【導(dǎo)讀】控制檢測(cè)日新月異更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是。及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善。十字路口車輛穿梭，行人熙攘，車行車道，人行人道，有條不紊。實(shí)現(xiàn)這井然秩序呢？靠的是交通信號(hào)燈的自動(dòng)指揮系統(tǒng)。交通信號(hào)燈控制方式很多。流電源驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性強(qiáng)。

　　

【正文】 仍能夠維持正常的工作狀態(tài)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，看門狗的設(shè)計(jì)一般采用硬件和軟件結(jié)合兩種方式。 [8] 軟件看門狗 軟件看門狗是利用單片機(jī)片內(nèi)閑置的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器單元作為看門狗，在單片機(jī)程序中適當(dāng)?shù)牟迦氡O(jiān)控指令，當(dāng)程序出現(xiàn)異?；蜻M(jìn)入死循環(huán)時(shí)，利用軟件將程序計(jì)數(shù)器 PC 賦予初始值，強(qiáng)制性的使程序重新開始運(yùn)行。 使用軟件看門狗的具體實(shí)現(xiàn)方法如下。 （ 1） 首先在初始化程序中設(shè)置好定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的方式控制寄存器 (TMOD) 和 定時(shí)時(shí)間的初值，并開中斷。 （ 2） 根據(jù)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，在主程序中按一定的間隔插入復(fù)位定時(shí)器的指令，既插入監(jiān)控指令，兩條指令間的時(shí)間間隔應(yīng)該小于定時(shí)時(shí)間，否則看門狗將發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。 （ 3） 在定時(shí)器的中斷服務(wù)程序中設(shè)置一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，將程序計(jì)數(shù)器 PC 轉(zhuǎn)移到初始化程序的入口。 軟件看門狗的最大特點(diǎn)是無(wú)須外加硬件電路，經(jīng)濟(jì)性好。當(dāng)然，如果片內(nèi)的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器被占用，就需要尋求其他的設(shè)計(jì)方式了。 硬件看門狗 專用硬件看門狗是指一些集成化的或集成在單片機(jī)內(nèi)的專用看門狗電路，它實(shí)際上是一個(gè)特殊的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，發(fā)出溢出脈沖。從實(shí)現(xiàn)角度上看，該方式是一種軟件與片外專用電路相結(jié)合的技術(shù)，硬件電路連接好后，在程序中適當(dāng)?shù)夭迦胍恍┛撮T狗復(fù)位的指令，保證程序正常運(yùn)行時(shí)看門狗不溢出。而當(dāng)程序運(yùn)行異常時(shí)，看門狗超時(shí)發(fā)出溢出脈沖，通過(guò)單片機(jī)的 RESET 引腳使單片機(jī)復(fù)位。這種方式中，看東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 看門狗硬件電路 25 門狗能否可靠有效地工作，與硬件組成及軟件的控制策略都有密切的關(guān)系。目前常用的集成看門狗電路很多，如 MAX705~70 MAX813L、 X5043/5045 等。 看門狗電路可以分為內(nèi)看門狗和外看門狗?？撮T狗電路是指看門狗的硬件電路包含在單片機(jī)內(nèi)部，如 Microchip 的 16C5x 系列， MOTOROLA 的 68C05 系列， 51 內(nèi)核中比較典型的有 Atmel 公司的 AT89C55WD、 AT89S8252， Winbond 公司的 W77E58， SST公司的 SST89C58 以及 Philips 公司 87 系列的多種型號(hào)的單片機(jī)等。 對(duì)于沒(méi)有看門狗定時(shí)器的單片機(jī)或是認(rèn)為內(nèi)部看門狗不可靠時(shí)，可以采用外部看門狗定時(shí)器。外部看門狗電路既可以用專用看門狗芯片，也可由普通芯片實(shí)現(xiàn)。 這里，以專用芯片 MAX692 作為外部看門狗的電路。 MAX692 是微系統(tǒng)監(jiān)控電路芯片，具有后備電池切換、掉電判別、看門狗監(jiān)控等功能。其封裝和引腳說(shuō)明如圖 10所示。 MAX692 封裝和引腳 VOUT VBATT VCC RESET GND WDI PFI /PFD 圖 10 MAX692 封裝和引腳 VOUT：電源輸出引腳。 VCC：接電源引腳，電源供電 。 GND：接地。 PFI：電池故障輸入。 /PFO：電池故障輸出。 WDI：監(jiān)視器輸入引腳。 /RESET：復(fù)位輸出引腳，低電平有效。 VBATT：后備電池輸入端。 MAX692 在本文的單片機(jī)系統(tǒng)中的具體使用方法：其中 WDI 是看門狗監(jiān)測(cè)輸入腳，接到 CPU 的一個(gè)專用 I/O 口或一個(gè)總線上。 /RESET 是復(fù)位信號(hào)輸出腳，接到 CPU 的復(fù)位輸入腳。 MAX692 的 WDI 定時(shí)周期是 ，復(fù)位脈沖寬度是 200ms。如果 WDI 保持高或低超過(guò)看門狗定時(shí)周期（ ）， /RESET 端將發(fā)生 200ms 的負(fù)脈沖使 CPU 復(fù)位。 