測(cè) 有效工作狀態(tài)下 顯示 0000 顯示 1111 啟動(dòng)電機(jī) 啟動(dòng)延時(shí) 無(wú)效工作狀態(tài)下 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 16 頁(yè) 共 36 頁(yè) 程是經(jīng)過(guò)檢測(cè)信號(hào)，得到信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示 、加熱絲加熱、風(fēng)控進(jìn)行吹風(fēng)，并根據(jù)按鍵模塊的選擇不同，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)不同的冷風(fēng)、熱風(fēng)及風(fēng)速擋，開(kāi)始運(yùn)行冷風(fēng)、熱風(fēng)，風(fēng)速 3檔的功能。其驅(qū)動(dòng)模塊流程如圖 44所示。 圖 44 驅(qū)動(dòng)模塊工作流程圖 中斷模塊 中斷模塊分為兩個(gè)中斷：定時(shí)器中斷 T1和定時(shí)器中斷 T0。 定時(shí)器中斷主要完成定時(shí)器的初始化，程序間的切換。定時(shí)器中斷 T0 主要完成對(duì) 內(nèi)部中斷。 定時(shí)器中斷 T1 是串行發(fā)送中斷標(biāo)志，主要完成對(duì)按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行中斷的。當(dāng)達(dá)到一定的時(shí)間或者有其它異常時(shí)，產(chǎn)生中斷。其流程圖如圖 45所示。 開(kāi)始 循環(huán)檢測(cè) L001=0? 關(guān)閉風(fēng)控及加熱 檢測(cè)信號(hào)是否有？ 打開(kāi)加熱及風(fēng)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 17 頁(yè) 共 36 頁(yè) 圖 45 外部中斷 1流程圖 開(kāi)始 循環(huán)檢測(cè) 啟動(dòng) 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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 18 頁(yè) 共 36 頁(yè) 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(guó) Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編 語(yǔ)言 相比， C 語(yǔ)言在功能上結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性有明顯的優(yōu)勢(shì) ，因而易學(xué)易用 。 KeilC51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 KeilC51 生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 模擬烘手器的 Keil 仿真 運(yùn)行程序，查找語(yǔ)法錯(cuò)誤，按照錯(cuò)誤提示修改程序，直到 0錯(cuò)誤 0 警告為止 ， 程序語(yǔ)法調(diào)試成功，生成 HEX 文件 。其程序調(diào)試結(jié)果 如圖 51所示。 圖 51 程序調(diào)試 結(jié)果 模擬烘手器 protenus軟件的仿真 protenus 的介紹 ProteusISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)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(diǎn)是： ① 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真、 RS232 動(dòng)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 19 頁(yè) 共 36 頁(yè) 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(hào)發(fā)生器等。 ②支持主流單片機(jī)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(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)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(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境。 ④ 具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)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(duì)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(kāi)頭幾個(gè)字母就可以篩選出所需的元件。 Pick Devices 對(duì)話框 內(nèi)輸入 AT89 再在里面查找選擇 AT89C52，再點(diǎn)擊 OK， AT89C52元件就放在 Pick Devices內(nèi)，要用元件時(shí)直接點(diǎn)擊 Pick Devices內(nèi)的 AT89C52，再在 Proteus 界面上點(diǎn)擊就會(huì)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(jié)果 把編寫(xiě)好的程序放入仿真軟件中，結(jié) 合硬件電路進(jìn)行調(diào)試與運(yùn)行。在仿真軟件中按下開(kāi)始按鈕 ，數(shù)碼管 顯示當(dāng)前 “ 0000” 初始化 。即當(dāng)接通電源或復(fù)位時(shí)，模擬烘手器處于初始狀態(tài)，或當(dāng)模擬烘手器在無(wú)效工作狀態(tài)時(shí)（無(wú)效工作狀態(tài)即是紅外檢測(cè)電路和熱釋檢測(cè)電路在均沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)時(shí)或者只有一個(gè)檢測(cè)信號(hào)時(shí)），數(shù)碼管顯示“ 0000”，仿真圖如圖 52所示。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 20 頁(yè) 共 36 頁(yè) 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(fēng) 熱風(fēng) 風(fēng)擋一 風(fēng)擋二 風(fēng)擋三 確認(rèn)紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)D1L E D Y E L L O WD2L E D Y E L L O W加熱 風(fēng)控?zé)後尭袘?yīng)R13 0 0R23 0 0C11uFC21nFC31nFR31 0 kX1CR Y S T A L 圖 52 模擬烘手器無(wú)效無(wú)信號(hào)仿真圖 當(dāng)模擬烘手器在有效工作狀態(tài)下，按照任務(wù)要求，依次調(diào)試，其工作狀態(tài)如下： （ 1）當(dāng)依次把 Lfeng 擋、 feng1 擋、 ok鍵按下時(shí)，數(shù)碼管顯示為 L001,燈泡 D1 不亮， D2閃 爍比較快。（此處代替風(fēng)控的風(fēng)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