【文章內(nèi)容簡介】 的電壓。因此需要將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平。在我們的硬件圖里使用互換器MAX232來進(jìn)行TTL電平和RS232電平的轉(zhuǎn)換。+5V電平RS232傳送/發(fā)送模塊，包含TTL/CMOS到RS232電平的轉(zhuǎn)換以及RS232到TTL/CMOS電平的轉(zhuǎn)換器各2個(gè)。MAX232的引腳說明為：VCC：供電電壓；GND：地；C+、C：外圍電容；T1IN：第一路TTL/CMOS驅(qū)動(dòng)電平輸入；T1OUT：第一路RS232電平輸出；R1IN：第一路電平輸入；R1OUT：第一路TTL/COMS驅(qū)動(dòng)電平輸出；T2IN：第二路TTL/CMOS驅(qū)動(dòng)電平輸入；T2OUT：第二路RS232電平的輸出；R2IN：第二路RS232電平輸入；R2OUT：第二路TTL/COMS驅(qū)動(dòng)電平輸出。MAX232的主要性能參數(shù)如下：①工作電壓：單電源+5V；②雙通道接收和發(fā)送；③與所有EIA/；④三態(tài)門接收和發(fā)送。4 智能轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)在單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中，逐漸引入了高級語言，C語言就是其中的一種。對用慣了匯編語言的人來說，高級語言的可控行不好，不如匯編語言那樣能夠隨心所欲。但是使用匯編語言會遇到很多問題，首先它的可讀性和可維護(hù)性不強(qiáng)，特別是當(dāng)呈現(xiàn)沒有很好的標(biāo)注時(shí)，其次就是代碼的可重用性也比較低。使用C語言就可以很好的解決這些問題[18]。C語言具有良好的模塊化，容易閱讀和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。由于模塊化，用C語言編寫的程序有很好的可移植性，功能化代碼能夠很方便地從一個(gè)工程移植到另一個(gè)工程，從而減少開發(fā)時(shí)間。用C語言編寫程序比用匯編編寫程序更符合人們的思考習(xí)慣，開發(fā)者可以更專心地考慮算法而不是考慮一些細(xì)節(jié)問題，這樣就減少了開發(fā)和調(diào)試時(shí)間。使用像C這樣的語言，編寫者不必十分熟悉處理器的運(yùn)算過程。很多處理器支持C編譯器，這意味著對新的處理器也能很快上手，而不必知道處理器的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這使得用C語言編寫的程序比匯編程序有更好的可移植性。C語言的特點(diǎn)就是可以使編寫者盡量少地對硬件進(jìn)行操作，它是功能性和結(jié)構(gòu)性很強(qiáng)的語言。對大多數(shù)51系列單片機(jī)，使用C語言這樣的高級語言與使用匯編語言相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)不需要了解處理器的指令集，也不必了解存儲器結(jié)構(gòu)；(2)寄存器分配和尋址方式由編譯器進(jìn)行管理，編程時(shí)不需要考慮存儲器的 尋址和數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)；(3)指定操作的變量選擇組合提高了程序的可讀性；(4)可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)；(5)與使用匯編語言編程相比，程序的開發(fā)和調(diào)試時(shí)間大大縮短；(6)C語言中的庫文件提供許多標(biāo)準(zhǔn)的方程，例如：格式化輸出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和浮點(diǎn)運(yùn)算等；(7)通過C語言可實(shí)現(xiàn)模塊編程技術(shù)，從而可將已編制好的程序加入到新程序中；(8)C語言可移植性好且非常普及，C語言編譯器幾乎適用于所有的目標(biāo)系統(tǒng)，已完成的軟件項(xiàng)目可以很容易地轉(zhuǎn)換到其它的處理器或環(huán)境中。所以在本畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中我選用單片機(jī)C語言來進(jìn)行程序代碼的編寫。 C51對標(biāo)準(zhǔn)C語言的擴(kuò)展，或者說C51對標(biāo)準(zhǔn)C語言有一些擴(kuò)展。C51語言的特色主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)C51雖然繼承了標(biāo)準(zhǔn)C語言的絕大部分的特性，而且基本語法相同，但是本身又在特定的硬件結(jié)構(gòu)上有所擴(kuò)展，如關(guān)鍵字sbit、data、idata、pdata、xdata、code等。(2)應(yīng)用C51更要注重對系統(tǒng)資源的理解，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的系統(tǒng)資源相對PC機(jī)來說很貧乏，對于RAM、ROM中的每一字節(jié)都要充分利用。(3)程序上應(yīng)用的各種算法要精簡，不要對系統(tǒng)構(gòu)成過重的負(fù)擔(dān)。