MAX692 1 2 3 4 5 6 7 8 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 26 5 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)實(shí)際上也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是專門用來(lái)開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種工具 ，它通常由一臺(tái)系統(tǒng)機(jī)、一個(gè)通用再線仿真器和一個(gè)通用編程器構(gòu)成。 如圖10 所示 圖 10 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 在主機(jī)上運(yùn)行開發(fā)軟 件（編輯軟件、調(diào)試軟件）就可以輸入、刪除、編輯和運(yùn)行用戶程序，也可以把用戶目標(biāo)代碼通過(guò)串口傳送到通用再線仿真器。編程器可以對(duì)EPROM 進(jìn)行編程和效驗(yàn)，也可以在主機(jī)對(duì)編程器進(jìn)行操作 仿真器又稱模擬器，主要用來(lái)幫助設(shè)計(jì)者驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)層次都要用到仿真器。在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件系統(tǒng)由數(shù)字邏輯器件以及它們之間的互連來(lái)表示。仿真器的用途是確定系統(tǒng)的輸入 /輸出關(guān)系，所采用的方法是把每一個(gè)數(shù)字邏輯器件映射為一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)程，把整個(gè)系統(tǒng)映射為由進(jìn)程互連構(gòu)成的進(jìn)程網(wǎng)絡(luò)，這種由進(jìn)程互連組成的網(wǎng)絡(luò) 就是設(shè)計(jì)的仿真模型。 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)介紹： 它是一種帶 A/D 功能、接口眾多、運(yùn)算能力強(qiáng)的新型單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)這個(gè)系列單片機(jī)開發(fā)的空白。本系統(tǒng)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，并且具有結(jié)構(gòu)合理、軟件配套、資源保護(hù)好等一系列特點(diǎn)。 本系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)： 內(nèi)存 32K，其中 24K 有停電保護(hù)功能。 有雙 EPOM 讀寫功能，用戶并行接口三個(gè)， A/D 轉(zhuǎn)換器為 8 位 8通道。 能和 IBM 機(jī)進(jìn)行通訊，通訊打印機(jī) 終端 主機(jī) 硬盤機(jī) 通用 在 線仿真器 通用編成器 用戶目標(biāo)系統(tǒng) 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 27 方式和目標(biāo)多個(gè)，包括內(nèi)存、鍵盤、顯示器、打印機(jī)通訊。 可對(duì)μ pD7811 的內(nèi)部 ROM進(jìn)行破譯。 在開發(fā)出來(lái) 的多種軟件，包括匯編、反匯編、仿真程序。 本成果可應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)、生產(chǎn)過(guò)程控制器開發(fā)、智能儀表開發(fā)、家用電器電腦化、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備開發(fā)等。 [9] 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論 28 結(jié) 論 本系統(tǒng)就是充分利用了 8051 和 8255 芯片的 I/O 引角 。系統(tǒng) 統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機(jī) Intel8051 和可編程并行 I/O 接口芯片 8255A為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際車流量通過(guò) 8051 芯片的 P1 口設(shè)置紅、綠燈燃亮?xí)r間的功能 。由于單片機(jī)自身的抗干擾能力比較差，尤其在一些條件比較惡劣 、噪聲大的場(chǎng)合，常會(huì)出現(xiàn)單片機(jī)因?yàn)槭芡饨绺蓴_而導(dǎo)致死機(jī)的現(xiàn)象，造成系統(tǒng)不能正常工作。 為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 本次設(shè)計(jì) 采用了 MAX692“看門狗 ”芯片，避免了系統(tǒng)因?yàn)樗罊C(jī)而停止工作的情況發(fā)生；顯示時(shí)間直接通過(guò) 8255 的 PA、 PB 輸出；交通燈信號(hào)通過(guò)平常 PC 口輸出；交通燈的點(diǎn)亮采用 VT雙向晶閘管來(lái)控制，直接采用 220V 交流電源驅(qū)動(dòng)， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、 實(shí)用性強(qiáng) 、 操作簡(jiǎn)單 、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便。系統(tǒng)不足之處不能控制車的左、右轉(zhuǎn)、以及自動(dòng)根據(jù)車流改變紅綠燈時(shí)間等。