【正文】 ............8 15．微控制器的抗干擾軟件編程方法 .........................................................9 ○1刷新端口引腳 （ Refreshing port pins） .......................................................10 ○2 檢測輸入腳（ Polling inputs） ...................................................................10 ○3 標記通過（ Token Passing） ......................................................................10 ○4 未使用的內(nèi)存（ Unused Memory） ..........................................................11 第二章 單片機溫度控制系統(tǒng)的硬件設計 ....................................................11 21．系統(tǒng)描述 .................................................................................................11 22．性能介紹 .................................................................................................12 23．系統(tǒng)結構框圖 .........................................................................................12 24．系統(tǒng)硬件設計 .........................................................................................12 241． AT89C51單片機簡介 .........................................................................12 242．溫度采集與顯示電路設計 ..................................................................20 一、溫度采集電路 ...................... ...................................................................20 集成溫度傳感器 AD590簡介 ....... ................................................................20 OP07的作用 ....................................................................................................23 數(shù)模轉換器 ADC0809.....................................................................................24 二、顯示電路 ..................................................................................................28 三、鍵盤接口 ..................................................................................................31 四、輸出控制 ..................................................................................................32 第三章 單片機溫控系統(tǒng)的軟件設計 ..........................................................33 31．系統(tǒng)總體電路設計 ................................................................................33 32．系統(tǒng)主程序 ............................................................................................34 山東科技大學繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計 第 4 頁 共 53頁 4 33．系統(tǒng)子程序 ............................................................................................39 331．溫度檢測部分 .....................................................................................39 332．顯示部分 .............................................................................................41 333．報警電路部分 .................................................................................... 43 334．溫度控制部分 .....................................................................................45 335．鍵盤部分 .............................................................................................48 第四章 總 結 ............................................................................................52 主要參考文獻 . ......................................... ......................................................53 山東科技大學繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計 第 5 頁 共 53頁 5 第一章 單片機簡介 11．