【正文】 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 38 參考文獻 [1] 張毅坤 .單片微型計算機原理及應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 . [2] 童一帆 .單片機測控技術(shù) [M].北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 . [3] 石從剛 .MCS51實訓(xùn)教程 [M].北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 . [4] 李華，孫曉民等 .MCS51系列單片機實用接口技術(shù) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 1995. [5] 何立民 .單。所設(shè)計系統(tǒng)不僅只適用于對電器開關(guān)的控制還要向外部擴展，做到較強的通用性和適應(yīng)性。但必須認(rèn)識到的是，在設(shè)計中也存在著不足之處，例如單片機控制系統(tǒng)在可靠性方面相對于可編程控制器（ PLC）控制系統(tǒng)略為欠缺，并且自己深入實踐不夠，所做的系統(tǒng)也不是很完善。用單片機 C 語言編程，采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高了可靠性和可擴展性。到此為止，這個系統(tǒng)的設(shè)計基本上已經(jīng)完成了，最后就是要經(jīng)過生產(chǎn)實踐的檢驗，確定我們的設(shè)計是否符合實際要求，具有可利用價值。其次，要對整個設(shè)計系統(tǒng)做深入的方案論證、計算并且結(jié)合現(xiàn)有實際條件，確立自己的設(shè)計方案，進而，就是對自己確立的方案進行硬件實現(xiàn)，包括所用原器件選型，以及控制部分整個單片機系統(tǒng)的硬件選型與設(shè)計，并用 Proteus 繪制出整個系統(tǒng)總體電路圖。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 36 圖 仿真的結(jié)果 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 37 結(jié)論 經(jīng)過三個多月的設(shè)計時間，本次畢業(yè)設(shè)計：智能定時電源開關(guān)設(shè)計已經(jīng)基本完成了。 首先打開 protus 7 professional 軟件，在元件庫中找到要選用的所有元件，然后進行原理圖的繪制；繪制好后再選擇 wave6000 已經(jīng)編譯好的 *.hex 文件，選擇運行，觀察顯示結(jié)果，根據(jù)顯示的結(jié)果和課題的要求再修改程序，再運行查，直到滿足要求。如圖 ： 圖 調(diào)試后的結(jié)果 寫到芯片中的程序，可以用 Proteus 中進行仿真，仿真結(jié)果如下圖 所示。 硬件電路的仿真 在設(shè)置好工程后就可以進行編譯、連接。需要注意的是，當(dāng)把匯編語言源文件加入工程但還沒有關(guān)閉加入文件對話框時，有可能被誤認(rèn)為文件沒有成功地加入工程而再次進行加入操作，系統(tǒng)將顯示所需的文件已經(jīng)加入的提示。注意，匯編語言源文件的擴展名應(yīng)該是 ASM，它應(yīng)該與工程文件存儲在同一文件夾內(nèi)。在圖 成了匯編語言源文件的輸入，并且完成了源程序向當(dāng)前工程的添加。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 34 源文件的輸入 Keil 單片機模擬調(diào)試軟件內(nèi)集成了一個文本編輯器，用該文本編輯器可以編輯源程序。在“查找范圍”下拉列表框中選擇欲打開的工程所在的文件夾，列表框中將出現(xiàn)該文件夾中的所有工程，選擇將要打開的工程，單擊“打開”按鈕即可打開一個工程。集成開發(fā)環(huán)境中的菜單 Project 內(nèi)還包含 Open Project 和 Close Project 等選項。最后單擊“確定”按鈕即可完成芯片的選擇。在圖所示的對話框中的 Data base 列表框中首先選擇生產(chǎn)芯片的公司名稱 Atmel，雙擊這個公司名稱即可打開 Atmel 公司目前生產(chǎn)的所有芯片型號。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 33 圖 芯片的選擇 Keil單片機模擬調(diào)試軟件支持許多公司生產(chǎn)的 MCS51單片機兼容產(chǎn)品。如圖 。