【文章內(nèi)容簡介】 微電子技術(shù)的的飛速發(fā)展，單片機(jī)的性能迅速提高，,應(yīng)用非常廣泛。,使它在許多重要場合的應(yīng)用受到限制。在抗干擾方面的許多技術(shù)，,可使這一問題有較好的解決,但仍然存在以下問題:1 看門狗動作時,意味著已經(jīng)出現(xiàn)了錯誤,且運(yùn)行了一段時間,這在有些場合是不允許的。2 有時程序出現(xiàn)死循環(huán)錯誤,但是剛好把看門狗控制環(huán)節(jié)包含進(jìn)去,對于這樣的錯誤采用看門狗無法識別。3 在檢測控制周期比較長的系統(tǒng)中,單片機(jī)花大量時間等待外設(shè),執(zhí)行等待命令的同時會受到干擾。針對這些情況，我們在實(shí)踐中嘗試了主動復(fù)位的辦法，采用等間隔的脈沖或根據(jù)外部條件對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位喚醒。每次復(fù)位后，單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的程序，執(zhí)行完任務(wù)后及時進(jìn)入休眠，等待下次復(fù)位。用此方法較好地解決了上述問題，并在農(nóng)用變壓器綜合保護(hù)器實(shí)驗(yàn)中得到了較好的效果。下面以51系列單片機(jī)為例探討具體原理與實(shí)現(xiàn)方法，復(fù)位信號為高電平。本設(shè)計采用的是電復(fù)位方式。RC復(fù)位電路的實(shí)質(zhì)是一介充放電電路，現(xiàn)綜合圖3說明這種復(fù)位電路的特點(diǎn)。系統(tǒng)上電時該電路提供有效的復(fù)位信號RST（高電平）直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤消復(fù)位信號（低電平）。理論上說，51系列單片機(jī)復(fù)位引腳只要外加2個機(jī)器周期的有效信號即可復(fù)位，即只要保證t=RC2M(機(jī)器周期)便可,但實(shí)際設(shè)計中,通常取C1=10uf以上,R1通常取10K左右。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)R1如果取值太小，例如1K，則會導(dǎo)致RST信號驅(qū)動能力變差而無法使系統(tǒng)可靠復(fù)位。圖3 中的虛線所接的續(xù)流二極管D1 對于改善復(fù)位性能，其著重要作用，它的作用是在電源電壓瞬間下降時使電容迅速放電，因此一定寬度的電源毛刺（如波形中的A點(diǎn)）也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。圖3 RC復(fù)位電路 LCD顯示電路本設(shè)計采用的LCD液晶顯示器來顯示時鐘的時間。液晶顯示器是采用了液晶控制透光度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。由于通過控制是否透光來控制亮與暗，當(dāng)色彩不變時，液晶也保持不變，這樣就無須考慮刷新率的問題。,刷新率不高但圖象也很穩(wěn)定。LCD顯示器還通過液晶控制透光度的技術(shù)原理讓底板整體發(fā)光，所以它做到了真正的完全平面。,這樣就不會產(chǎn)生由于顯卡造成的色彩偏差或損失。完全沒有輻射的優(yōu)點(diǎn)，即使長時間觀看LCD顯示器屏幕也不會對眼睛造成很大的傷害。LCD顯示器的工作原理：LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成，厚約1mm，其間由包含有液晶材料的5um均勻間隔隔開。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光，所以在顯示器兩邊都設(shè)有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板（或稱勻光板）和反光膜，背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線，其作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進(jìn)入包含成千上萬液晶液滴的液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個或多個單元格構(gòu)成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極之間分為行和列，在行與列的交叉點(diǎn)上，通過改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài)，液晶的材料的作用類似于一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場時，液晶分子就會產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)律的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。