【文章內(nèi)容簡介】 上電比較器，當(dāng)電源電壓上升到可靠的工作電壓后，即在 RESET端輸出一個(gè)200ms的復(fù)位信號，保持單片機(jī)系統(tǒng)的正常復(fù)位。芯片內(nèi)有一個(gè)看門狗定時(shí)器WDT，WDI為看門狗輸入，，并置WDO為低。WDO為看門狗輸出，如果連接到MR將會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號使單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位。 聲光報(bào)警雖然單片機(jī)AT89C2051的P1口、P3口低電平時(shí)的吸收電流可達(dá)20mA，不需要外接驅(qū)動(dòng)電路，可直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，但是為了降低單片機(jī)本身的功耗提高其工作的穩(wěn)定性我們?nèi)允褂茫?2V電源加限流電阻經(jīng)單片機(jī)引腳控制的三極管開啟點(diǎn)亮數(shù)碼管。所以選用LED共陽極發(fā)光二極管BT311057，經(jīng)限流電阻直接連到三極管的集電極上。單片機(jī)高電平時(shí)，發(fā)光二極管不亮；低電平時(shí)點(diǎn)亮發(fā)光二極管。發(fā)光二極管的發(fā)光亮度強(qiáng)弱由流過它的電流決定，通常2mA以上就能保證發(fā)光二極管可靠發(fā)光，它的正常工作電流為8~10mA。所以，選擇發(fā)光二極管的正常工作電流為10mA，則它的限流電阻可由以下公式計(jì)算：RL=（2）V/10mA=900Ω，取限流電阻為910Ω。蜂鳴器用來作為報(bào)警指示，選用直流型FM1212V型號。蜂鳴器工作電壓為+12V，工作電流在20mA以上。單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流不夠，不能直接驅(qū)動(dòng)，必須外接功率驅(qū)動(dòng)。因此，選用PNP型三極管9012作為蜂鳴器的功率驅(qū)動(dòng)，與基極相連的電阻取2K阻值，保證三極管工作在飽和狀態(tài)。 繼電器輸出控制電路繼電器是感性元件，驅(qū)動(dòng)電流較大，單片機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)，必須經(jīng)過電路的轉(zhuǎn)換。繼電器選用SRS12DCSL型號，用直流+12V供電。三極管選用常用的NPN型9013作為繼電器的功率開關(guān)。為了起到隔離的作用，三極管9013的基極通過光電耦合器進(jìn)行隔離和驅(qū)動(dòng)。如圖6所示，光電耦合器不通，所以三極管9013也不通即繼電器J沒有得電時(shí)可以控制被監(jiān)測設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，光電耦合器導(dǎo)通，所以三極管9013也導(dǎo)通即繼電器J得電時(shí)可以控制被監(jiān)測設(shè)備緊急停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第五章 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程圖 概述整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。主程序方案主程序調(diào)用了4個(gè)子程序，分別是數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描以及按鍵處理程序、溫度測試程序、中斷控制程序、單片機(jī)與PC機(jī)串口通訊程序。鍵盤掃描電路及按鍵處理程序：實(shí)現(xiàn)鍵盤的輸入按鍵的識別及相關(guān)處理。溫度測試程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。中斷控制程序：實(shí)現(xiàn)循環(huán)顯示功能。串口通訊程序：實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)通訊，將溫度數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)。將各個(gè)功能程序以子程序的形式寫好，當(dāng)寫主程序的時(shí)候，只需要調(diào)用子程序，然后在寄存器的分配上作一下調(diào)整，消除寄存器沖突和I/O沖突即可。程序應(yīng)該盡可能多的使用調(diào)用指令代替跳轉(zhuǎn)指令。因?yàn)樘D(zhuǎn)指令使得程序難以看懂各程序段之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。而調(diào)用指令則不同，調(diào)用指令使得程序結(jié)構(gòu)清晰，無論是修改還是維護(hù)都比較方便。將功能程序段寫成子程序的形式，除了方便調(diào)用之外，還有一個(gè)好處那就是以后寫程序的時(shí)候如果要用到，就可以直接調(diào)用這個(gè)單元功能模塊。圖12 程序結(jié)構(gòu)圖主程序流程圖如圖:圖13 主程序流程圖各模塊子程序的設(shè)計(jì) 下面對主要幾個(gè)子程序的流程圖做介紹：（1）溫度測試子程序設(shè)計(jì) 見附錄一：溫度測試子程序流程圖（2）中斷控制程序設(shè)計(jì)如下圖：圖14 中斷控制程序流程圖（3）串行程序設(shè)計(jì)本次通訊中，測控系統(tǒng)分位上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信，系統(tǒng)中單片機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理和控制，上位機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場可視化檢測，通信協(xié)議采用半雙工異步串行通信方式，通過RS232的RTS信號進(jìn)行收發(fā)轉(zhuǎn)換，傳輸數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)，上位機(jī)與下位機(jī)之間采用主從式通訊。