【正文】 其中 C13， C14,C16， C17 為泵電容， 要求采 用高耐壓低漏電電流的優(yōu)質(zhì)電容，否則影響波特率。 圖 317 串口電路設(shè)計(jì) 167。 按鍵電路 如下圖 318，由四個按鍵組成鍵盤電路，每個按鍵的一端連接 IO 口， 另一端直接連接 GND（ 0 電位）。按鍵分別接入 ~，只要按下按鍵， 相應(yīng)的 IO 口將被拉為低電平（ 0），程序可以判斷相應(yīng)位是否為 0 來確認(rèn) 按鍵按下。 圖 318 按鍵電路設(shè)計(jì) 27 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 167。 繼電器模塊電路 如下圖 319，一個電源指示燈，兩個個繼電器狀態(tài)指示燈，兩路光耦 隔離，輸出控制部份可單獨(dú)供電（隔離防干擾作用），輸入端低電平有效。 續(xù)流二極管為 1N5819，繼電器采用松樂 T73 型，輸出觸點(diǎn)支持電壓 0V～ 250V，最大電流 10A 。采用光耦隔離輸入，可防止電磁設(shè)備動作帶來的干 擾脈沖，兩個獨(dú)立的 T73 繼電器輸出，各有一個常開與常閉觸點(diǎn)，以接線 端方式引出，方便連接受控設(shè)備，此繼電器小型而控制電流大。供電采用 VCC 和 VCC2 輸入， VCC 為前級控制回路， VCC2 為繼電器驅(qū)動回路。 圖 319 繼電器電路設(shè)計(jì) 28 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 0 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 0 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)的軟件需要完成電腦和單片機(jī) RS232 通信、按鍵控制繼電器、 單片機(jī)控制繼電器三個任務(wù)。三個任務(wù)理論上邏輯順序如下圖 41； 圖 41 單片機(jī)系統(tǒng) 之間關(guān)系 由圖 41 可知，要完成該任務(wù)不是嚴(yán)格按時間順序來，可能隨時在執(zhí) 行中又有任務(wù)加入，執(zhí)行中有很多的不確定因素，隨時都可能在執(zhí)行過程 中要中斷下來執(zhí)行新任務(wù)，而單片機(jī)只有一個 CPU，在某一時刻只能處理 一件事，要處理的任務(wù)在宏觀上的是并行的，而 CPU 工作是串行工作，因 此要把宏觀上的并行處理轉(zhuǎn)化為微觀上的串行，就得用上中斷處理。因此， 程序就有中斷處理部分。 程序還包括了各模塊的初始化，總程序流程圖如下圖 42： 29 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 42 系統(tǒng)程序流程總圖 在本程序中采用串口中斷的方式，將定時器 2 設(shè)置為波特率發(fā)生器， 主程序一直在循環(huán)執(zhí)行按鍵掃描，檢測到一個按鍵對應(yīng)操作一個 IO 口拉高 拉低從而執(zhí)行繼電器動作。當(dāng)串口發(fā)送或接受數(shù)據(jù)時，串口中斷，根據(jù)對 應(yīng)的通信協(xié)議，處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而拉高或拉低對應(yīng) IO 從而控制繼電器 動作。 0 系統(tǒng)軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì) 0 系統(tǒng)的準(zhǔn)備和初始化 1. 定時器的使用和串口 UART 通信簡 介 (1) 定時器簡介 單片機(jī)有 2 個定時器 /計(jì)數(shù)器：定時器 0 和定時器 1 30 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 定時器：每經(jīng)過一個機(jī)器周期，寄存器加 1。因此，可以將機(jī)器周期 看作為計(jì)數(shù)周期。 表 41 定時器的特殊功能寄存器 TCON 位 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF：定時器溢出標(biāo)志。溢出時，該位自動置 1。中 斷執(zhí)行時硬件清零， 或者軟件清零。 TR：定時器運(yùn)行控制位，置 1 開始計(jì)時，清 0 停止計(jì)時。 