第9章80C51应用系统设计方法单片机原理及应用(C51编程)李全利高教出版社剖析.ppt

LED数码管电路 UART接口电路 电源、按键及ISP接口电路 驱动、LCD字符及点阵扩展电路 蜂鸣器、LED及电机驱动电路 系统软件略！ * * 第9章 80C51应用系统设计方法 单片机应用系统设计 9.1 课程设计示例—单片机数字时钟 9.2 毕业设计示例—基于18B20的温度监测系统设计 9.3 * * 可靠性高 9.1.1 系统设计的基本要求 处于前端数据采集、控制输出 系统规划时要考虑可靠性措施 设计时要考虑故障自动检测和处理环节 9.1 单片机应用系统设计过程 操作简单 设计观念：注重使用和维修 功能设置：开关简洁、顺序明了、符号直观 性价比高 * * 确定任务 9.1.2 系统设计的步骤 前提：市场需求 目标：克服旧缺点、开发新功能 规划：系统功能、技术指标、系统构成 方案设计 单片机型号选择 硬件与软件的功能划分 应采取的可靠性措施 * * 硬件设计 单片机基本系统设计 扩展电路和输入/输出通道设计 人机界面设计 软件设计 功能模块化：信号采集、控制算法、人机交互 设计方法：模块化设计、自顶向下设计 开发流程见下图 * * * * 交流电源干扰及其抑制 干扰现象 持续时间：几个纳秒 幅度约在50V～4000V 使系统的程序“跑飞” 9.1.3 提高系统可靠性的方法 电源干扰及其抑制 抑制措施 尽量远离干扰源 采用交流电源滤波器 采用交流稳压器 采用1:1隔离变压器 * * 直流电源抗干扰措施 采用高质量集成稳压电路单独供电 采用直流开关电源 采用DC－DC变换器 * * 地线干扰及其抑制 一点接地和多点接地的应用 数字地与模拟地的连接原则 印刷电路板的地线分布原则 信号电缆屏蔽层的接地 其它提高系统可靠性的方法 使用微处理器监控电路 软件抗干扰措施 输入/输出抗干扰 避免系统“死机” * * 9.2 课程设计示例—单片机数字时钟 9.2.1 数字时钟的设计要求 采用8个LED数码管显示。时间为“时–分–秒”形式，日期为“年–月–日”形式。两种显示形式通过按键进行切换。 采用4个按键进行功能控制。 AN1键。按下AN1键完成“运行”与“设置”两种状态切换。 AN2键。按下AN2键完成设置状态指示信息显示位置调整。 设置状态指示信息显示位置有3个，分为右、中、左（如设置指示在“中”时，表示调整分或月的设置值）。指示信息用两位小数点表示，位置由AN2键调整，每按一次AN2键，位置改变一次。另外，长按AN2键时，设置的内容生效。 AN3键。按下AN3键完成“时间”与“日期”两种形式的切换。 AN4键。按下AN4键完成调制内容加1。调制内容达到相应上限时，回卷到0再继续调整（如调整“月”时，达到12时要回卷到0）。 计算2100 年之前的秒、分、时、日、星期、月和年; 31字节静态RAM; 工作电流小于300nA，有备份电源和涓流充电能力。 9.2.2 DS1302的功能简介 DS1302引脚定义 I/O：数据输入/输出引脚 SCLK：串行时钟输入引脚 RST复位引脚 GND：接地引脚 Vcc1、Vcc2：工作电源、备份电源引脚 X1、X2：晶振接入管脚。晶振频率为32.768KHz。 命令字格式 DS1302的操作 位： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 R/C A4 A3 A2 A1 A0 R/W D7位：固定为1 R/C位：为0时选择操作时钟，为1时选择操作RAM A4A3A2A1A0:操作地址 R/W位：为0时进行写操作，为1时进行读操作 读写操作时序 字节写 字节读 多字节操作（突发模式） 每次写入或读出8个字节时钟日历数据或31个字节RAM数据。与单字节时相似，仅需将A0~A4换成“11111” 。 DS1302的寄存器及RAM 日历时钟相关寄存器 寄存器名 命令字节 范 围 位内容 写 读 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 秒 80H 81H 00～59 CH 秒的十位 秒的个位 分 82H 83H 00～59 0 分的十位 分的个位 时 84H 85H 01～12或00～23 12/24 0 A/P HR 小时个位 日 86H 87H 01～31 0 0 日的十位 日的个位 月 88H 89H 01～12 0 0 0 0/1 月的个位 星期 8AH 8BH 01～07 0 0 0 0 0 星期几 年 8CH 8DH 00～99 年的十位 年的个位 注意： 1、秒寄存器的CH位： 置1，时钟停振，进入低功耗态； 置0，时钟工作。 2、小时寄存器的D7位： 置1，12小时制（D