盡量少用浮點(diǎn)運(yùn)算，可以用unsigned無符號型數(shù)據(jù)的就不要用有符號型數(shù)據(jù)，盡量避免多字節(jié)的乘除運(yùn)算，多使用移位運(yùn)算等。，大致有以下幾個(gè)方面：(1)數(shù)據(jù)類型C51具有標(biāo)準(zhǔn)C語言所具有的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型，除此之外，為了更加有效地利用8051的結(jié)構(gòu)，還加入了以下特殊的數(shù)據(jù)類型。(2)存儲區(qū)C51編譯器支持8051及其擴(kuò)展系列，并提供對8051所有存儲區(qū)的訪問。存儲區(qū)可分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)、外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)以及程序存儲區(qū)。8051CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲區(qū)是可讀寫的，8051派生系列最多可有256字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)，其中低128字節(jié)可直接尋址，高128字節(jié)（從0x80到0xFF）只能間接尋址，從20H開始的16字節(jié)可位尋址。內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)又可分為3個(gè)不同的存儲類型：data、idata、bdata。外部數(shù)據(jù)區(qū)也是可讀寫的。但是訪問起來比較慢，因?yàn)橥獠繑?shù)據(jù)區(qū)是通過數(shù)據(jù)指針加載地址來間接訪問的。 (3)特殊功能寄存器（SFR）51單片機(jī)提供128字節(jié)的SFR尋址區(qū)，地址為80H～FFH。51單片機(jī)中除了程序計(jì)數(shù)器PC和4組通用寄存器組之外，其它所有的寄存器均為SFR，并位于片內(nèi)特殊寄存器區(qū)。根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，在程序設(shè)計(jì)之前，首先要確定定時(shí)器的工作方式，方式控制字，確定串行口的工作模式等，下面分別討論。1．定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，T0被用于計(jì)數(shù)，我們當(dāng)然希望計(jì)數(shù)量越大越好，這樣，可以獲得較大的測量范圍，因此，T0選定為工作方式1（16位的計(jì)數(shù)方式），設(shè)計(jì)中，沒有使用外部控制端，僅用指令置位/清零TR0來進(jìn)行計(jì)數(shù)的啟動(dòng)/停止，這樣，電路較為簡單，但精度會受到一定的影響，但在本設(shè)計(jì)中，認(rèn)為采用這種方式，精度可達(dá)到要求，因此，T0采用自由計(jì)數(shù)的方式，不用預(yù)置初值。2．定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1定時(shí)器T1每10ms中斷一次，用以進(jìn)行數(shù)碼管顯示和每一秒讀取一次計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)值。這里選用T1的工作狀態(tài)為1。要使T1設(shè)定正確的定時(shí)時(shí)間，首先要計(jì)算其初值，定時(shí)時(shí)間為：t=(216T1的初值)晶振周期12 （） 定時(shí)時(shí)間10ms:10ms=(216T1的初值)1/12*10612 則： T1的初值=216104 因此，TH1=D8， TH1=F0；確定了定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1的定時(shí)時(shí)間以后，就要計(jì)算定時(shí)初值，本系統(tǒng)用了12M的晶振，恰好是一個(gè)機(jī)器周期為1μs，因此，1ms定時(shí)時(shí)間意味著只要計(jì)數(shù)1000次即可，由于定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1是向上計(jì)數(shù)，因此，要化為16進(jìn)制，并分別送入T1的高8位和低8位。這里，采用的keil匯編軟件有較強(qiáng)的預(yù)處理功能，能夠處理較復(fù)雜的運(yùn)算，因此，計(jì)數(shù)程序中可寫為：PlusCounter = TH0*256 + TL0。這里用PlusCounter作為轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)值的數(shù)值存儲器，TH0和TL0分別是二進(jìn)制計(jì)數(shù)值的高8位和低8位。由于AT89C51單片機(jī)在中斷時(shí)，會附加延時(shí)38個(gè)周期，在滿足一定條件的情形下，驗(yàn)證這個(gè)數(shù)值是否正確，可以在進(jìn)入仿真調(diào)試時(shí)通過觀察Keil提供的有關(guān)變量看到，如果不正確，可以根據(jù)實(shí)際情況略作調(diào)整，保證定時(shí)時(shí)間盡量準(zhǔn)確。