【正文】 本設(shè)計采用上電+按鍵復(fù)位電路，除了上電后直接復(fù)位，還可以在單片機運行期間，通過開關(guān)使單片機復(fù)位 。當(dāng) MCS5l 系列單片機的復(fù)位引腳 RST(全稱 RESET)出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。上電復(fù)位時，通電瞬間電容可以當(dāng)短路，所以 RST 腳為高電平。隨著時間的飛逝（電容充電） ，穩(wěn)定后 VCC 的電壓實際上是加在電容上的。電容下極板也就是 RST 腳最終為 0V。這樣 RST 持續(xù)一段時間高電平后最終穩(wěn)定在低電平，高電平持續(xù)時間由RC 時間常數(shù)決定。復(fù)位按鍵按下后，復(fù)位端通過 Vcc 電源接通，電容迅速放電，使RST 引腳為高電平，復(fù)位按鍵彈起后，電源 Vcc 通過 1k?的電阻對電容重新充電，RST 引腳端出現(xiàn)復(fù)位正脈沖。其持續(xù)時間取也決于 RC 電路的時間常數(shù)。單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。21 個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見表41。 表 41 8051 復(fù)位后寄存器的狀態(tài)寄存器 數(shù)據(jù)值 寄存器 數(shù)據(jù)值 PC 0000H TMOD 00H26 A 00H TCON 00H B 00H THO 00H PSW 00H TL0 00H SP 07H TH1 00H DPTR 0000H TL1 00H P0P3 0FFH SCON 00H IP ***00000 SBUF 不變 IE 0**00000 PCON 0 　　 圖 41 所示為主程序流程圖。由于 51 系統(tǒng)單片機沒有停機指令，所以可以利用主程序設(shè)置死循環(huán)反復(fù)運行各個任務(wù)。把有實時要求的子程序（顯示掃描、按鍵掃描、加熱控制）約占用 5msCPU 時間，運行測溫子程序的時間間隔為 ，那么循環(huán)次數(shù)應(yīng)為 100 次。i=1。 do{ for (j=0。j100。j++) //循環(huán) 100 次約 { if (keyscan()) i=6。 //如果有鍵按下，顯示當(dāng)前檔位3s display()。 //調(diào)用顯示函數(shù)一次約 4ms heatctrl()。 //調(diào)用加熱控制函數(shù) }//end for (b=0。b100。b++) temptest()。 //每 進行一次測溫 } while (i)。 //通過改變循環(huán)次數(shù) i 的大小決定是否刷新顯示27 開 始系 統(tǒng) 初 始 化完 成 100次 循 環(huán) ？按 鍵 掃 描 若 有 鍵按 下 ， i=6顯 示 掃 描溫 度 檢 測i=1刷 新 顯 示 溫 度加 熱 控 制i==0?YYNN 圖 41 主程序流程圖第二節(jié) 加熱控制子程序加熱控制程序根據(jù)用戶設(shè)定的加熱檔位和系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，決定是否加熱和控制加熱的功率并點亮相應(yīng)的指示燈。若有超溫標(biāo)志，還應(yīng)打開蜂鳴器報警。如圖 42 為加熱控制程序流程圖。28開 始有 超 溫 標(biāo) 志 ？斷 開 繼 電 器關(guān) 閉 可 控 硅蜂 鳴 報 警關(guān) 閉 蜂 鳴 器不 加 熱 指 示 燈 不亮 外 中 斷 控 制 加 熱1指 示 燈 亮 外 中 斷 控 制 加 熱 2指 示 燈 亮 全 功 率 加 熱 指 示燈 全 亮加 熱 檔 位接 通 繼 電 器結(jié) 束N0 檔 1 4 檔 5 8 檔 9 檔Y圖 42 加熱控制程序流程圖if (!tempov) //當(dāng)沒有超溫標(biāo)志時 { relay=0。 //接通繼電器 buzz=1。 //關(guān)閉蜂鳴器 switch (heatpower) //判斷加熱檔位 {case 0: {EX1=0。ET1=0。triac=1。led1=1。led2=1。led3=1。break。} case 1: case 2:case 3:case 4: {led1=0。led2=1。led3=1。EX1=1。break。} 29case 5: case 6: case 7: case 8: {led1=0。led2=0。led3=1。EX1=1。break。} case 9: {EX1=0。ET1=0。led1=0。led2=0。led3=0。triac=0。break。} } } else //當(dāng)有超溫標(biāo)志時 { relay=1。 //斷開繼電器 EX1=0。 ET1=0。 triac=1。 //關(guān)閉可控硅 buzz=0。 //蜂鳴報警 } 開 始（ 過 零 信 號 ）結(jié) 束根 據(jù) 設(shè) 定 檔 位 給 定時 器 T1賦 延 時 參 數(shù)允 許 定 時 器 T1中 斷打 開 定 時 器 T1開 始（ T1中 斷 ）輸 出 可 控 硅 導(dǎo) 通 信 號關(guān) 閉 定 時 器 T1中 斷 終止 定 時 器 運 行延 時 ， 保 證 導(dǎo) 通 信 號有 足 夠 的 寬 度結(jié) 束 可 控 硅 導(dǎo) 通 信 號結(jié) 束圖 43 過零檢測程序流程圖 圖 44 可控硅觸發(fā)信號控制程序流程圖30加熱控制程序通過控制繼電器的通斷來決定是否給電熱絲通電加熱，而加熱的功率大小則由雙向可控硅的導(dǎo)通角決定。