本人采用的VB環(huán)境下PC機(jī)與單片機(jī)之間實(shí)現(xiàn)串行通訊的軟硬件方案。VB是Microsoft公司推出的Windows應(yīng)用程序開發(fā)工具，因其具有界面友好，編程簡便等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的使用，而且Visual Basic 版本帶有專門實(shí)現(xiàn)串行通訊的MSCOMM控件。MSComm控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。通過此控件，PC機(jī)可以利用串行口與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕松連接，簡單高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通訊。此控件的事件響應(yīng)有兩種處理方式。事件驅(qū)動(dòng)方式：由MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理通訊錯(cuò)誤及事件；查詢方式：通過檢查CommEvent屬性的值來判斷事件和錯(cuò)誤。 1) MSComm控件的主要屬性和方法 a. CommPort：設(shè)置或返回串行端口號，其取值范圍為1—99，缺省為1 b. Setting：設(shè)置或返回串行端口的波特率、奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位。c. PortOpen：打開或關(guān)閉串行端口。 d. RThreshold：該屬性為一閥值，它確定當(dāng)接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個(gè)數(shù)達(dá)到或超過該值后就產(chǎn)生MSCommlOnComm事件。 e. Input：從接收緩沖區(qū)移走一串字符。 f. Output：向發(fā)送緩沖區(qū)傳送一字符串。軟件流程圖如下： 圖15 PC機(jī)軟件流程圖單片機(jī)程序流程圖： 參數(shù)設(shè)定：通信端口選擇COM1，波特率設(shè)定為1200B/S=1=“1200， n, 8, 1”。 START: MOV SP,60H MOV TMOD,20H MOV TH1,0E6H MOV TL1,0E6H 。1200B/S，晶振為12MHZ MOV PCON,00H MOV SCON,50HSETB TR1圖16 單片機(jī)通訊程序流程圖 軟件設(shè)計(jì)要求（1）、整個(gè)程序延時(shí)地方較多，因此設(shè)立了軟件延時(shí)子程序和定時(shí)器中斷兩種延時(shí)方法（2）、按鈕檢測中采用軟件延時(shí)方法執(zhí)行按鍵的去抖動(dòng)（3）、正常工作時(shí)：采用動(dòng)態(tài)的顯示方法顯示當(dāng)前溫度，即高速循環(huán)點(diǎn)亮四位數(shù)碼管中的每一位。（4）、當(dāng)轉(zhuǎn)溫度限時(shí)：秒循環(huán)顯示。1秒鐘內(nèi)，蜂鳴器報(bào)警750ms，不報(bào)警250ms，根據(jù)電路的實(shí)際連接情況，當(dāng)蜂鳴器報(bào)警時(shí)的同時(shí)LED發(fā)光二極管也被點(diǎn)亮。 軟件清單：溫度傳感器ds1820 的匯編程序。___________________________________________________________________________。端口介紹：：加 ：減 ：DS1820數(shù)據(jù)腳 P0:數(shù)碼管 。 ：數(shù)碼管個(gè)位控制 ：數(shù)碼管十位控制 ：數(shù)碼管百位控制 。采用AT89C51單片機(jī)。,1為禁止。位地址38H是否檢測到DS18B20標(biāo)志位,1為檢測到,0為檢測不到。位地址39H為溫度過低標(biāo)志位,1為過低,0正常。位地址3AH為溫度過高標(biāo)志位,1為過高,0正常。20H溫度百位整數(shù)存放地址。21H溫度十位整數(shù)存放地址。22H溫度個(gè)位整數(shù)存放地址。2FH溫度超高預(yù)設(shè)值。2EH溫度過低預(yù)設(shè)值。功能介紹：加減按鍵同時(shí)按下進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)，然后按加或減按鍵進(jìn)行溫度設(shè)定，然后再次同時(shí)按加減鍵退出。 設(shè)定溫度。**************************************************************************************************。///////////////////單片機(jī)內(nèi)存分配申明!//////////////////////////////TEMPER_L EQU 29H。用于保存讀出溫度的低8位TEMPER_H EQU 28H。用于保存讀出溫度的高8位(可位尋址)FLAG1 EQU 38H。是否檢測到DS18B20標(biāo)志