電子信息工程專業(yè)--基于單片機(jī)的恒溫箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-02-08 03:30本頁面
【正文】 若要改變?cè)O(shè)定的溫度可以先按復(fù)位／停止鍵再重復(fù)上述過程 根據(jù)以上對(duì)操作和工作過程的分析程序應(yīng)分為兩個(gè)階段一是通電或復(fù)位后到啟動(dòng)加熱程序主要是按鍵設(shè)定顯示器顯示設(shè)定溫度二是檢測(cè)并顯示系統(tǒng)的實(shí)時(shí)溫度并根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果控制電熱器這時(shí)系統(tǒng)不接收鍵盤的輸入因此程序可以分為以下幾個(gè)功能模塊溫度設(shè)定和啟動(dòng)顯示溫度檢測(cè)溫度控制以及報(bào)警 鍵盤管理模塊 鍵盤管理子程序流程如圖 9 所示 圖 9 鍵盤處理程序流程 當(dāng)通電或復(fù)位以后系統(tǒng)進(jìn)入鍵盤管理狀態(tài)單片機(jī)只接收設(shè)定溫度 和啟動(dòng)當(dāng)檢測(cè)到有鍵閉合時(shí)先去除抖動(dòng)這里采用軟件延時(shí)的方法延時(shí)一段時(shí)間后再確定是否有鍵閉合然后將設(shè)定好的值送入預(yù)置溫度數(shù)據(jù)區(qū)并調(diào)用溫度合法檢測(cè)報(bào)警程序當(dāng)設(shè)定溫度超過最大值如 90℃時(shí)就會(huì)報(bào)警最后當(dāng)啟動(dòng)鍵閉合時(shí)啟動(dòng)加熱 鍵盤設(shè)定用于溫度設(shè)定共三個(gè)按鍵 KEY1P11 狀態(tài)切換溫度設(shè)置確認(rèn)溫度重新設(shè)置 KEY2P12 設(shè)置溫度 KEY3P13 設(shè)置溫度 系統(tǒng)上電后數(shù)碼管全部顯示為零根據(jù)按 KEY1 次數(shù)決定顯示的狀態(tài)根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)利用 KEY2KEY3進(jìn)行加減當(dāng)溫度設(shè)定好之后再按 KEY1確定系統(tǒng)開始測(cè)溫開啟加熱 器 顯示模塊 顯示子程序的功能是將緩沖區(qū)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成 3個(gè) BCD碼再將其分別存入百位十位個(gè)位 3 個(gè)顯示緩沖區(qū)送往串行口利用單片機(jī)的 P2 口進(jìn)行掃描讓數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的顯示出來可顯示設(shè)置溫度和測(cè)量溫度 控制模塊 溫度控制子程序流程如圖 10 所示將當(dāng)前溫度與設(shè)定好的溫度比較當(dāng)當(dāng)前溫度小于設(shè)定溫度時(shí)開啟電熱器當(dāng)當(dāng)前溫度大于設(shè)定溫度時(shí)關(guān)閉電熱器當(dāng)二者相等時(shí)電熱器保持這一狀態(tài) 圖 10 控制模塊程序流程 溫度報(bào)警模塊 報(bào)警子程序流程如圖 11 所示根據(jù)設(shè)計(jì)要求當(dāng)檢測(cè)到當(dāng)前溫度值高于設(shè)定溫度值 3℃時(shí)報(bào)警報(bào)警的 同時(shí)關(guān)閉電熱器為了防止誤報(bào)設(shè)置了報(bào)警允許標(biāo)志只有在允許報(bào)警的情況下溫度值高于設(shè)定溫度值時(shí)才報(bào)警 圖 11 報(bào)警子程序流程 主程序和中斷服務(wù)程序流程 主程序采用中斷嵌套方式設(shè)計(jì)各功能模塊可直接調(diào)用主程序完成系統(tǒng)的初始化溫度預(yù)置及其合法性檢測(cè)預(yù)置溫度的顯示及定時(shí)器 0設(shè)置定時(shí)器 0中斷服務(wù)子程序是溫度控制體系的主體用于溫度檢測(cè)控制和報(bào)警包括啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換讀入采樣數(shù)據(jù)數(shù)字濾波越限溫度報(bào)警和越限處理輸出控制脈沖等中斷由定時(shí)器 0 產(chǎn)生根據(jù)需要每隔 15 s 中斷一次即每 15 s 