表 42 定時器的特殊功能寄存器 TMOD 位 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 T1 T1 T1 T1 T0 T0 T0 T0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 T1 和 T0 分別代表單片機(jī)兩個計(jì)數(shù)器。 GATE:該位被置位時為門控位。僅當(dāng) TR1 被置位并且 INT1 腳為高，定 時器開始計(jì)數(shù)。當(dāng)該位被清零時，只 要 TR1 被置位，定時器 1 馬上開始計(jì) 數(shù)。 C/T:該位為 0 的時候，用作定時器，該位為 1 的時候，用做計(jì)數(shù)器。 表 43 M1,M0 工作模式 00 01 10 11 模式 0 模式 1 模式 2 模式 3 模式 1： 16 位的計(jì)數(shù)器。（ TH1,TL1) 模式 2：自動裝載 8 位計(jì)數(shù)器。主要應(yīng)用在串口波特率發(fā)生器。 模式 0 和模式 3：幾乎不用。 TCON 和 TMOD 復(fù)位后都會自動變成 0x00。 定時器使用步驟： 第一：設(shè)置特 殊功能寄存器 TMOD，使之工作在需求的狀態(tài)。 第二：設(shè)置計(jì)數(shù)寄存器的初值，精確設(shè)定好定時時間。 第三：設(shè)置特殊功能寄存器 TCON，通過打開 TR 來讓定時器進(jìn)行工作。 (也可設(shè)置為中斷模式 ) 定時時間 =12（ 65536X） /11059200 。 (X 為 TH1 TL1 設(shè)置值 ) 31 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （ 2） UART 通信簡介 UART 的四種模式： 模式 0：使用較少。 模式 1：以 TXD 為例，平時沒數(shù)據(jù)時 TXD 為高電平，來了數(shù)據(jù)，一位 起始位 0，八位 數(shù)據(jù)位（一個字節(jié)），一位停止位 1。 模式 2 和 3：原理和模式 1 一樣，只是添加了一位奇偶校驗(yàn)位（防止 通信出錯）。 波特率：就是發(fā)送一位數(shù)據(jù)的速率，即發(fā)送一個數(shù)據(jù)的持續(xù)時間 = 1/baud。 SBUF：串口數(shù)據(jù)緩沖寄存器，發(fā)送數(shù)據(jù)時，只要將數(shù)據(jù)送入 SBUF，則 單片機(jī)自動發(fā)送數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)時，自動將數(shù)據(jù)接收至 SBUF。 表 44 SCON 串口控制寄存器 位 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 表 45 SM0 和 SM1 為工作方式選擇位 SM0 SM1 方式 說明 波特率 0 0 0 移位寄存器 fosc/12 0 1 1 8 位數(shù)據(jù)位 定時器產(chǎn)生 1 0 2 9 位數(shù)據(jù)位 fosc/32 或 fosc/64 1 1 3 9 位數(shù)據(jù)位 定時器產(chǎn)生 SM2：使能模式 2 和 3 中的多機(jī)通信功能。通常不使用。 REN：使能串口接收。由軟件置 1，則允許串口接收數(shù)據(jù)；由軟件清零， 則禁止串口接收數(shù)據(jù)。 TB8,RB8：方式 2 和方式 3 中的校驗(yàn)位，分為四種方式 。 校驗(yàn) 。 0。 1 。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志，在發(fā)送停止位時由硬件置 1。必須通過軟件才能 清零。 32 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） RI：接收中斷標(biāo)志，接收停止位的中間時刻由硬件置 1，必須通過軟 件清零。 系統(tǒng)準(zhǔn)備和初始化 系統(tǒng)準(zhǔn)備： include typedef unsigned char uint8。 typedef unsigned int uint16。 sbit k1 = P1^0。 // 繼電器 1 輸出口 sbit k2 = P1^1。 // 繼電器 2 輸出口 sbit s1 = P2^7。 //按鍵接口 sbit s2 = P2^6。 sbit s3 = P2^5。 sbit s4 = P2^4。 初始化： uint8 num = 0。 void UART_init(void) { SCON = 0x50。 // 10 位 uart，允許串行接受 TMOD = 0x20。 // 定時器 1 工作在方式 2（自動重裝） TH1 = 0xFD。 // 設(shè)置波特率 TH1 = TL1 = TL1 = 0xFD。 // 256 11059200/(12 * 32 * 9600) TR1 = 1。 // 打開定時器 ES = 1。 // 允許串口中斷 EA = 1。 // 打開中斷總開關(guān) } 167。 鍵盤掃描程序設(shè)計(jì) 鍵盤掃描程序使用了循環(huán)檢測，用 while(1) {KEY()。}使 CPU 在不斷的調(diào) 用鍵盤掃描，通過 if(!s1)//檢測是不是 K1 按下 33 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） { delay()。 //鍵盤去抖 if(!s1) { k1 = 0。//繼電器 1 得電 while(!s1)。//等待鍵盤松開 } } 來一個一個判斷是哪個鍵盤按下，執(zhí)行相應(yīng)的功能。程序中的鍵盤進(jìn)行了 去抖處理和等待鍵盤松開處理，使按鍵功能更為穩(wěn)定。 167。 串口中斷程序設(shè)計(jì) 串口中斷進(jìn)行了和電腦的串口通信， if(num == 0||s1 == 0) { k1 = 0。//繼電器 1 得電 } else if(num == 1||s2 == 0) { k1 = 1。//繼電器 1 失電 } else if(num == 2||s3 == 0) { k2 = 0。//繼電器 2 得電 } else if(num == 3||s4 == 0) { k2 = 1。//繼電器 2 失電 } else num = 0xFF。//指令錯誤 為串口的通信協(xié)議，通過電腦鍵盤輸入 1,2,3,4 來控制繼電器 1 通電，繼 34 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電器 1 斷電，繼電器 2 通電，繼電器 2 斷電。同時把收到的指令傳回電腦 顯示。如果鍵盤輸入的不是這四個數(shù) ，則返回電腦一個 FF 錯誤輸入信號。 167。 繼電器輸出程序 繼電器輸出就是利用接繼電器模塊的相應(yīng) IO 口電平根據(jù)通信協(xié)議對 應(yīng)拉高拉低，其控制方式有兩種，一是通過電腦的 1,2,3,4 指令，二是通 過四個獨(dú)立按鍵按下。 35 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié) 論 本系統(tǒng)采用質(zhì)量標(biāo)定法對油耗計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，在本設(shè)計(jì)過程中，從系統(tǒng) 方案的構(gòu)思，可行性分析，系統(tǒng)元器件 選型，電控裝置的選型與設(shè)計(jì)，單 片機(jī)控制裝置的設(shè)計(jì)，原理圖繪制，軟件的編程，元器件的采購，架子的 設(shè)計(jì)制作，架子的鉆孔，元器件的安裝，電控裝置接線，到系統(tǒng)的調(diào)試， 論文的編寫，遇到的困難重重。 通過一學(xué)期的學(xué)習(xí)和努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成了，具體結(jié)論如 下： 1. 通過對標(biāo)定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，元件的選型，組成了結(jié)構(gòu)簡單，成本低， 控制方便的油耗計(jì)標(biāo)定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的正確的標(biāo)定油耗計(jì)的通過油量。 2. 通過對電控電路的設(shè)計(jì)，選型，實(shí)現(xiàn)了既經(jīng)濟(jì)又方便的電控電路， 合理的分配了各個電源給電器供電的分配，電磁換向閥的自動換 向，通過 數(shù)字式溫度控制器通過繼電器和二極管配合實(shí)現(xiàn)了各半導(dǎo)體制冷的電源供 應(yīng)和通電次序，實(shí)現(xiàn)了溫度恒定的控制。 3. 對單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)會了硬件設(shè)計(jì)和單片機(jī)的工作原理，采用 以單片機(jī)為核心的控制，利用其強(qiáng)大的功