单片机基础(第3版)——第12章.ppt

单片机基础（第3版）,李广弟等编著 北京航空航天大学出版社 2007年6 月,第12章 单片机应用,12.1 单片机简单控制应用 12.2 单片机应用的发展 12.3 单片机开发系统,12.1 单片机简单控制应用,自动化、数字化和智能化是现代科技发展的潮流，而凡是需要自动化、数字化和智能化的产品和设备等都离不开单片机。 12.1.1 时钟计时 1. 时钟计时设置 使用80C51的定时器/计数器来实现时钟计时，是一个很好的应用课题。 说明如下： 要计算计数初值。 采用中断方式，即通过中断服务程序进行计数器溢出次数的累计,计满8次即得到秒计时。 通过在程序中的数值累加和数值比较来实现从秒到分和从分到时的计时。 设置时钟显示缓冲区。,2. 程序流程 （1）主程序MAIN 主程序的主要功能是进行定时器/计数器的初始化编程，然后通过反复调用显示子程序的方法，等待125 ms定时中断的出现。流程图如下：,（2）中断服务程序PIT0 中断服务程序的主要功能是进行计时操作。程序开始先判断计数溢出是否满了8次，若不满8次表明还没有达到最小计时单位秒，则中断返回；若满8次表明已达到最小计时单位秒，则程序继续向下执行，进行分和时的计时。中断服务程序流程如图所示。,（3）加1子程序DAAD1 加1子程序用于完成对秒、分、时的加1操作，中断服务程序中在秒、分、时加1时共有3处调用此子程序。程序流程如图。加1操作共包括以下3项内容： 合数。由于每位LED显示器对应一个8位缓冲单元，因此，由两位BCD码表示的时间值各占用一个缓冲单元，且只占其低4位。所以在加1运算之前需把两个缓冲单元中存放的数值合并起来，构成一个字节，然后才能进行加1运算。所以也称为“合字”。 十进制调整。加1后须进行十进制调整。 分数。把加1后的时间值再拆分成两个字节，送回各自的缓冲单元中。,3. 程序清单（略）,1. 热敏电阻温度转换原理 热敏电阻与普通热电阻不同，它具有负电阻温度特性，当温度升高时，电阻值减小。其特性曲线如下图所示 。常在要求不高的一般应用中，作出在一定的温度范围内温度与阻值成线性关系的假定，以简化计算。 热敏电阻的应用是为了感知温度，为此给热敏电阻通以恒定的电流，测量电阻两端得到一个电压，然后就可以通过下列公式求得温度： tt0-KVT式中: t为被测温度。 t0为与热敏电阻特性有关的温度参数。 K为与热敏电阻特性有关的系数。 VT为热敏电阻两端的电压。,12.1.2 数字式热敏电阻温度计,2. 基本电路 假定使用ADC0809进行A/D转换。其电路连接如下图所示 数字式热敏电阻温度计,3. 程序设计,（1）温度计算程序 在温度计算公式中，系数值K是一个很小的数，为计算方便，取扩大256倍后的K值与VT做乘法运算，即256KVT。相乘后如果对乘积只取其高8位而舍弃其低8位，就可以抵消K的256倍扩大，得到正确的结果。 另外，从热敏电阻的阻值-温度特性图中可以看出，在+10+150的温度范围内，阻值与温度的关系线性度比较好。通常就把这个温度范围作为有效温度范围。当温度超出此范围时以数码管全部显示F作为标志。,假定6位数码管显示缓冲区的存储单元为内部RAM 27H2CH(对应LED0LED5）。输入的A/D转换电压VT在累加器A中，扩大256倍后的K值为0XXH，T0值为0YYH。温度计算程序如下： COMP: MOV B, #0XXH ;扩大256倍的K值送B MUL AB;256KVT MOV A, #0YYH ;t0值送A，舍弃乘积低8位 CLR C ;清进位位 SUBB A, B;t0-KVT CJNE A, #0AH, COMP1 COMP1:JNC COMP4 ;温度低于10，显示F CJNE A, #97H, COMP2 COMP2:JC COMP3 ;温度低于151，则转移 COMP4:MOV 27H, #0FH ;超出有效温度范围，则显示F MOV 28H, #0FH MOV 29H, #0FH MOV 2AH, #0FH MOV 2BH, #0FH MOV 2CH, #0FH ACALL DISP ;调用显示子程序 COMP3:RET,（2）温度值转换为十进制数程序 计算得到的温度值在A中，但以十六进制数的形式存在，为满足LED显示需要应转换为十进制数。