采樣控制一次但系統(tǒng)采用 6 MHz 晶振最大定時(shí)為 130 ms 為實(shí)現(xiàn) 15 s 定時(shí)這里另行設(shè)了一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器 圖 12 主程序流程圖 圖 13 中斷服務(wù)程序流程圖 7 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 71 硬件調(diào)試 根據(jù)設(shè)計(jì)的原理電路做好實(shí)驗(yàn)樣機(jī)便進(jìn)入硬件調(diào)試階段調(diào)試工作的主要任務(wù)是排除樣機(jī)故障其中包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障 脫機(jī)檢查用萬能表或邏輯測(cè)試筆逐步按照邏輯圖檢查機(jī)中各器件的電源及各引腳的連接是否正確檢查數(shù)據(jù)總線地址總線和控制總線是否有短路等故障有時(shí)為保護(hù)芯片先對(duì)各管座的電位或電源進(jìn)行檢查確定其無誤后再插入芯片檢查 仿真調(diào)試暫時(shí)排除目標(biāo)板的 CPU和 EPROM將樣機(jī)接上仿真機(jī)的 40芯仿真插頭進(jìn)行調(diào)試調(diào)試各部分接口電路是否滿足設(shè)計(jì)要求這部分工作是一種經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作一般來說設(shè)計(jì)制作的樣機(jī)不可能一次性完好總是需要調(diào)試的通常的方法是先編調(diào)試軟件逐一檢查調(diào)試硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性 檢查 CPU 的時(shí)鐘電路通過測(cè)試 ALE 信號(hào)如沒有 ALE 信號(hào)則判斷是晶體或 CPU 故障這稱之為心臟檢查 檢查 ABUSDBUS 的分時(shí)復(fù)用功能的地址鎖存是否正常 檢查 IO 地址分配器一般是由部分譯碼或全譯碼電路構(gòu)成如是部分譯碼設(shè)計(jì)則排除地址重疊故障 對(duì)擴(kuò)展的 RAMROM 進(jìn)行檢查調(diào)試一般先后寫入 55HAAH 再讀出比較以此判斷是否正常因?yàn)檫@樣 RAMROM 的各位均寫入過 01 代碼 72 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試根據(jù)開發(fā)的設(shè)備情況可以有以下方法 交叉匯編用 IBM PCXT機(jī)對(duì) MCS51系列單片機(jī)程序進(jìn)行交叉匯編時(shí)可借助 IBM PCXT機(jī)的行編輯和屏幕編輯功能將源程序按規(guī)定的格式輸入到 PC機(jī)生成MCS51 HEX 目標(biāo)代碼和 LIST 文件 用匯編語言現(xiàn)在有些單片 STD 工業(yè)控制機(jī)或者開發(fā)系統(tǒng)可直接使用匯編語言借助 CRT 進(jìn)行匯編語言調(diào)試 手工匯 編這種方法是最原始但又是一種最簡(jiǎn)捷的調(diào)試方法且不必增加調(diào)試設(shè)備這種方法的實(shí)質(zhì)就是對(duì)照 MCS51 指令編碼表將源程序指令逐條地譯成機(jī)器碼然后輸入到 RAM 重新進(jìn)行調(diào)試在進(jìn)行手工匯編時(shí)要特別注意轉(zhuǎn)移指令調(diào)用指令查表指令必須準(zhǔn)確無誤地計(jì)算出操作碼轉(zhuǎn)移地址和相對(duì)偏移量以免出錯(cuò) 3種方法調(diào)試完成以后即可通過 EPROM寫入器將目標(biāo)代碼寫入 EPROM中并將其插至機(jī)器的相應(yīng)插座上系統(tǒng)便可投入運(yùn)行 73 系統(tǒng)仿真 因本系統(tǒng)是利用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)控制所以需采用單片機(jī)仿真工具 Proteus進(jìn)行仿真 Proteus 軟件是來自英 國(guó) Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件Proteus軟件
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