【文章內(nèi)容簡介】 。 系統(tǒng)故障處理、自恢復(fù)程序的設(shè)計單片機系統(tǒng)因干擾復(fù)位或掉電后復(fù)位均屬非正常復(fù)位，應(yīng)進行故障診斷并能自動恢復(fù)非正常復(fù)位前的狀態(tài)。 非正常復(fù)位的識別程序的執(zhí)行總是從0000H開始，導(dǎo)致程序從 0000H開始執(zhí)行有四種可能：一、系統(tǒng)開機上電復(fù)位；二、軟件故障復(fù)位；三、看門狗超時未喂狗硬件復(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，需加以識別。 硬件復(fù)位與軟件復(fù)位的識別此處硬件復(fù)位指開機復(fù)位與看門狗復(fù)位，硬件復(fù)位對寄存器有影響，如復(fù)位后PC=0000H， SP＝07H，PSW＝00H等。而軟件復(fù)位則對SP、SPW無影響。故對于微機測控系統(tǒng)，當(dāng)程序正常運行時，將SP設(shè)置地址大于07H，或者將PSW的第5位用戶標志位在系統(tǒng)正常運行時設(shè)為1。、軟件復(fù)位的程序流程圖。、軟件復(fù)位識別流程此外，由于硬件復(fù)位時片內(nèi)RAM狀態(tài)是隨機的，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)某一個或兩個單元作為上電標志。設(shè) 40H用來做上電標志，上電標志字為78H，若系統(tǒng)復(fù)位后40H單元內(nèi)容不等于78H，則認為是硬件復(fù)位，否則認為是軟件復(fù)位，轉(zhuǎn)向出錯處理。若用兩個單元作上電標志，則這種判別方法的可靠性更高。 開機復(fù)位與看門狗故障復(fù)位的識別開機復(fù)位與看門狗故障復(fù)位因同屬硬件復(fù)位， 所以要想予以正確識別，一般要借助非易失性RAM或者EEROM。當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，設(shè)置一可掉電保護的觀測單元。當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，在定時喂狗的中斷服務(wù)程序中使該觀測單元保持正常值（設(shè)為 AAH），而在主程中將該單元清零，因觀測單元掉電可保護，則開機時通過檢測該單元是否為正常值可判斷是否看門狗復(fù)位[11]。 正常開機復(fù)位與非正常開機復(fù)位的識別識別測控系統(tǒng)中因意外情況如系統(tǒng)掉電等情況引起的開機復(fù)位與正常開機復(fù)位，對于過程控制系統(tǒng)尤為重要。如某以時間為控制標準的測控系統(tǒng)，完成一次測控任務(wù)需1小時。在已執(zhí)行測控50分鐘的情況下，系統(tǒng)電壓異常引起復(fù)位，此時若系統(tǒng)復(fù)位后又從頭開始進行測控則會造成不必要的時間消耗。因此可通過一監(jiān)測單元對當(dāng)前系統(tǒng)的運行狀態(tài)、系統(tǒng)時間予以監(jiān)控，將控制過程分解為若干步或若干時間段，每執(zhí)行完一步或每運行一個時間段則對監(jiān)測單元置為關(guān)機允許值，不同的任務(wù)或任務(wù)的不同階段有不同的值，若系統(tǒng)正在進行測控任務(wù)或正在執(zhí)某時間段，則將監(jiān)測單元置為非正常關(guān)機值。那么系統(tǒng)復(fù)位后可據(jù)此單元判系統(tǒng)原來的運行狀態(tài)，并跳到出錯處理程序中恢復(fù)系統(tǒng)原運行狀態(tài)。5 實際電路設(shè)計本文介紹一款使用微電腦管理的、紅外遙控器控制的多功能窗簾控制器。該窗簾控制器采用89C2051單片機的最小系統(tǒng)設(shè)計，控制一個220V的可逆、變速電動機控制窗簾的拉開和關(guān)閉。窗簾控制器可以使用紅外遙控器進行遠程手動開、手動關(guān)和手動停控制；可以執(zhí)行事先輸入的開啟時間和關(guān)閉時間進行時間控制；還可以根據(jù)室外環(huán)境亮度實現(xiàn)環(huán)境亮度光控。三種工作方式可以方便地進行選擇，當(dāng)選擇時間控制的方案時，數(shù)碼管還能顯示當(dāng)時小時和分鐘時間，不過時間數(shù)據(jù)只能順序顯示，顯示一遍后，略等片刻再顯示下一遍時間。另外、電機拉動窗簾的工作的時間長度，電機工作的時候是否有鳴響提示，以及光控狀態(tài)下環(huán)境亮度的控制參數(shù)的調(diào)整等等都可以通過遙控器進行設(shè)置。 