【正文】 以上情況都沒發(fā)生就繼續(xù)調用這一個方波的發(fā)生程序。直至有中斷打斷時，執(zhí)行清0 。開始系統(tǒng)初始化啟動紅外探測器有人嗎?快速開門有人嗎?到半處限位開關嗎?慢速開門有人嗎?到開門限位開關嗎?電機停止延時2秒有人嗎?快速關門有人嗎?有障礙嗎?到半處限位開關嗎?慢速關門有人嗎?有障礙嗎?到關門限位開關嗎?電機停止延時2秒返回NK1NK4K2K3NNK5YYYYYNNNYNNYK5YYK2K3K4K1YNYN圖41 整體程序流程圖變速是根據(jù)程序的順序執(zhí)行順序而判斷門所處的位置來實現(xiàn)的。此程序嚴格按照自動門開關一次的順序來編寫的，考慮了各階段可能遇到的所有問題，因此根據(jù)程序執(zhí)行的控制器可判斷自動門是該快速還是慢速。有人嗎？快速開門門已完全打開？YYN停止開門N開始圖42 快速開門流程圖具體程序如下：KSLOW:CLR SETB LCALL DEL LCALL DEL CLR LCALL DEL JB ,GFAST JB ,STOP1 AJMP KSLOW 其中DEL所標號的子程序就是基本的延時程序。它的設計采用了多重循環(huán)定時。 循環(huán)程序是一段可以反復執(zhí)行的程序，這時可以用循環(huán)程序結構，這有助于縮短程序，提高程序的質量。一個循環(huán)程序由以下三部分組成： 循環(huán)體：就是要求某一段程序重復執(zhí)行的程序部分。 循環(huán)結束條件：在循環(huán)程序中必須給出循環(huán)結束條件。常見的循環(huán)是計數(shù)循環(huán)，循環(huán)了一定次數(shù)后就結束循環(huán)。 循環(huán)初值：用于循環(huán)過程的工作單元，在循環(huán)開始往往要置以初態(tài)。即分別賦其一初始值。 多重循環(huán)定時加長了定時時間，最簡單的多重循環(huán)為由DJNZ指令構成的軟件延時程序，他是較為常用的程序之一。DJNZ指令的機器周期為2，則如果單片機的晶振頻率為l2MHz則一個機器周期是l us，因此執(zhí)行一條DJNZ指令的時間為2us。 s的程序如下：DEL: MOV R7，200DEL1: MOV R6，250DEL2: DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 RET 其中RR7是兩個8位的寄存器，分別裝有兩次的循環(huán)初值，250和200執(zhí)行內循環(huán)時，執(zhí)行時間為250*2us=5000us=。外層循環(huán)執(zhí)行時間為200*=100ms=。 在基本延時程序的基礎上，通過調用它可以實現(xiàn)多種定時。 MOV R0，14H LOOPl：CALL DEL DJNZ R0，LOOPI就實現(xiàn)了20*=2s的定時。 轉速測量模塊程序設計 本程序采用定時和技術結合的方法來實現(xiàn)。其中定時沒有采用定時器／計數(shù)器。因為前邊已經有了基本延時程序，為了使程序更簡便并且有更高的利用率，因而仍采用軟件延時的方法。具體程序如下：T10: MOV TMOD,50H。 T1為方式1計數(shù)器 MOV TL1，0 MOV TH1，0 MOV R0,10。 測試一秒內的轉速 SETB TR1LOOP2:LCALL DEL DJNZ R0，LOOP2 CLR TR1 MOV A,TL1 CJNE A，0,JIXU1JIXU1:JB ,GSLOW AJMP GFAST 當調用關門程序的過程中才有必要測速，其他部分不需要設置此程序。在調用關門PWM信號的過程中，調用測速程序。計數(shù)器采用的Tl計數(shù)。首先將計數(shù)器Tl啟動并設置初值為0，然后開始定時，定時l秒后，將計數(shù)器所計數(shù)值傳給寄存器A，在將此計數(shù)值與電機正常狀態(tài)下最低轉速的二倍相比較(因為圓盤上設有兩個孔，因此是最低轉速的二倍)。如果計數(shù)值小于最小值的二倍則代表有障礙物，從而轉到開門程序執(zhí)行。其中TMOD是定時器／計數(shù)器的工作方式寄存器。它用于選擇定時器／計數(shù)器的工作模式和工作方式，它的字節(jié)地址為89H，不能進行位尋址。其格式如下圖41所示圖41 TMOD格式 當GATE位為0時，僅由運行控制位TRX(x=0，1)=1來啟動定時器／計數(shù)器運行。 MM0為工作方式選擇位。本程序中將其設置為01，表示定時器／計數(shù)器工作在方式l，為l6位定時器／計數(shù)器。 C/T=1時為計數(shù)器模式，計數(shù)器對外部輸入引腳TO(P3．4腳)或Tl(P3．5腳)的外部脈沖(負跳變)計數(shù)。 