【文章內(nèi)容簡介】 微電子技術的的飛速發(fā)展，單片機的性能迅速提高，,應用非常廣泛。,使它在許多重要場合的應用受到限制。在抗干擾方面的許多技術，,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,單片機花大量時間等待外設,執(zhí)行等待命令的同時會受到干擾。針對這些情況，我們在實踐中嘗試了主動復位的辦法，采用等間隔的脈沖或根據(jù)外部條件對單片機進行復位喚醒。每次復位后，單片機執(zhí)行相應的程序，執(zhí)行完任務后及時進入休眠，等待下次復位。用此方法較好地解決了上述問題，并在農(nóng)用變壓器綜合保護器實驗中得到了較好的效果。下面以51系列單片機為例探討具體原理與實現(xiàn)方法，復位信號為高電平。本設計采用的是電復位方式。RC復位電路的實質(zhì)是一介充放電電路，現(xiàn)綜合圖3說明這種復位電路的特點。系統(tǒng)上電時該電路提供有效的復位信號RST（高電平）直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤消復位信號（低電平）。理論上說，51系列單片機復位引腳只要外加2個機器周期的有效信號即可復位，即只要保證t=RC2M(機器周期)便可,但實際設計中,通常取C1=10uf以上,R1通常取10K左右。實踐發(fā)現(xiàn)R1如果取值太小，例如1K，則會導致RST信號驅(qū)動能力變差而無法使系統(tǒng)可靠復位。圖3 中的虛線所接的續(xù)流二極管D1 對于改善復位性能，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）也可令系統(tǒng)可靠復位。圖3 RC復位電路 LCD顯示電路本設計采用的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來實現(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，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。因為液晶材料本身并不發(fā)光，所以在顯示器兩邊都設有作為光源的燈管，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 單片機芯片本設計采用的AT89C52單片機芯片來實現(xiàn)電子鐘的設計的。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。AT89C52單片機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 軟件設計本設計采用中斷方式進行設計程序的，在中斷中應注意的問題：采用中斷的方式，最好將定時器中斷的優(yōu)先級設置為最高層，關于程序數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性應注意兩個問題：一、在低優(yōu)先級中斷響應時,應在入棧保護數(shù)據(jù)時禁止高優(yōu)先級的中斷響應。二、在入棧保護有關數(shù)據(jù)后,對中斷程序執(zhí)行有響應的狀態(tài)圖,寄存器,必須恢復為復位狀態(tài)的值。例如，在以下程序中，由于用到了十進制調(diào)整，所以在中斷進入時，將PSW中的AC，CY位清零，否者，十進制調(diào)整出錯。定時準確性的討論：程序中定時器，一直處于運行狀態(tài)，也就是說定時器是理想運作的，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個機器周期。，由以上分析，如果數(shù)字鐘設計為查詢的方式或是在中斷的方式下將定時器中斷設置為最高級，我們在定時值設置時，可以適當扣除9個機器周期的時間值。但如果在中斷的情況下，沒有將定時器中斷設置為最高級，那就要視中斷程序的大小，在定時設置時，扣除相應的時間值。 流程圖圖6 流程圖該流程圖，先對電路進行初始化，然后程序從偽指令（ORG）開始順序執(zhí)行，進入主程序，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，始終開始運行，在運行時可對時鐘進行調(diào)整，K1鍵是進行校時，K2鍵是進行校分，利用中斷進行校時，校分，最終實現(xiàn)了電子時鐘的設計。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中項目管理和源文件編輯方面的功能，使得項目、文件切換更方便，有效的后退、前進功能使