在如圖所示的集成開發(fā)環(huán)境的口中選擇 Project→ New Project 命令將打開建立新工程的對話框，如圖 ： 圖 工程的建立 在“保存在”下拉列表框中選擇新建工程將要存儲的文件夾名，在“文件名”文本框中輸入工程的名稱，注意對于工程不要添加擴展名，單擊“保存”按鈕即可完成一個工程的創(chuàng)建。在開始編寫程序之前首先應(yīng)該建立一個工程。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 32 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試與仿真設(shè)計 KEIL 工程的建立 Keil 單片機模擬調(diào)試軟件對 MCS51單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程采用工程（ Project）管理。 } 本章小結(jié) 本章主要介紹了智能定時電源開關(guān)設(shè)計的軟件開發(fā)環(huán)境以及系統(tǒng)主流程圖，最后介紹了用 C語言編寫的實現(xiàn)定時智能定時電源開關(guān)控制的程序。 TL0=(6553646080)%256。 // break。//繼電器關(guān)斷，燈泡滅。//繼電器打開，燈泡亮。 if(s==10) { // TR0=0。 a1=s/10。 s。//定時器中斷 0打開 EA=1。 TL0=(6553646080)%256。//總中斷打開 TH0=(6553646080)/256。 } void main() { TMOD=0x01。 wela=0。 P0=0xfd。 dula=1。 delay(5)。 wela=1。 wela=0。 dula=1。 } void display(unsigned char sh_c,unsigned char g_c)//個位與十位數(shù)字的顯示 { dula=0。k0。j0。 unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。 unsigned char j,k,a1,a0,s=60。//位選十位 sbit wela=P2^7。 智能定時電源開關(guān)主程序圖 在 本次設(shè)計中，主程序是在單片機的控制下進行 60 秒循環(huán)倒計時，當(dāng)時間倒計時到 10 秒時，繼電器有電流通過進而接通被控電源電路，燈泡發(fā)光，當(dāng)?shù)褂嫊r到 0秒時，繼電器沒有電流通過進而斷開被控電源電路，燈泡熄滅，與此同時，時間又從60 秒開始倒 計時，進行如上的動作，如此無限循環(huán)往復(fù)的進行下去。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。 [16] Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境 （ uVision）將這些部分組合在一起。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 第 4 章 軟件設(shè)計 軟件開發(fā)環(huán)境 STC89C52RC 單片機軟件開發(fā)平臺為 Keil uvision4 C51，仿真環(huán)境為 Protues，下載軟件為 STC_ISP。第 一，介紹了 單片機芯片 STC89C52RC 的基本組成原理以及 40個引腳功能；第二，介紹了單片機定時 /計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理和方式；第三，介紹了單片機中斷系統(tǒng)的原理以及工作方式。 （ 4）使 TR0和 TR1 置位，啟動定時器 /計數(shù)器定時或計數(shù)。 （ 2）計算初值，并將初值寫入 TH0、 TL0或 TH TL1。要計 50000 個數(shù)時， TH0 和 TL0中應(yīng)該裝入的總數(shù)是 6553650000=15536.，把 15536 對 256 求模： 15536/256=60 裝入 TH0中，把 15536 對 256 求余： 15536/256=176 裝入 TL0 中。定時器一但啟動，它便在原來的數(shù)值上開始加 1計數(shù)，若在程序開始時，我們沒有設(shè)置 TH0 和 TL0，它們的默認(rèn)值都是 0，假設(shè)時鐘頻率為 12MHz， 12個時鐘周期為一個機器周期，那么此時機器周期為 1us，記滿 TH0和 TL0 就需要 216 1 個數(shù)，再來一個脈沖計數(shù)器溢出，隨即向 CPU 申請中斷。 方式 1的計數(shù)位數(shù)是 16 位，對 T0來說，由 TL0 寄存器作為低 TH0 寄存器作為高 8位，組成了 16 位加 1計數(shù)器。 ○ 8 IT0外部中斷 0觸發(fā)方式選擇位，其功能及操作方法同 IT1。 IT1=1，為跳變沿觸發(fā)方式，引腳 INT1 上的電平從高到低的負(fù)跳變有效。 ○ 6 IT1 外部中斷 1觸發(fā)方式選擇位。 