單片機的發(fā)展歷史 單片微機（ SingleChip Microputer）簡稱單片機，也有的叫做微處理（ MicroProcessor 簡寫 μP）或微控制器（ Micro Controller 簡寫 μC），通常統(tǒng)稱微型處理部件（ Micro Controller Unit 簡寫 MCU）。二十世紀微電子、 IC 集成電路行業(yè)發(fā)展迅速，其中單片機行業(yè)的發(fā)展最引人注目。 INTEL 公司于 1971 年生產(chǎn)的第一個單片機 Intel4004，開創(chuàng)了電子應用的 智能化 新時代。例如， MCS51 系列單片機已有十多年的生命期，如今仍保持著上升的態(tài)勢就充分證明了這一點。二是采用和 PC機馮 ROM 用來存放用戶程序，可分為 EPROM、 OTP、 ROM 和 FLASH 等類。 ○2 ROM 型（掩膜型）存儲器的單片機價格最低，它適用于大批量生產(chǎn)。 ○3 OTP 型 （一次可編程）單片機介于 EPROM 和 ROM 型單片機之間，它允許用戶自己對其編程， 但只能寫入一次。 ○4 Flash 型（閃速型）單片機允許用戶使用編程工具或在線快速修改程序代碼，且可反復使用，故一推出就受到廣大用戶的歡迎。 隨機存儲器（ RAM）：用來存放程序運行 時的工作變量和數(shù)據(jù)，由于 RAM的制作工藝復雜，價格比 ROM 高得多，所以單片機的內(nèi)部 RAM 非常寶貴，通常僅有幾十到幾百個字節(jié)。最近出現(xiàn)了 EEPROM 或 FLASH 型的數(shù)據(jù)存儲器，方便用戶存放不經(jīng)常改變的數(shù)據(jù)及其它重要信息。 中央處理器（ CPU）：是單片機的核心單元，通常由算術邏輯運算部件ALU 和控制部件構成。 并行輸入 /輸出（ I/O）端口：通常為獨立的雙向口，任何口既可以用作輸入方式，又可以作輸出方式，通過軟件編程來設定。 I/O 是單片機的重要資源，也是衡量單片機功能的重要指標之一。串行通信有同步和異步之分，這可以用硬件或通用串行收發(fā)器件來實現(xiàn)。 定時器 /計數(shù)器（ T/C）：單片機內(nèi)部用于精確定時或對外部事件（輸入信號如脈沖）進行計數(shù)，有的單片機內(nèi)部有多個定時 /計數(shù)器。 以上是單片機的基本構成，現(xiàn)代的單片機又加入了許多新的功能部件，如模擬 /數(shù)字轉換器（ A/D）、數(shù)字 /模擬轉換器（ D/A）、溫度傳感器、液晶（ LCD）驅動電路、電壓監(jiān)控、看門狗（ WDT）電路、低壓檢測（ LVD）電路等等。 BASIC 通常附在 PC 機上，是初學編程的第一種語言。 C 語言是一種源于編寫 UNIX 操作系統(tǒng)的語言，它是一種結構化語言，可產(chǎn)生壓縮代碼。 51 的匯編語言非常像其他匯編語言。 15 微控制器 的抗干擾軟件編程方法 微控制器越來越多地用于各種電子應用之中，例如自動化、工業(yè)控制和用戶產(chǎn)品市場中。因為輻射主要是由于 CPU 中的內(nèi)部時鐘和噪聲所引起，而且高速開關電流是由微控制器中的多種不同的門所形成。所以在很多設計中，采用軟件很難消除這種固有的電子發(fā)射影響。在很多的 應用中，用簡單的抗干擾設計，就可以對一個微控制器的干擾抑制效果大大提高。抗干擾設計的常用技巧如下： 山東科技大學繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計 第 10 頁 共 53頁 10 ○1 刷新端口引腳（ Refreshing port pins）： 抗干擾軟件最簡單的一個例子就是可以不斷地更新 I/O 端口和一些重要的寄存器。由于微控制器的 I/O 端口通常位于靠近連接焊點（ bond pads），而這些焊點通常是位于芯片的邊沿。這意味著芯片邊沿的邏輯電路最容易被外部噪聲源所破壞，輸入 /輸出電路就屬于這種類型。 ○2 檢測輸入腳（ Polling inputs）： 另一個方法就是采用多次讀輸入腳數(shù)據(jù)，且取平均值作為該腳的正確數(shù)據(jù)方式。這種表決式做法被稱作反彈跳保護。更好的一個程序就是多次讀出輸入引腳，并使寄存器遞增，如果結果小于某個數(shù)，那么就將它當作 0；如果大于某個數(shù)，就作為 1。 ○3 標記通過（ Token Passing）： 在一些重要的處理中，標記通過以確認任務已進入受控方式而未失去控制。在 應用的一段特山東科技大學繼續(xù)教育學院 畢業(yè)設計 第 11 頁 共 53頁 11 定時間間隔里，該軟件將通過許多未用的 RAM 空間循環(huán)一個 1。如果檢測通過，該任務將會被執(zhí)行。 ○4 未使用的內(nèi)存（ Unused Memory）： 在大多數(shù)的應用中，程序的存儲器總有一些區(qū)域未使用。例如，在 16K 字節(jié)的程序空間里存在未使用的 500Byte 的子塊。同樣，在微控制器的應用中， SWI 也可用其它函數(shù)來替代，以填充那些未用的區(qū)域。2 1 系統(tǒng)描述 本單片機溫度控制系統(tǒng)是由 AT89C51 單片機擴展各種芯片，從而組成溫度檢測、控制的閉環(huán)系統(tǒng)。本設計由 AD590 采樣溫度值，通過 A/D 轉換器與單片機 AT89C51 中設定值做比較判斷，由 LED 數(shù)碼管時時顯示溫度值，通過 SSR 實現(xiàn)對加熱爐開關控制從而實現(xiàn)升溫控制。這是一個完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)?？捎糜诩矣秒娖?、辦公設備，以及工業(yè)生產(chǎn)過程中，因此，該系統(tǒng)具有很好的實用價值。2 2 性能介紹 1．溫度控制范圍 50℃ ~150℃ 。 3．特別適用于有要求恒定溫度的環(huán)境。２ ３ 系統(tǒng)結構框圖 167。 本設計采用高性能的靜態(tài) 89C51 為核心部件，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C51 單片機簡介 AT89C51 包含 128 字節(jié) RAM、 32 條 I/O 口線、 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器、 6 輸入 4 優(yōu)先級嵌套中斷結構、 1 個串行 I/O 口（可用于多機通信、 I/O 擴展或全雙工 UART）以 及片內(nèi)振蕩器和時鐘電路?？蓪崿F(xiàn)兩個由軟件選擇的節(jié)電模式 —— 空閑模式和掉電模式。掉電模式保存 RAM 的內(nèi)容，但是凍結振蕩器，導致所有其它的片內(nèi)功能停止工作，由于設計是靜態(tài)的，時鐘可停止而不會丟失用戶數(shù)據(jù)，運行可從時鐘停止處恢復。10％ 20MHz 山東科技大學繼續(xù)