工业用红外风淋系统.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除工业用红外风淋系统摘 要本文介绍了一种工业用红外风淋控制系统。工业用风淋系统是在生物、电子、食品、医药等现代化生产、生活当中要求与自然环境严格隔离情况下产生的 通道设备。自动检测、执行、提示、节能等新兴技术及设计概念的引入使得该单片机控制系统更具实用性和竞争力。这里主要是采用AT89c51自动设计一个工业用单通道智能红外风淋控制系统软件。该系统软件主要功能有：a.单通道门开关状态检测，声音提示等；b. 电磁锁互锁联动控制；c.风淋系统工作模式，风淋定时设定3键复用程序。本文作者水平有限，文中难免有不足或不当之处，恳请读者提出宝贵意见，以使本文设计更加完善。关键字：红外风淋 AT89c51 电磁锁 联动控制 3键复用AbstractThis text introduce a kind of industry to control the system with the red and outside breeze。The industry pours with the breeze the system is in the living creature。Electronics、Food、Medicine etc、modernization produces。Life center the request insulate the circumstance with natural environment strictly next output of passage equipment、Automatic examination、Carry out、Hint、Newly arisen technique in etc. in economy energy and design the concept leads in to make that signal a machine control the system even has the function with competition ability. Here primarily is to adopt the AT89c51 to design an industry automatically to pour to control the system software with the red and outside breeze in intelligence in many passages. The main function in the systems software has；a. Many passages a switch appearance examines，the voice hints etc.；b. The electromagnetism lock locks with the Synchronous moves the control；c. The breeze pours the system work mode, the breeze pours the system work mode, the breeze pours to settle set up 3 key use procedure more.This text author the level is limited，text the inside is difficult to do not need not enough or not appropriate place，pleased the reader puts forward the precious opinion，toing making this text design more perfect.Key word：The red and outside breeze pours the AT89c51 electromagnetism lock Synchronous moves to control 3 keys much use。目 录第一章 绪论2第二章 程 序 设 计52.1主程序的设计52.2中断处理程序172.2.1 定时器0中断处理程序172.2.2 定时器1中断处理程序182.3系统风淋锁控模式设定程序202.4系统门开等待（误归）模式设定程序232.5风淋时间设定程序252.6 I2C总线292.7各子程序362.7.1系统读门开关状态子程序362.7.2延时子程序382.7.3系统键、警示声子程序382.7.4系统门开等待定时子程序392.7.5系统参数存储I2C子程序412.7.6系统参数加载I2C子程序432.7.7系统主辅参数比较子程序47第三章 常规可靠性设计493.1利用冗余指令493.2设置软件陷阱49总 结52致 谢53附录A 开题报告54附录B 中期报告56附录C1 英文资料57附录C2 中 文 翻 译62参考资料. 68程序清单.69第一章 绪 论随着电子技术的迅速发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的AT89c51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。本文介绍了一种工业用红外风淋控制系统，工业用风淋系统是在生物、电子、食品、医药等现代化生产。生活当中要求与自然环境严格隔离情况下产生的通道设备。红外风淋控制系统就是利用风机对人起到自动检查吹淋吸尘作用的一种系统。本系统硬件主要采用AT89c51单片机，此单片机结构简单，价格便宜，虽然功能不是很强，但是已经满足了我们对系统设计所需的要求。基于I2C总线的简单实用性，单片机只用两根线就可以与EPROM进行数据交换，我们采用了I2C总线，使硬件的设计得到了最大的简化，同时系统的功能并没有受到任何的影响。系统软件是在WINDOWS操作系统下用汇编语言实现的。软件设计采用了一下几种方法：a.模块程序设计。模块程序是把一个较长的完整程序，分成若干个小的功能程序设计，再分别进行独立设计、编程、调试后最终装配在一起，链成一个完整的程序。模块程序设计便于程序的移植和修改。b.自顶向下的程序设计。