由于有效温度不超过150，所以温度显示用3位数码管，其显示格式为： AD（其中为温度值)参考程序如下： MOV R1, #00H MOV R2, #00H CLR C CHAN: SUBB A, #64H ;减100 JC CHAN1 ;不够减，则转 INC R1 ;够减，有效位置1 AJMP CHAN2 CHAN1: ADD A, #64H ;恢复系数 CHAN2: SUBB A, #0AH ;减10 JC CHAN3 ;不够减，则转 INC R2 ;够减，十位数加1 AJMP CHAN2 ;重复减10 CHAN3: ADD A, #0AH ;还原个位数 MOV 27H, #0AH MOV 28H, #0DH MOV 29H, #10H MOV 2AH, R1 MOV 2BH, R2 MOV 2CH, A RET,（3）显示子程序 假定段控口地址为88H，位控口地址为8CH。 DISP: MOV R6, #27H;指向显示缓冲区首址 MOV R7, #20H;指向显示器最高位 MOV R0, #88H;段控口地址 MOV R1, #8CH;位控口地址 DISP1:MOV A, #00H;各位数码管清0 MOVX R0, A MOV A, R7 MOV R1, A RRC A JC DISP2 MOV R7, A AJMP DISP1 DISP2:MOV R7, #20H;重新指向显示器最高位,DISP3:MOV A, R7 MOVX R1, A;输出位控码 MOV A, R6;取出显示数据 ADD A, #0EH MOVC A, A+PC;查表，字形码送A MOVX R0, A;输出字形码 ACALL DELAY;延时 INC R6;指向下一缓冲单元 MOV A, R7 JB ACC.0, DISP4;到最低位，则转 RR A MOV R7, A AJMP DISP3 DISP4:RET DSEG:DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H DB 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FH DB 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H DB 71H，00H,12.2 单片机应用的发展,12.2.1 微控制技术与嵌入式系统 单片机的应用加深了计算机技术与自动控制技术的结合，从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法，使以往必须由模拟或数字电路实现的控制功能，现在可以使用单片机通过软件(编程序)方法实现了。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制系统“软化”技术，被称为微控制技术。 通过微控制技术实现的单片机控制系统属于嵌入式系统，因为有单片机处于被控系统之中，并作为主控单元成为系统的一个组成部分。 作为嵌入式系统，最关键的是把软件和硬件集成在一起，也即把操作系统和应用程序都“烧”在程序存储器中(软件固化）。嵌入式系统一般比较复杂，常需要操作系统进行管理，此即嵌入式操作系统。,12.2.2 单片机的Internet技术,现在人们已开始研究如何把单片机系统接入Internet，以便通过互联网进行测控信息的传递，从而实现科学技术人员梦寐已求的异地自动检测与控制。所以如何实现单片机上网，就是所谓的单片机Internet技术。 通过单片机Internet技术建立起家庭网络环境 。 单片机Internet技术对于那些无人值守的测控工作同样具有重要意义。 单片机Internet技术的关键就是按上网的最基本需要，进行网络协议的简化处理，并嵌入到单片机的操作系统中。,12.3 单片机开发系统,1. 仿真与仿真器 仿真是在一台计算机或程序中去实现另一台计算机或程序的功能的过程或方法，而仿真器就是实现这种功能的硬件设备和软件。 仿真器是计算机技术、仿真技术和逻辑分析技术的综合产物，它由一个基本计算机系统加上一些仿真模块和软件所构成。现在的许多单片机仿真器除支持汇编语言开发外，还支持C语言开发，并有标准软件包可供直接调用。 目前，单片机系统开发都是采用在线仿真方式进行的，能实现在线仿真的设备称为在线仿真器ICE(In Circuit Emulator），而用ICE代替被开发系统的CPU的仿真方式就称