【正文】 和 Q12～ Q14 可以得到不同周期的方波信號經(jīng)三極管 VT1VT2 處理后形成單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位信號可以適應(yīng)不同用戶應(yīng)用程序從而該硬件看門狗電路 可以適應(yīng)不同的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 對 MCS51 系列的單片機(jī)而言它所需要的復(fù)位信號是高電平寬度大于 2 個(gè)機(jī)器周期的正脈沖例如單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖頻率為 12 MHz 時(shí)則所需要的復(fù)位信號高電平寬度為 2μ s以上就可以了而由上面的分析可知 CD4060的 Q14輸出的是高電平寬度為 09 s 的方波如果讓它直接作為單片機(jī)的復(fù)位信號則單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間勢必在 09 s 以上這樣盡管可以使程序跑飛的單片機(jī)復(fù)位但是顯然沒有做到盡快地引導(dǎo)跑飛的程序到正確的軌道來如果這樣做的話對于某些單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)而言可能帶來非常嚴(yán)重的后果三極管 VT1VT2 及其周 圍阻容元件構(gòu)成波形轉(zhuǎn)換電路把較寬的正脈沖變換為較窄的正脈沖從而較好地解決了上述的問題三極管VT1VT2 構(gòu)成的 2 級直接耦合放大器作為緩沖器使用它是 CD4060 的輸出端 Q14 的灌電流負(fù)載 C2R8 是微分電路 經(jīng)分析后不難看出電路中的 R7R8C2 還具有單片機(jī)上電復(fù)位的功能 H 入口在 0000H 處安排一段出錯(cuò)處理程序使系統(tǒng)運(yùn)行納入正規(guī) 看門狗技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)可由軟件實(shí)現(xiàn)也可由兩者結(jié)合實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)采用硬件看門狗電路 實(shí)現(xiàn)硬件看門狗電路方案較多目前采用較多的方案有以下幾種 采用微處理器監(jiān)控器 采用單穩(wěn)態(tài)電路來實(shí)現(xiàn)看門狗單穩(wěn)定 電路可采用 74LS123 采用內(nèi)帶震蕩器的記數(shù)芯片 本設(shè)計(jì)采用第三種方案實(shí)現(xiàn)看門狗電路下面就對該方案作以介紹 1 基本原理 CD4060 是帶震蕩器的 14位計(jì)數(shù)器由該芯片構(gòu)成的看門狗電路如圖 32看門狗電路圖所示 4060 記數(shù)頻率由 RT 和 CT 決定設(shè)實(shí)際的程序所需工作周期為 T 分頻器記滿時(shí)間為 T 當(dāng) T T 且系統(tǒng)正常工作時(shí)程序每隔 T 對 4060 進(jìn)行掃描一次分頻且永無記滿輸出信號如系統(tǒng)工作不正常如程序跑飛死循環(huán)等程序?qū)?4060 發(fā)不出掃描信號分頻器記滿輸出一脈沖號使 CPU 復(fù)位 2 參數(shù)選擇 4060 的振蕩頻率 f 由 RT CT 決定 Rs 用于改善振蕩器的穩(wěn)定性 Rs 要大于 RT一般取 Rs 10RT 且 RT 1kΩ CT≥ 100pF 如果 Rs 450Ω RT 45Ω CT 1uF 則 f 10HZ4060的振蕩頻率和 Qi i 678910121314 的選擇要根據(jù)情況確定 3 幾個(gè)原則 看門狗電路必須由硬件邏輯組成不宜由可編程計(jì)數(shù)器充當(dāng)因?yàn)?CPU 失控后可能會修改可編程器件參數(shù)使看門狗失效 4060 的 RST 線上阻容組成的微分電路很重要因?yàn)閽呙栎斎胄盘柺?CPU 產(chǎn)生的正脈沖若此信號變 1 后由于干擾程序亂飛微分電路只能讓上跳沿通過不會封死 4060 看門狗仍能計(jì)數(shù) 起作用若沒有微分電路掃描輸入信號上的 1 狀態(tài)封死4060 使之不能記數(shù)看門狗不起作用 圖 32 看門狗電路圖 CPU 必須在正確完成所有工作后才能發(fā)掃描輸入信號且程序中發(fā)掃描信號的地方不能太多否則正好在哪里有死循環(huán)看門狗就不產(chǎn)生記滿輸出信號不能重新啟動 CPU 4060的記滿輸出信號不但要接到 MCS51 的 RST腳而且還應(yīng)接到其它芯片的RST 腳因?yàn)槌绦騺y飛后其它具有 RST 腳的芯片也混亂了必須全部復(fù)位 36 可編程邏輯器件 可編程邏輯器件 GAL16V8是 LATTICE公司研制的一種電可擦除的可重復(fù)編程的低密度 PLD器件它 采用更為靈活的可編 IO結(jié)構(gòu)并采用了先進(jìn)的 EECOMS工藝數(shù)秒內(nèi)即可完成芯片的擦除和編程過程并可反復(fù)改寫是產(chǎn)品開發(fā)研制的理想器件之一 GAL16V8 技術(shù)特性 1 電可擦除工藝 可重編程單元 100％成品率 可重配置邏輯 2 高性能 E2CMOS 工藝 低功耗 45mA 最大運(yùn)行功耗 35mA 最大維持功耗 高速度 15～ 25us 最快存取速度 38 個(gè)輸出邏輯單元 對于復(fù)雜邏輯設(shè)計(jì)具有最大靈活性 GAL16V8可仿真 20條引腳的 PAL器件具有功能 熔絲圖 參數(shù)的完全兼容性 4 預(yù)置加電復(fù)位全部寄存器 5 具有保 密單元電子標(biāo)簽 6 數(shù)據(jù)保持超過 20 年 80C51按鍵電路直接由 80C51接口電路查詢消抖 延時(shí) 20ms 由軟件延時(shí)完成 第 4 章測試數(shù)據(jù)測試結(jié)果分析 41 測試方法與儀器 1 測試儀器 測試儀器包括秒表數(shù)字萬用表信號發(fā)生器示波器 MCS51 仿真機(jī)直流穩(wěn)壓電源等 2 測試方法 數(shù)字萬用表主要用來測試分立元件的電阻壓降漏電流截止導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù) 