圖4 LCD液晶顯示 AT89C52 單片機(jī)芯片本設(shè)計采用的AT89C52單片機(jī)芯片來實(shí)現(xiàn)電子鐘的設(shè)計的。AT80C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C52單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價的方案。如下圖所示：圖5AT89C52單片機(jī)芯片的主要特征有：與MCS51兼容，4K字節(jié)可程閃爍存儲，數(shù)據(jù)保留時間長達(dá)十年，內(nèi)含有128*8位內(nèi)部RAM，32可編程I/O線，兩個16位定時器/計數(shù)器，5個中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。AT89C52 單片機(jī)芯片還具有鎮(zhèn)蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。AT89C52單片機(jī)芯片管腳說明：VCC：供電電壓；GND：接地；P0口：P0口為一個8位漏極開路雙向I/O，每腳可吸收8TTL門電源；P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸入4TTL門電流；P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收輸出4個TTL的門電流；P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流；當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（TTL）這是由于上拉的緣故。P3口也可以作為AT89C52的一些特殊功能口。3 軟件設(shè)計本設(shè)計采用中斷方式進(jìn)行設(shè)計程序的，在中斷中應(yīng)注意的問題：采用中斷的方式，最好將定時器中斷的優(yōu)先級設(shè)置為最高層，關(guān)于程序數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性應(yīng)注意兩個問題：一、在低優(yōu)先級中斷響應(yīng)時,應(yīng)在入棧保護(hù)數(shù)據(jù)時禁止高優(yōu)先級的中斷響應(yīng)。二、在入棧保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)后,對中斷程序執(zhí)行有響應(yīng)的狀態(tài)圖,寄存器,必須恢復(fù)為復(fù)位狀態(tài)的值。例如，在以下程序中，由于用到了十進(jìn)制調(diào)整，所以在中斷進(jìn)入時，將PSW中的AC，CY位清零，否者，十進(jìn)制調(diào)整出錯。定時準(zhǔn)確性的討論：程序中定時器，一直處于運(yùn)行狀態(tài)，也就是說定時器是理想運(yùn)作的，在理想狀態(tài)下，定時器定時是沒有系統(tǒng)誤差的，但由于定時器中斷溢出后，定時器從0開始計數(shù)，直到被重新置數(shù)，才開始正確定時，這樣中斷溢出到中斷響應(yīng)到定時器被重新置數(shù)，其間消耗的時間就造成了定時器的定時的誤差。如果在前述定時器不關(guān)的情況下，在中斷程序的一開始就給定時器置數(shù)，此時誤差最小，誤差大約為：，誤差7—12個機(jī)器周期。，由以上分析，如果數(shù)字鐘設(shè)計為查詢的方式或是在中斷的方式下將定時器中斷設(shè)置為最高級，我們在定時值設(shè)置時，可以適當(dāng)扣除9個機(jī)器周期的時間值。但如果在中斷的情況下，沒有將定時器中斷設(shè)置為最高級，那就要視中斷程序的大小，在定時設(shè)置時，扣除相應(yīng)的時間值。 流程圖圖6 流程圖該流程圖，先對電路進(jìn)行初始化，然后程序從偽指令（ORG）開始順序執(zhí)行，進(jìn)入主程序，在主程序中調(diào)用各個子程序，在各個子程序中利用數(shù)據(jù)傳送，循環(huán)移位指令等和中斷方式，以及各個子程序，始終開始運(yùn)行，在運(yùn)行時可對時鐘進(jìn)行調(diào)整，K1鍵是進(jìn)行校時，K2鍵是進(jìn)行校分，利用中斷進(jìn)行校時，校分，最終實(shí)現(xiàn)了電子時鐘的設(shè)計。4 PROTEUS軟件下的仿真 軟件介紹,在WAVE6000環(huán)境下的所有窗口均可以放在窗口的同一塊區(qū)域,各窗口可以直接切換,節(jié)省了窗口的面積,使窗口管理更有效。WAVE6000中項(xiàng)目管理和源文件編輯方面的功能，使得項(xiàng)目、文件切換更方便，有效的后退、前進(jìn)功能使