電路原理圖電路分為8個部分，分別是電源部分、顯示部分、鳴響提示部分、紅外線接收部分、數(shù)據(jù)儲存部分、光控電路測光部分、電機控制執(zhí)行部分、單片機主控器件部分。電源部分通過外接插座輸入交流12V或者直流1314V電壓，交流電經(jīng)過整流濾波后，輸出電壓為12V的VDD，為控制繼電器提供工作電壓。同時經(jīng)過3端集成穩(wěn)壓器IC2穩(wěn)壓后輸出5V電壓VBB,為訊響電路、紅外接收電路、顯示電路提供電源，5V電源經(jīng)過二極管D限流電阻R18后，為單片機提供VCC電壓，E1是直流供電電源，電壓為3V～,在本電路中為了節(jié)省成本，使用兩節(jié)5號普通電池，C6和C7是單片機電源濾波電容。平時交流電正常的情況下，5V電源為單片機供電的同時，也為電池浮充電，大大延長了電池的使用壽命，當(dāng)交流電停電的時候，電池僅為單片機供電，單片機在掉電狀態(tài)下維持時鐘的正常走時，VBB供電被D4隔斷。在控制器設(shè)置成手動控制時，單片機除執(zhí)行任務(wù)外，均處于睡眠狀態(tài)，遙控器信號的到來，單片機從睡眠中喚醒，恢復(fù)正常工作，所以手動狀態(tài)下當(dāng)交流停電時，電池的耗電電流更小。，限流電阻取用1—.，除驅(qū)動數(shù)碼管的數(shù)點之外，兼用音頻信號輸出，音頻信號通過RC10輸入到三極管V6的基極上，三極管驅(qū)動發(fā)聲器發(fā)聲。二極管D3用來提供C10的放電回路，保證交流信號的正常耦合。發(fā)聲器發(fā)出的聲音有單片機軟件來實現(xiàn)和控制，不同的情況下發(fā)出不同音調(diào)、不同時間長度的鳴響來，也可以編制樂音聲音發(fā)聲。紅外線接收電路使用一個集成紅外接收器，型號是PIC12043。靜態(tài)時輸出端輸出高電平，當(dāng)接收到紅外信號后，按紅外信號的數(shù)據(jù)波形輸出負脈沖數(shù)據(jù)信號。 ，該口對應(yīng)的第二功能是外部中斷0 (INT0)，利用該口的第二功能，一旦紅外線信號到來，單片機中止當(dāng)前的工作轉(zhuǎn)移到接收、處理紅外信號。開啟中斷功能的目的，既減輕了單片機的工作負擔(dān)，又保證接收到的紅外信號的完整性，同時在手動工作狀態(tài)下，單片機進入睡眠后，利用外部中斷功能完成對單片機的喚醒。光控電路有GMCV3組成。GM1可以使用光敏電阻或者光敏二極管，本電路中使用光敏二極管。C3和GM1組成RC充放電回路，，C3通過光敏元件放電，光敏二極管工作在反向電壓狀態(tài)下，此時環(huán)境亮度決定了光敏二極管的光阻值，光阻值大，C3放電速度慢，反之放電速度快。，使得C3放電工作在線性比較好的一個工作段上。，當(dāng)C3電壓下降到1/2VCC以下后，“0”，反之測得數(shù)據(jù)“1”，。電機執(zhí)行部分完全受單片機的控制。，三極管VV2，VV5截止，兩個繼電器JJ2釋放狀態(tài)，方向可逆的電動機因無電源供電而停止。，兩個繼電器便會有一個導(dǎo)通，、V4導(dǎo)通，J1吸合，電機得電轉(zhuǎn)動，電機則反方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了窗簾的拉開和關(guān)閉。兩個繼電器的工作狀態(tài)受單片機控制，在同一個時間內(nèi)兩個繼電器僅能有一個吸合。即便是在電機工作期間，操作了反向轉(zhuǎn)動按鍵，單片機也是先釋放當(dāng)前工作的繼電器，并延時一段時間后再吸合另外一個繼電器，防止了電機正反工作線圈同時通電的冒險。單片機是本電路中的核心器件，擔(dān)負整個電路的管理。電路中使用P1口的8個I/O口分別驅(qū)動數(shù)碼管的7個筆劃和數(shù)點。這樣做的目的是AT89C2051用于本電路中，其I/O口比較富裕，這樣的驅(qū)動顯示節(jié)省一個顯示驅(qū)動電路，同時顯示的數(shù)字和字符完全通過軟件編寫的，可以編寫更多的字符。所以數(shù)碼管除顯示0～9數(shù)字外，還可以顯示軟件編輯的任意字符，數(shù)點用來指示工作狀態(tài)和不同的設(shè)置狀態(tài)。單片機的復(fù)位腳使用CR14組成上電復(fù)位電路，K1是手動復(fù)位按鍵。書點控制腳兼用鳴響信號輸出端，輸出的音頻信號通過RC10輸入到V6的基極，放大后推動發(fā)聲器Y1發(fā)聲。D3是C10的泄放電阻，保證交變信號的正常耦合。，本電路使用AT24C02完成對設(shè)置狀態(tài)和設(shè)置數(shù)據(jù)的儲存[17]。