系統(tǒng)程序利用外中斷 INT1 檢測市電的過零點，檢測到過零點后，立即根據(jù)設(shè)定的加熱檔位給定時器 T1 賦一個延時參數(shù)，并打開定時器 T1，允許其中斷。當(dāng)定時器 T1 計滿溢出后觸發(fā)中斷，T1 中斷程序就會給可控硅發(fā)一個觸發(fā)信號，使其導(dǎo)通。圖 43 和圖 44 在論文中所示分別為過零檢測程序和可控硅觸發(fā)信號程序流程圖。第三節(jié) 溫度檢測子程序 　　溫度檢測程序的基本原理就是將溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路測得的頻率與事先建立好的溫度/頻率表進行比較，查找出與該頻率相應(yīng)的溫度值。在實驗測試后建立的溫度/頻率表是 0～100℃溫度所對應(yīng)的頻率值。它是一個頻率對應(yīng)于溫度遞減的非線性函數(shù)，在 C 語言中用一個一維數(shù)組 Tab[101]來表示，下標(biāo)為溫度，數(shù)組元素為頻率值。計算溫度的方法采用高效、準(zhǔn)確的二分法查表，查表的過程如下：　 （1）先給定查找的溫度最大值 Tmax 和最小值 Tmin，即查找的范圍，根據(jù)已有的溫度表默認最大值 Tmax=100，最小值 Tmin=0?！?（2）假定測得溫度 Temp 為最大值與最小值的中間值，即 Temp=（Tmax+Tmin）/2。（3） 將實際測得的頻率值 T0rig 與假定溫度 Temp 在表格中對應(yīng)的頻率 Tab[temp]相比較，如果相等，那么假定溫度就是當(dāng)前實際溫度，即完成查找。　 （4）若 T0rig＞Tab[temp]，說明實際溫度應(yīng)該在 Tmin 與 Temp 之間（因為遞減函數(shù)特性） ，則修改查找范圍，令 Tmax=Temp；同理，若 T0rig＜Tab[temp]，說明實際溫度應(yīng)該在 Temp 與 Tmax 之間，則令 Tmin=Temp；　 （5）檢測查找范圍，若 TmaxTmin≤1，則判斷 T0rig 更接近最大值對應(yīng)的頻率Tab[Tmax]還是最小值對應(yīng)的頻率 Tab[Tmin]，實際溫度值取頻率更接近的那個值即完成查找?！?（6）若 TmaxTmin＞1，則重復(fù)第（2） 、 （3） 、 （4） 、 （5） 步驟，直到完成查找。溫度檢測程序完成溫度計算后，便刷新系統(tǒng)當(dāng)前溫度寄存器，并判斷有無超溫、31置位或清除相應(yīng)的標(biāo)志位。如圖 45 流程圖。 N N Y Y N Y N Y N Y N Y開 始打開測頻外中斷等待測試完成Tmin=0,Tmax=100Temp=（T min+Tmax）/2T0rig==Tab[temp]?Tmin = TempTmax Tmin=1?T0rig 接近 Tab[max]?Temp = Tmax Temp = Tmin刷新當(dāng)前寄存器清除超溫標(biāo)志置位超溫標(biāo)志Temp 65?Temp 45?結(jié) 束TorigTab[temp]?Tmax = Temp32圖 45 溫度檢測程序流程圖單片機使用外中斷 INT0 和計時器 T0 檢測輸入頻率的大小。為了減少測量的系統(tǒng)誤差相對值和隨機誤差對測量精度的影響，程序中取 100 個方波周期的和作為檢測結(jié)果。程序中使用靜態(tài)變量 px0count 進行外中斷的計數(shù)，在測量開始時，給px0count 賦值 2 是為了讓頻率測量有準(zhǔn)確的起點。另外，為了區(qū)分測頻的開始和結(jié)束，還使用了測頻開始標(biāo)志位 T0tst 和測頻完成標(biāo)志位 Testok.圖 46 在論文中所示為頻率測試程序流程圖。開 始（ X0中 斷 ）px0count==0?是 起 點 ？結(jié) 束px0count=100計時 器 T0清 0啟 動 計 時 器 T0清 除 測 頻 起 點 標(biāo) 志 停 止 計 時 器 T0停 止 測 頻 外 中 斷置 位 測 頻 完 成 標(biāo) 志NNYY圖 46 頻率測試程序流程圖33第四節(jié) 顯示掃描子程序 顯示掃描子程序完成兩位共陽數(shù)碼管的掃描顯示任務(wù)。圖 47 所示為顯示掃描子程序流程圖。 圖 47 顯示掃描程序流程圖 由于兩個顯示器的段碼同名端是連接在一起的，如果選碼的管腳（本系統(tǒng)中為P1）都為 0，那么兩個顯示器則顯示同一字符。要使兩個數(shù)碼管出現(xiàn)不同字符必須采用“分時動態(tài)掃描”的方法顯示。即每次點亮一個 LED 顯示器，延時一段時間再點亮下一個 LED 顯示器……周而復(fù)始，兩個 LED 顯示器輪流動態(tài)掃描。利用人視覺34余輝的暫留效應(yīng)，看起來好像兩個顯示器上“同時”顯示不同的字符。子程序如下：unsigned char i,a。a=0xfe。 //位選賦初值for (i=0。 i2。 i++) //循環(huán)掃描兩位數(shù)碼管{ P2|=0x1f。 //清除位選 P0=table[dispram[i]]。 //送顯示段碼 P2amp。=a。 //選通一位 delay(4)。 //延時 2ms a=_crol_(a,1)。 //改變位選字 P0=0xff。 //消影 }第五