【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 系統(tǒng)故障處理、自恢復(fù)程序的設(shè)計(jì)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)。 非正常復(fù)位的識(shí)別程序的執(zhí)行總是從0000H開(kāi)始，導(dǎo)致程序從 0000H開(kāi)始執(zhí)行有四種可能：一、系統(tǒng)開(kāi)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(lái)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。 硬件復(fù)位與軟件復(fù)位的識(shí)別此處硬件復(fù)位指開(kāi)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、SPW無(wú)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。、軟件復(fù)位的程序流程圖。、軟件復(fù)位識(shí)別流程此外，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) 40H用來(lái)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。 開(kāi)機(jī)復(fù)位與看門狗故障復(fù)位的識(shí)別開(kāi)機(jī)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(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(kāi)機(jī)時(shí)通過(guò)檢測(cè)該單元是否為正常值可判斷是否看門狗復(fù)位[11]。 正常開(kāi)機(jī)復(fù)位與非正常開(kāi)機(jī)復(fù)位的識(shí)別識(shí)別測(cè)控系統(tǒng)中因意外情況如系統(tǒng)掉電等情況引起的開(kāi)機(jī)復(fù)位與正常開(kāi)機(jī)復(fù)位，對(duì)于過(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)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(lái)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)。5 實(shí)際電路設(shè)計(jì)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(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制一個(gè)220V的可逆、變速電動(dòng)機(jī)控制窗簾的拉開(kāi)和關(guān)閉。窗簾控制器可以使用紅外遙控器進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)開(kāi)、手動(dòng)關(guān)和手動(dòng)停控制；可以執(zhí)行事先輸入的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行時(shí)間控制；還可以根據(jù)室外環(huán)境亮度實(shí)現(xiàn)環(huán)境亮度光控。三種工作方式可以方便地進(jìn)行選擇，當(dāng)選擇時(shí)間控制的方案時(shí)，數(shù)碼管還能顯示當(dāng)時(shí)小時(shí)和分鐘時(shí)間，不過(guò)時(shí)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(shí)間。另外、電機(jī)拉動(dòng)窗簾的工作的時(shí)間長(zhǎng)度，電機(jī)工作的時(shí)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(guò)遙控器進(jìn)行設(shè)置。 電路原理圖電路分為8個(gè)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(chǔ)存部分、光控電路測(cè)光部分、電機(jī)控制執(zhí)行部分、單片機(jī)主控器件部分。電源部分通過(guò)外接插座輸入交流12V或者直流1314V電壓，交流電經(jīng)過(guò)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(shí)經(jīng)過(guò)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(guò)二極管D限流電阻R18后，為單片機(jī)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(hào)普通電池，C6和C7是單片機(jī)電源濾波電容。平時(shí)交流電正常的情況下，5V電源為單片機(jī)供電的同時(shí)，也為電池浮充電，大大延長(zhǎng)了電池的使用壽命，當(dāng)交流電停電的時(shí)候，電池僅為單片機(jī)供電，單片機(jī)在掉電狀態(tài)下維持時(shí)鐘的正常走時(shí)，VBB供電被D4隔斷。在控制器設(shè)置成手動(dòng)控制時(shí)，單片機(jī)除執(zhí)行任務(wù)外，均處于睡眠狀態(tài)，遙控器信號(hào)的到來(lái)，單片機(jī)從睡眠中喚醒，恢復(fù)正常工作，所以手動(dòng)狀態(tài)下當(dāng)交流停電時(shí)，電池的耗電電流更小。，限流電阻取用1—.，除驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的數(shù)點(diǎn)之外，兼用音頻信號(hào)輸出，音頻信號(hào)通過(guò)RC10輸入到三極管V6的基極上，三極管驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器發(fā)聲。二極管D3用來(lái)提供C10的放電回路，保證交流信號(hào)的正常耦合。發(fā)聲器發(fā)出的聲音有單片機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)和控制，不同的情況下發(fā)出不同音調(diào)、不同時(shí)間長(zhǎng)度的鳴響來(lái)，也可以編制樂(lè)音聲音發(fā)聲。紅外線接收電路使用一個(gè)集成紅外接收器，型號(hào)是PIC12043。靜態(tài)時(shí)輸出端輸出高電平，當(dāng)接收到紅外信號(hào)后，按紅外信號(hào)的數(shù)據(jù)波形輸出負(fù)脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)。 ，該口對(duì)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(hào)到來(lái)，單片機(jī)中止當(dāng)前的工作轉(zhuǎn)移到接收、處理紅外信號(hào)。開(kāi)啟中斷功能的目的，既減輕了單片機(jī)的工作負(fù)擔(dān)，又保證接收到的紅外信號(hào)的完整性，同時(shí)在手動(dòng)工作狀態(tài)下，單片機(jī)進(jìn)入睡眠后，利用外部中斷功能完成對(duì)單片機(jī)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(guò)光敏元件放電，光敏二極管工作在反向電壓狀態(tài)下，此時(shí)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(gè)工作段上。，當(dāng)C3電壓下降到1/2VCC以下后，“0”，反之測(cè)得數(shù)據(jù)“1”，。電機(jī)執(zhí)行部分完全受單片機(jī)的控制。，三極管VV2，VV5截止，兩個(gè)繼電器JJ2釋放狀態(tài)，方向可逆的電動(dòng)機(jī)因無(wú)電源供電而停止。，兩個(gè)繼電器便會(huì)有一個(gè)導(dǎo)通，、V4導(dǎo)通，J1吸合，電機(jī)得電轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)則反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了窗簾的拉開(kāi)和關(guān)閉。