IE1=1，表示外部中斷 1 正向 CPU 中斷申請。 當(dāng) IT1=0 時，位電平觸發(fā)方式，每個機器周期的 S5P2 采樣 INT1 引腳，若 NIT1腳為定電平，則置 1，否則 IE1 清 0。 ○ 4 TR0定時器 0 運行控制位，其功能及操作方法同 TR1。當(dāng) GATE=1，且 INIT 為高電平時， TR1 置 1啟動定時器1；當(dāng) GATE=0 時， TR1 置 1 啟動定時器 1。 ○ 2 TR1定時器 1 運行控制位。進入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動清 0。 根據(jù) M M0 值的不同，單片機有四種工作模式，具體如下表 所示： 表 單片機四種不同工作模式 M1 M0 工作模式 0 0 方式 0，為 13位定時器 /計數(shù)器 0 1 方式 1，為 16位定時器 /計數(shù)器 1 0 方式 2， 8位初值自動重裝的 8位定時器 /計數(shù)器 1 1 方式 3，僅適用于 T0，分成兩個 8位計數(shù)器， T1停止工作 （ 5） 定時器 /控制器控制寄存器 TCON 定時器 /控制器控制寄存器 TCON 各位如表 所示： 表 定時器 /控制器控制寄存器 TCON 位序號 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 符號位 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 對各位的具體說明如下： ○ 1 TF1定時器 1 溢出標(biāo)志位。 C/T\=1，為計數(shù)器模式； C/T\=0，為定時器模式。 GATE=1，定時器計數(shù)器啟動與停止由 TCON 寄存器中 TRX(X=0,1)和外部中斷引腳（ INT0 或 INT1）上的電平狀態(tài)來共同控制。 （ 4） 定時器 /計數(shù)器工作模式寄存器 TMOD 定時器 /計數(shù)器工作模式寄存器 TMOD 各位如下表 ： 表 定時器 /計數(shù)器工作模式寄存器 TMOD 位序號 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 位符號 GATE C/T\ M1 M0 GATE C/T\ M1 M0 對各位的說明如下： ○ 1 GATE門控制位。 PX0=1，外部中斷 0中斷定義為高優(yōu)先級中斷。 PT0=0，定時器 /計數(shù)器 0中斷定義為低優(yōu)先級中斷。 表 中斷優(yōu)先級寄存器 位序號 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 位地址 PS PT1 PX1 PT0 PX0 ○ 5 PT0定時器 /計數(shù)器 0中斷優(yōu)先級控制位。 PX1=1，外部中斷 1中斷定義為高優(yōu)先級中斷。 PT1=0，定時器 /計數(shù)器 1中斷定義為低優(yōu)先級中斷。 ○ 3 PT1定時器 /計數(shù)器 1中斷優(yōu)先級控制位。 PS=1，串行口中斷定義為高優(yōu)先級中斷。 （ 3） 中斷優(yōu)先級寄存器 IP 中斷優(yōu)先級寄存器 IP 各位如下表 所示，具體各位說明如下： ○ 1 ，無效位。 EX0=1，打開外部中斷 0中斷。 ET0=0，關(guān)閉 T0中斷。 ○ 7 ET0定時器 /計數(shù)器 0中斷允許位。 EX1=1，打開外部中斷 1中斷。 ET1=0，關(guān)閉 T1中斷。 ○ 5 ET1定時器 /計數(shù)器 1中斷允許位。 ES=1，打開串行口中斷。 ET2=0，關(guān)閉 T2中斷。 ○ 3 ET2定時器 /計數(shù)器 2中斷允許位。 EA=0，關(guān)閉全部中斷。 [6][1012] （ 1）單片機中斷級別 單片機對于中斷的響應(yīng)級別是不同，具體參見表 所示： 表 單片機響應(yīng)中斷級別 中斷源 默認(rèn)中斷級別 中斷序號（ C語言用） INIT0外部中斷 0 最高 0 T0定時器 /計數(shù)器 0中斷 第 2 1 INIT1外部中斷 1 第 3 2 T1定時器 /計數(shù)器 1中斷 第 4 3 TI/RI串行口中斷 第 5 4 T2定時器 /計數(shù)器 2中斷 最低 5 （ 2） 中斷允許寄存器 IE 單片機中斷允許寄存器 IE各位如下表 所示： 表 中斷允許寄存器 IE 位序號 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 符號位 EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 對各位的具體說明如下： 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 ○ 1 EA全局中允許位。 設(shè)置步驟 6：查詢計數(shù)是