3．定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式控制字定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式控制字TMOD，其地址為89H，復(fù)位值00H，不可位尋址。其8位控制。GATEC/M1M0GATEC/M1M0 T1 T0 工作模式寄存器TMOD的位定義圖說明：GATE：門控位。由GATE、軟件控制位TR0/1和INT0/1共同決定定時(shí)/計(jì)數(shù)器0/1的打開或關(guān)閉。當(dāng)GATE=0，只要用指令置TR0/1=1即可啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0/1工作。GATE=1，只有INT0/1引腳為高電平且用指令置TR0/1=1時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0/1的工作。C/T：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選擇位。C/T=1，工作于計(jì)數(shù)器方式；C/T=0工作于定時(shí)器方式。M1M0：定時(shí)/計(jì)數(shù)工作模式選擇位。M1M0=00，13位計(jì)數(shù)；M1M0=01，16位計(jì)數(shù)；M1M0=10，自動(dòng)再裝入8位計(jì)數(shù)；M1M0=11，工作于模式3狀態(tài)。根據(jù)前面的描述，可以確定TMOD的控制字應(yīng)為00010101B。程序如下：void init_timer0() // T0、T1分別定義{TMOD= 0xF1。}void init_timer1(){TMOD = 0x50。}將控制字分別送入TMOD。4．定時(shí)/計(jì)數(shù)控制寄存器TCONTCON地址88H，可進(jìn)行位尋址，復(fù)位值00H。TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0IT0 控制寄存器TCON的位定義圖TF0、TF1分別為定時(shí)器T0和計(jì)數(shù)器T1的溢出標(biāo)志位，TR0和TR1在正常情況下，都沒有溢出標(biāo)志，只有當(dāng)計(jì)數(shù)值或定時(shí)值超過65536時(shí)，才能有溢出中斷請求，這兩位是由硬件置位和硬件清零，不需另行設(shè)置?？稍赥0和T1的溢出中斷服務(wù)程序中，以供使用。TRTR0分別用于開啟T1和T0的開關(guān)位，其中TR1由系統(tǒng)開啟時(shí)，直接置位，打開T1，開始定時(shí)，經(jīng)運(yùn)行判斷后，打開TR0。在程序開始之前，首先進(jìn)行變量的分配，程序的初始化，根據(jù)硬件電路的要求，將各硬件電路置于其規(guī)定的狀態(tài)；根據(jù)需要，對定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、串行口等設(shè)置工作狀態(tài)，預(yù)置初值等。以下是程序定義變量及進(jìn)行初始化的程序行。uint Tcounter = 0。 //時(shí)間計(jì)數(shù)器bit Flag_Fresh = 0。 //刷新標(biāo)志bit Flag_clac = 0。 //計(jì)算轉(zhuǎn)速標(biāo)志bit Flag_Err = 0。 //超量程標(biāo)志Disbuf[0] = 0。 //開機(jī)時(shí)，初始化為0000Disbuf[1] = 0。Disbuf[2] = 0。Disbuf[3] = 0。init_timer0()。 //T0、T1分別初始化init_timer1()。定時(shí)計(jì)數(shù)器T1每10ms中斷一次，用以進(jìn)行數(shù)碼管顯示和每1秒讀取一次計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)值。1． 秒信號的產(chǎn)生中斷產(chǎn)生后：define TIME_CYLC 100Tcounter++。 if(TcounterTIME_CYLC){ Flag_clac = 1。 }判斷Tcounetr是否到達(dá)100了，如果到達(dá)100，則說明1秒時(shí)間已到，程序?qū)㈥P(guān)閉T0計(jì)數(shù)器，然后對T0中已計(jì)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后再去進(jìn)行顯示，否則直接轉(zhuǎn)去顯示。到100了嗎停止T0工作讀T0計(jì)數(shù)值 清T0值進(jìn)入顯示部分置位計(jì)算請求標(biāo)志清秒計(jì)數(shù)器秒計(jì)數(shù)器加1開始 秒信號子程序流程圖2．?dāng)?shù)碼管的顯示數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)方式，即通過延遲程序使數(shù)碼管分時(shí)點(diǎn)亮，依次循環(huán)。由于數(shù)碼管共有4位，延遲5ms,因此，每20ms即可輪流點(diǎn)亮每個(gè)數(shù)碼管一次，利用人的