這是由于本身地理位子以及車流量情況所定，如果有需要可以設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧特別是匯編語(yǔ)言的掌握方面都能向前邁了一大步，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝 29 致 謝 經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng) 完成 ，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo) ， 想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師 徐堅(jiān) 老師。 徐 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù) 雜 ，但是 徐老師仍然細(xì)心地糾 正設(shè)計(jì) 中的錯(cuò)誤。除了敬佩 徐 老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在指導(dǎo)老師徐堅(jiān)老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，獲得了豐富的理論知識(shí)，極大地提高了實(shí)踐能力，并對(duì)當(dāng)前電子領(lǐng)域的研究狀況和發(fā)展方向有了一定的了解，本次設(shè)計(jì)主要是 通過(guò)單片機(jī)設(shè)計(jì)這對(duì)我今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)有極大的幫助。在此，我忠心感謝徐堅(jiān)老師指導(dǎo)和支持。在未來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績(jī)來(lái)回報(bào)各位領(lǐng)導(dǎo)和老師。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我打下 電子信息工程 專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ) ， 正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì) ， 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝 機(jī)電工程系 和我的母校 —東華理工大學(xué) 四年來(lái)對(duì)我的大力栽培 。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 30 參考文獻(xiàn) [1]胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版， . [2]付家 才 . 單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù) [M]. 北京 ：化學(xué) 工業(yè)出版社 ， 。1018 頁(yè) . [3]潘新民 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) [M].北京：人民郵電 出版社 ， 。425 頁(yè) . [4]余錫存 曹國(guó)華 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].陜西 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,。1327頁(yè) . [5]雷麗文 等 .微機(jī)原理與接口技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 。2627頁(yè) . [6]蔣萬(wàn)君 .在論循環(huán)時(shí)序電路的簡(jiǎn)便設(shè)計(jì) [J] .機(jī)電一體化， 2020 第 5 期 。1318 頁(yè) . [7] 李朝青 .單片機(jī)原理 及接口技術(shù)（修訂版） .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1998。27 頁(yè) . [8] 李廣弟 .單片機(jī)基礎(chǔ) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1992。49,2225 頁(yè) . [9] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1994。2527 頁(yè) . [10] 張毅剛 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 27頁(yè) . [11] 譚浩強(qiáng) .單片機(jī)課程設(shè)計(jì) . 北京：清華大學(xué)出版社， 1989 第 2627 頁(yè) . [12] V. Microprocessors and micro. Computer system. Van Nostrand Reinhold Company .1982。第 1415 頁(yè) . [13][美 ]Myke Predko 著 張曉林 等譯 . 數(shù)字電路原理與設(shè)計(jì)實(shí)例解析 (Digital Electronics Guidebook With Projects). 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 年 2月 。第 1318頁(yè) . [14] . Stringfellow and . Craford, “High Brightness Light E mitting Diodes” , Semiconductorsand Semimetals Vol. 48,Academic Press, 1997。第 25頁(yè) . 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄 31