TRl為計數(shù)器控制位，TRl為1啟動定時器／計數(shù)器工作(GATE為0的時候僅由它來控制定時器／計數(shù)器)。該位可由軟件置l或清0。 檢測是否有人的探測器接到了INT0引腳，由于系統(tǒng)功能實現(xiàn)的需要，本設計采用了查詢的方法。因為若使用中斷的方法，在中斷服務程序中開門的速度很難確定，因為門無論處于何種狀態(tài)，都有可能有人進出而需要執(zhí)行開門動作。如果不能準確判斷自動門日前所處的位置，就不能正確的調用相應的PWM信號，使電機實現(xiàn)不同的轉速。查尋方法如下：JNB ，KSLOW還有JB ，GSLOW等語句。 JNB指令意思是：，則跳轉到KFAST執(zhí)行。 JB指令是當此引腳為高電平時進行跳轉。 系統(tǒng)中有多個請求源，均采用了對輸入引腳查詢的方式。這有助于準確的判斷所應執(zhí)行的動作。天津工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 第五章 設計仿真與分析第五章 設計仿真與分析 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程，一般都包括如下幾個過程：首先設計硬件電路，并在Multisim上仿真，仿真好了就完成硬件組裝工作，然后進入軟件設計、調試和硬件調試階段。 仿真軟件介紹 本設計的仿真軟件采用Multisim和Keil uVision3軟件相結合的方法。Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復雜內容，這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設計，這也使其更適合電子學教育。通過Multisim和虛擬儀器技術，PCB設計工程師和電子學教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。Multisim以庫的形式管理元器件，經菜單Tools/ Database Management打開Database Management（數(shù)據(jù)庫管理）窗口（如下圖所示），對元器件庫進行管理。 　　在Database Management窗口中的Daltabase列表中有兩個數(shù)據(jù)庫：Multisim Master和User。其中Multisim Master庫中存放的是軟件為用戶提供的元器件，User是為用戶自建元器件準備的數(shù)據(jù)庫。用戶對Multisim Master數(shù)據(jù)庫中的元器件和表示方式沒有編輯權。當選中Multisim Master時，窗口中對庫的編輯按鈕全部失效而變成灰色。但用戶可以通過這個對話窗口中的Button in Toolbar顯示框，查找?guī)熘胁煌悇e器件在工具欄中的表示方法。據(jù)此用戶可以通過選擇User數(shù)據(jù)庫，進而對自建元器件進行編輯管理。 　　在Multisim Master中有實際元器件和虛擬元器件，它們之間根本差別在于：一種是與實際元器件的型號、參數(shù)值以及封裝都相對應的元器件，在設計中選用此類器件，不僅可以使設計仿真與實際情況有良好的對應性，還可以直接將設計導出到Ultiboard中進行PCB的設計。另一種器件的參數(shù)值是該類器件的典型值，不與實際器件對應，用戶可以根據(jù)需要改變器件模型的參數(shù)值，只能用于仿真，這類器件稱為虛擬器件。它們在工具欄和對話窗口中的表示方法也不同。在元器件工具欄中，雖然代表虛擬器件的按鈕的圖標與該類實際器件的圖標形狀相同，但虛擬器件的按鈕有底色，而實際器件沒有。本設計主要是針對Multisim的原理圖設計和利用Multisim實現(xiàn)單片機的仿真。軟件部分采用Keil軟件進行匯編語言編程，Keil uVision3是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機匯編語言的軟件開發(fā)系統(tǒng)。本設計仿真步驟如下：⑴在Multisim中繪制電路原理圖。⑵在Keil中輸入?yún)R編程序，并編譯通過。⑶在Multisim中加載程序，觀察仿真結果。 整體分析第一步調試是軟件對所編程序的調試，看是否存在語法錯誤。一般來說這一步很容易實現(xiàn)。但是剛開始進行調試時一下子出來了89處錯誤。后來發(fā)現(xiàn)我將微機原理中的指令和單片機的指令搞混了。雖然有好多指令是通用的，但并不完全一致。如微機中的CMP比較指令在單片機中不可用。還有點格式上的錯誤就是在十六進制立即數(shù)的A、B、C、D、E、F前必須加上0，不然系統(tǒng)不認識。改過來之后順利完成了這一步的調試。有些錯誤是因為敲程序時太快了，記憶符都寫錯，一改正錯誤提示減少了很多。