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)。單片機(jī)是本電路中的核心器件，擔(dān)負(fù)整個(gè)電路的管理。電路中使用P1口的8個(gè)I/O口分別驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的7個(gè)筆劃和數(shù)點(diǎn)。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(dòng)顯示節(jié)省一個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)顯示的數(shù)字和字符完全通過(guò)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(diǎn)用來(lái)指示工作狀態(tài)和不同的設(shè)置狀態(tài)。單片機(jī)的復(fù)位腳使用CR14組成上電復(fù)位電路，K1是手動(dòng)復(fù)位按鍵。書點(diǎn)控制腳兼用鳴響信號(hào)輸出端，輸出的音頻信號(hào)通過(guò)RC10輸入到V6的基極，放大后推動(dòng)發(fā)聲器Y1發(fā)聲。D3是C10的泄放電阻，保證交變信號(hào)的正常耦合。，本電路使用AT24C02完成對(duì)設(shè)置狀態(tài)和設(shè)置數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存[17]。本電路中的硬件比較簡(jiǎn)單，其功能的實(shí)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(shuō)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(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止操作。設(shè)置部分—輸入定時(shí)打開(kāi)窗簾的時(shí)間；定時(shí)關(guān)閉窗簾的時(shí)間；輸入當(dāng)時(shí)的時(shí)間；開(kāi)關(guān)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能；開(kāi)關(guān)電機(jī)工作的時(shí)候聲音提示功能；設(shè)置電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度；選擇定時(shí)、光控、手動(dòng)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(shí)時(shí)間以及光控級(jí)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(kāi)始狀態(tài)下[23]。工作方式的選擇是選擇時(shí)控、光控和僅僅手動(dòng)控制方式之一，在時(shí)控和光控狀態(tài)下，手動(dòng)控制仍然有效，在手動(dòng)狀態(tài)下僅能手動(dòng)遙控操作。手動(dòng)狀態(tài)下的單片機(jī)非工作期間進(jìn)入睡眠狀態(tài)。電機(jī)工作時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)置，是根據(jù)用戶窗簾的長(zhǎng)度不同，設(shè)置對(duì)應(yīng)的電機(jī)一次運(yùn)行時(shí)間，保證在時(shí)控和光控狀態(tài)下窗簾拉開(kāi)或者關(guān)閉到位。測(cè)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(kāi)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(kāi)關(guān)是開(kāi)啟或者關(guān)閉電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，鳴響器是否配合運(yùn)行發(fā)出一種“嘀—嘀—嘀—嘀—”的斷續(xù)提示音，以便用戶聽(tīng)覺(jué)感知窗簾的工作。當(dāng)工作在時(shí)控和光控狀態(tài)下，并進(jìn)行當(dāng)時(shí)時(shí)間校正以后，內(nèi)部的時(shí)鐘開(kāi)始走時(shí)，而且時(shí)間數(shù)據(jù)在一個(gè)數(shù)碼管上，按時(shí)分方法順序顯示當(dāng)時(shí)時(shí)間的小時(shí)和分鐘，顯示一遍之后，停止1秒鐘，以便區(qū)分一個(gè)完整的時(shí)間顯示完畢。在此時(shí)如果開(kāi)啟整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，一旦時(shí)鐘到達(dá)整點(diǎn)，鳴響器發(fā)出聲音報(bào)時(shí)，長(zhǎng)聲音表示10個(gè)點(diǎn)，短促聲音表示一個(gè)點(diǎn)。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(jī)原理與串口技術(shù)以及抗干擾技術(shù)；(5) 了解利用單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)；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(jìn)一步的改進(jìn)和完善。同時(shí)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(qiáng)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(guò)我?guī)椭念I(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)。感謝學(xué)校和二級(jí)學(xué)院在這大學(xué)四年里對(duì)我們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上的關(guān)心和幫助，使我們從剛進(jìn)學(xué)校的懵懂少年成長(zhǎng)為一名見(jiàn)多識(shí)廣的合格大學(xué)生，使我們學(xué)會(huì)了做人，也學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)，為我們將來(lái)踏入社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。感謝導(dǎo)師，如果沒(méi)有導(dǎo)師的正確指導(dǎo)和建議，以我的個(gè)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(méi)有他們的悉心傳授，我們也完成不了整個(gè)設(shè)計(jì)。感謝實(shí)驗(yàn)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?cè)陉P(guān)鍵時(shí)刻給了我?guī)椭?，也祝愿你們?cè)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(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)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(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)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(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力，與無(wú)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(xì)水長(zhǎng)流，源自內(nèi)心而又淌遍全身，豈是三言兩語(yǔ)能夠說(shuō)得清，道得明的。我恨我無(wú)法用準(zhǔn)確生動(dòng)的語(yǔ)言來(lái)淋漓盡致地描述自己的真實(shí)感受，只好將它深深地埋在心底，化作一道虔誠(chéng)的祝福：愿導(dǎo)師合家歡樂(lè)，一生平安。同時(shí)，也將祝福送給每一位幫助過(guò)我的師長(zhǎng)。參考文獻(xiàn) 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