本電路中的硬件比較簡單，其功能的實現(xiàn)主要由軟件完成。 遙控器面板示意圖。結(jié)合上面的軟件流程說明按鍵功能的意義：紅外遙控按鍵的功能分為三部分，直接操作部分—窗簾電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止操作。設(shè)置部分—輸入定時打開窗簾的時間；定時關(guān)閉窗簾的時間；輸入當(dāng)時的時間；開關(guān)整點報時功能；開關(guān)電機工作的時候聲音提示功能；設(shè)置電機運行的時間長度；選擇定時、光控、手動控制的方式；查詢現(xiàn)在預(yù)設(shè)工作狀態(tài)和預(yù)設(shè)定時時間以及光控級別等。第三部分是系統(tǒng)復(fù)位，不論在任何的工作狀態(tài)下，總復(fù)位操作能將窗簾控制器恢復(fù)到開始狀態(tài)下[23]。工作方式的選擇是選擇時控、光控和僅僅手動控制方式之一，在時控和光控狀態(tài)下，手動控制仍然有效，在手動狀態(tài)下僅能手動遙控操作。手動狀態(tài)下的單片機非工作期間進入睡眠狀態(tài)。電機工作時間長度設(shè)置，是根據(jù)用戶窗簾的長度不同，設(shè)置對應(yīng)的電機一次運行時間，保證在時控和光控狀態(tài)下窗簾拉開或者關(guān)閉到位。測試環(huán)境亮度是根據(jù)不同用戶窗簾安裝位置處的環(huán)境亮度不同，以及用戶光控拉開和光控關(guān)閉窗簾的環(huán)境亮度的要求不同，讓用戶自行選擇環(huán)境亮度。聲音開關(guān)是開啟或者關(guān)閉電機在運行的時候，鳴響器是否配合運行發(fā)出一種“嘀—嘀—嘀—嘀—”的斷續(xù)提示音，以便用戶聽覺感知窗簾的工作。當(dāng)工作在時控和光控狀態(tài)下，并進行當(dāng)時時間校正以后，內(nèi)部的時鐘開始走時，而且時間數(shù)據(jù)在一個數(shù)碼管上，按時分方法順序顯示當(dāng)時時間的小時和分鐘，顯示一遍之后，停止1秒鐘，以便區(qū)分一個完整的時間顯示完畢。在此時如果開啟整點報時功能，一旦時鐘到達整點，鳴響器發(fā)出聲音報時，長聲音表示10個點，短促聲音表示一個點。總結(jié)與展望本文主要完成了以下任務(wù)：(1) 了解了紅外遙控通訊原理；(2) 分析了發(fā)射器與接收器的原理；(3) 了解編碼與解碼原理；(4) 了解單片機原理與串口技術(shù)以及抗干擾技術(shù)；(5) 了解利用單片機的系統(tǒng)設(shè)計；本課題的研究雖然取得了一定的收獲,但是在很多方面還需要進一步的改進和完善。同時我也還有很多的不足之處。比如在程序的編寫上就存在很大的不足。需要在今后的工作學(xué)習(xí)當(dāng)中加強學(xué)習(xí)。致 謝至此論文即將完成之際，在這里我要感謝所有給過我?guī)椭念I(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)。感謝學(xué)校和二級學(xué)院在這大學(xué)四年里對我們在學(xué)習(xí)和生活上的關(guān)心和幫助，使我們從剛進學(xué)校的懵懂少年成長為一名見多識廣的合格大學(xué)生，使我們學(xué)會了做人，也學(xué)到了很多專業(yè)知識，為我們將來踏入社會奠定了堅實的基礎(chǔ)。感謝導(dǎo)師，如果沒有導(dǎo)師的正確指導(dǎo)和建議，以我的個人水平是不可能這么順利完成的。感謝我們的專業(yè)課老師，沒有他們的悉心傳授，我們也完成不了整個設(shè)計。感謝實驗室老師為我們撰寫論文提供的方便，感謝為我提供資料的同學(xué)們。謝謝你們，是你們在關(guān)鍵時刻給了我?guī)椭沧Ｔ改銈冊谝院蟮墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)上都能一帆風(fēng)順！在論文寫作期間，得到了導(dǎo)師譚忠祥老師的精心指導(dǎo)。譚忠祥老師治學(xué)嚴謹，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。一股暖意細水長流，源自內(nèi)心而又淌遍全身，豈是三言兩語能夠說得清，道得明的。我恨我無法用準確生動的語言來淋漓盡致地描述自己的真實感受，只好將它深深地埋在心底，化作一道虔誠的祝福：愿導(dǎo)師合家歡樂，一生平安。同時，也將祝福送給每一位幫助過我的師長。參考文獻 [1] 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