下圖51是調試前的截圖，圖52是調試后的截圖。圖51 調試前圖52 調試后 軟件調試 第二步是將程序利用匯編軟件Keil uVision3對已經調試好的程序進行匯編在線調試，變成可執(zhí)行的目標代碼裝入。Keil uVision3中可以進行模擬仿真，對軟件進行單步調試。這可以讓用戶清晰的看到程序執(zhí)行到何處，哪里出現(xiàn)錯誤。這一步主要看程序是否有邏輯上的錯誤，語法沒錯遠遠不代表著軟件調試成功。在必要的時候可以設置端口狀態(tài)和斷點，并查看標志位和各寄存器的狀態(tài)。如有邏輯錯誤，改正之后，再重新回到開始調試，直至邏輯錯誤消除為止。硬件調試與軟件調試是不能完全分開的，許多硬件的錯誤是通過對軟件的調試而發(fā)現(xiàn)和糾正的。在進行單步執(zhí)行時，定時程序在計數(shù)器溢出后就自動跳出，但在實際調試過程中，它卻一直在循環(huán)程序中，不往下執(zhí)行。后來經過程序的改進，解決了此困難。我在軟件調試的過程中發(fā)現(xiàn)我的程序比較復雜且邏輯不清晰，主要是由于采用了中斷的方法，在中斷服務程序中每個程序都需要考慮很多情況，處于半處限位開關的左側怎么辦，另一側又應如何等。導致程序很長且邏輯混亂。后來我重新編寫了一個程序并換了一種思路，跟蹤門的來回這一動作路線來編程。這樣可以清晰的知道門處于何位置，應調用何種速度。程序采用查詢的方法來實現(xiàn)有無人的檢測和到沒到限位開關的判斷。這樣，不但思路清晰了許多，而且變短了不少。 硬件仿真 第三步是硬件電路仿真。首先是進行靜態(tài)的調試，靜態(tài)的調試的目的是排除明顯的硬件故障。在加電之前，可以先用萬用表等工具，根據(jù)硬件邏輯設計圖，仔細檢查硬件電路的接線是否正確，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求，特別注意元器件的極性是否接反是否有短路等問題。 然后是加電后用仿真器仿真。在硬件仿真中，因為不知道如何向芯片添加程序，而且Multisim中無光電碼盤，所以仿真沒有成功?？傊?，一個單片機應用系統(tǒng)的設計，調試過程是重中之重，光有正確的軟件是不夠的，軟件和硬件相配合能正常工作才是關鍵。天津工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 總結總結 在電機微機控制系統(tǒng)中，硬件設計是非常重要的一個環(huán)節(jié)。良好的硬件設計為整個系統(tǒng)的順利開發(fā)奠定基礎，反之則后患無窮。如果電路設計的存在問題，以后的工作也會成為徒勞。 設計硬件之前，要首先收集好有關的基礎性資料，應備有良好的應用類參考書和專業(yè)類參考書。對于有關的科技期刊和專利文獻，也要經常閱讀以便了解最新的發(fā)展情況，借鑒現(xiàn)成的經驗，避免重復勞動。在設計中，要充分了解所用芯片的使用條件及輸入輸出的特性，這樣才能避免因使用錯誤而多走彎路。 電路設計部分應該有的精神就是廣集資料。只憑借自己頭腦中的知識是遠遠不夠的。哪里出現(xiàn)了問題，就要翻書本，或上網查資料。當然也要開動自己的腦筋怎樣使系統(tǒng)電路更完美。例如我的設計題目是自動門單片機控制系統(tǒng)。有自動門，自然會用到電動機。但是電動機的知識以前是沒有學過的。只有現(xiàn)學現(xiàn)賣了。因為每種功能的實現(xiàn)并不是只有一種方式，你就要進行選擇了。例如電動機驅動方式，有T型和H型驅動，H橋驅動又分單極性雙極性等等。在電路設計時，應充分發(fā)揮單片機的記憶運算、判斷控制能力，避免采用復雜的、穩(wěn)定性較差的模擬電路。本設計程序以匯編語言語言編寫，易于讀寫、易于調試和修改，同時匯編語言用來編制系統(tǒng)軟件和過程控制軟件，其目標程序占用內存空間少，運行速度快。 為了使微機控制系統(tǒng)各種硬件設備能夠正常運行，有效地實現(xiàn)電機各個控制環(huán)節(jié)的實時控制和管理，除了要設計合理的硬件電路，還必須要有高質量的軟件支持。因此用匯編語言編寫電機單片機實施控制的應用程序，使整個系統(tǒng)中十分重要的內容。 硬件設計要注意各個節(jié)點是否連上，很多人往往沒注意節(jié)點問題，在兩線交叉無節(jié)點的地方有節(jié)點，在有節(jié)點的時候沒有節(jié)點，我就犯了后一種錯誤。軟件設計要先明確設計思路，畫出總體流程圖。它不僅反映了設計者的邏輯思路是否合理，也決定了該程序能否實時、正確和可靠地完成控制任務。目前的自動門控制系統(tǒng)正向更加智能化的方向發(fā)展, 現(xiàn)階段采用監(jiān)控式完全控制和不完全控制, 隨著控制系統(tǒng)的復雜性, 涉及領域的廣泛性和國際間合作性的加大, 這種控制方式也將被進一步加強, 這樣才會更加提