信號發(fā)生器與示波器用于測試各光電傳感器信號的接收與傳輸 MCS51 仿真機(jī)用于測試軟件 直流穩(wěn)壓電源在測試期間為各待測系統(tǒng)供電 秒表用于產(chǎn)品測試按照任務(wù)書的基本要求對 制成的電動車進(jìn)行產(chǎn)品測試 42 測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析 計(jì)時(shí)精度分析 計(jì)時(shí)系統(tǒng)采用了新型顯示芯片理論上的誤差不到 1 秒年 1 測距精度分析 測速系統(tǒng)采用了電機(jī)軸光電碼盤檢測技術(shù)電機(jī)軸與車輪軸之間采用了齒輪箱二級減速變比 116車輪周長 135mm光電碼盤與電機(jī)軸安裝在一起電機(jī)軸每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生 2 個(gè)脈沖車輪每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 32 個(gè)脈沖理論測量精度可達(dá)135mm32 422mm 45mm 2 定位精度分析 本設(shè)計(jì)采用實(shí)際測量與軟件補(bǔ)償技術(shù)理論上可使定位精度提高到誤差 10mm 結(jié)論 歷時(shí) 三個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中我邊查資料邊在電子閱覽室寫論文在學(xué)習(xí)的過程中我遇到了很多問題當(dāng)我上網(wǎng)查資料時(shí)有太多的東西而我不知道那些對我有用在老師和同學(xué)的幫助下我得到了自己有用戶的資料對網(wǎng)絡(luò)這個(gè)學(xué)習(xí)工具有了新的認(rèn)識在寫論文的過程中因?yàn)檎撐牡母袷绞怯袊?yán)格限制的錯(cuò)一點(diǎn)都不行所以我要很耐心的把自己的論文檢查了一遍又一遍培養(yǎng)了自己的認(rèn)真和耐心也在探索中對電腦的應(yīng)用更加的熟練 本設(shè)計(jì)采用的是 80C51 單片機(jī)這主要是因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)的穩(wěn)定性比較好還可以采用其它系列的單片機(jī)如采用陵陽單片機(jī)可以簡化編程但其穩(wěn)定性不是很好所以在本設(shè)計(jì)中采 用到了很多芯片來補(bǔ)充他的缺點(diǎn)我對電路的整體設(shè)計(jì)各芯片的功能及應(yīng)用有了充分的認(rèn)識 我還學(xué)會了用 Protel 99 SE1 清源計(jì)算機(jī)工作室 Protel 99 SE 電路設(shè)計(jì)與仿真 2020 年 2 李朝青 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 2020 年 3 楊素行 清華大學(xué)電子學(xué)教研組 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 2020 年 4 余孟嘗 清華大學(xué)電子學(xué)教研組 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 2020 年 5 胡幸鳴 浙江機(jī)械工業(yè)學(xué)校 電機(jī)及拖動基礎(chǔ) 2020 年 太少 《電子線路設(shè)計(jì)試驗(yàn)測試》 謝自美主編 華中理工大學(xué)出版社出版 z7o n4 y2n2R La0 U33186 x4v v2n w33186 2 《第四屆全國電子設(shè)計(jì)競賽獲獎作品選編》 第三屆全國電子設(shè)計(jì)競賽組委會編 北京理工大學(xué)出版社出版電子園 51 單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng) O g] fBb Y d9[ y S C2p P33186 3 《 MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 何立民編著 北京航空航天大學(xué)出版社出版 limiw equ 30h 厘米位 miao equ 31h 秒位 fenmi equ 32h 分米位 fmiao equ 33h 分秒位 meter equ 34h 米位 fenzh equ 35h 分位 point equ 36h 小數(shù)點(diǎn)位 shimi equ 37h 十米位 shifn equ 38h 十分位 sudu equ 39h 速度控制 jishk equ 3ah 記時(shí)開始 zhond equ 3bh zhodu equ 3ch zhon equ 3eh maicho equ 3fh jinweb equ 40h bhcs equ 41h dpan equ 42h fenchu equ 43h fencun equ 44h pand equ 45h fenmc equ 51h 0000h ajmp main 000bh ajmp st0 001bh ajmp st1 0100h main mov limiw00h mov miao00h mov fenmi00h mov fmiao00h mov meter00h mov fenzh00h mov point0bh mov shimi00h mov shifn00h mov jishk00h mov zhond00h mov zhodu00h mov zhon00h mov maicho00h mov jinweb03h mov bhcs00h mov sp6fh mov tmod21h mov th03ch mov tl00b0h mov th19ch mov tl19ch setb ea setb et0 setb et1 mov p10aah acall xianshi qidong jb p00qidong acall delay jb p00qidong mov sudu03h clr p26 clr p27 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