程序设计时，先从系统主程序开始设计，子程序用程序标志代替。当子程序编好后，再将标志扩展成为子程序。c.外部设备尽量采用中断方式和CPU联系，便于系统模块化，提高了程序效率。论文的主要部分介绍了主程序的构思，主流程图，以及各个子程序的设计思想和流程图。第二章 程 序 设 计系统软件采用了自顶向下的程序设计。程序设计时，先从系统主程序开始设计，子程序用程序代替。当子程序编好，再将标志扩展为子程序。2.1主程序的设计软件设计由以下几个部分组成：a。单通道门开关状态检测，声音提示等。b.电磁锁互锁联动控制。c.风淋系统工作模式，风淋定时设定3键复用程序。d.系统参数读写。e.常规可靠性设计。本系统电路的核心是AT89C2051单片机，其内部带有2KB的ROM，无需外扩程序存储器，也没有大量的预算和暂存数据。现有的128bit片内RAM已能满足要求，也不必外扩片外RAM。主程序采用标志判断程序设计。它的基本思想是根据某一标志单元或标志位的状态进行判断，以决定下一步程序的前进方向。这在单片机控制系统中是经常遇到的。例如：在程序中有一个判断是否够48字节，可以先设一个标志位，当存够48字节时标志位置1。如果判断标志位为1，则执行下面的程序，否则返回。主程序中重要的一部分就是风淋的启动。具体表示为：一、打开A门进入风淋区后门关闭自动或强制启动风机吹淋吹淋完毕风机停止运行打开B门，进入洁净区，门关闭；二、打开B门进入风淋区后，门关闭此时无吹淋过程打开A门，离开风淋区后，门关闭强制风淋。流程图如下：上电复位单片机初始化参数加载参数加载读键有键操作主程序工作读键系统参数读写停止工作标志=1？指示灯亮指示灯状态设定读门状态门开判断A开人进感应风淋停止主程序工作人出强制风淋B开人出停止人进主程序工作程序清单如下：1程序初始化：EQU赋值命令： 用于给标号赋值。赋值以后，其标号在整个程序中有效。赋值以后的字符名称可作地址使用，也可作立即数使用。MCMODEQU 20H；系统控制方式字MCSIN EQU 21H ；系统输入参量MCOUTEQU 22H ；系统输出参量MCFRMEQU 23H ；系统运行状态标志IICDR EQU 40H ；系统参数寻址首址IICMC EQU 41H ；缓存区首址 VALSV EQU 45H ；系统参数备份区45H-48HMCVAL EQU 4AH ；系统参数区4AH-4DHMTTIM EQU 4BH；风淋电机定时DOG EQU 50H；软狗定时SEC EQU 51H；秒发生器定时通用定时WAIT0 EQU 52H；通用定时0WAIT1 EQU 53H；通用定时1IICCD EQU 54H；EEPROM芯片地址IICLN EQU 55H；EEPROM读写字节长度DATA伪命令：与EQU命令功能大致相同，在本程序中可互换。IICRS DATA18H；IIC寄存器工作区3VALLN DATA 04H；系统参数字节长度TIM00 DATA 10H；读键延时20MSTIM01 DATA 0F9HTIM02 DATA 10H；单次警示声50MS TIM03 DATA 0F9H TIM04 DATA 30H；三次警示声1.55 TIM05DATA 0FFH TIM06 DATA 20H；读门状态延时100MS TIM07 DATA 0FFH TIM08 DATA 46H；门开等待定时70S TIM09 DATA 0AH；门开等待定时10S TIM0A DATA 78H；门开等待定时120S TIM0B DATA 3CH；门开等待定时60S TIM0C DATA 15H；缓慢警示声间隙定时（周期2.4S） TIM0D DATA 09H；急促警示声间隙定时（周期0.8S） TIM0E DATA 19H；软狗定时1.6S SECD0 DATA 0EH；秒发生器初值100MS SECD1 DATA 3CH SECD2 DATA 0AH；1S(10*100MS)BIT位定义命令：字符名称BIT位地址。位地址可以是绝对地址，也可是符号地址（位符号名称）。 PA3 BIT P3.2 ；红色LED指示 PA3BIT P3.3 ；绿色LED指示 PA3 BIT P3.1；风淋电机红外感应控制输入 PA1 BIT P1.5；键13 PA1 BIT P1.6 PA1 BIT P1.7 PC0 BIT 0B0H；A门开关状态输入 PC1 BIT 0B1H；B门开关状态输入PC2 BIT 0B2H；继电器J4(A门锁控输出)PC3 BIT 0B3H；继电器J3(B门盟锁控输出)PC4 BIT 0B4H；继电器J2（照明控制输出）PC5 BIT 0B5H；继电器J1（风淋电机控制输出）PC7 BIT 0B7H；警示声输出SCL BIT P1.3 ；IIC SCLSDA BIT P1.4 ；IIC SDAMOD1 BIT 00H；风淋电机控制模式双锁（红外感应）/单锁MOD2 BIT 01H；门开等待（误归）模式控制字MOD3 BIT 02H；系统运行控制字 工作/停止MOD4 BIT 03HDRAI BIT 08H；A门开关状态输入DRBI BIT 09H；B门开关状态输入MTCL BIT 0AH；风淋电机红外感应控制KEY1 BIT 0BH；键1输入KEY2 BIT 0CH；键2输入KEY3 BIT 0DH；键3输入KYBT BIT 0EH；有键操作标志LEDR BIT 10H；红色LED指示驱动LEDG BIT 11H；绿色LED指示驱动DRA0 BIT 12H；A门锁控输出标志DRB0 BIT 13H；B门锁控输出标志LAMP BIT 14H；照明控制输出标志MOTR BIT 15H；风淋电机控制输出BELL BIT 17H；声音报警控制输出DRAF BIT 18H；A门进出状态标志 DRBF BIT 19H；B门进出状态标志 DRTF BIT 1AH；门开等待定时启动标志 MTTF BIT 1CH；风淋电机定时启动标志 DTRT BIT 1BH；门开等待定时复位标志 FORB BIT 1DH；风淋电机强制启动标志 DIF BIT 1FH；系统异常标志 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH NOP ；CT0定时中断 软狗 NOPNOPAJMP CTT0ORG 001BHNOP ；CT1定时中断 秒发生器NOPNOPAJMP CTT1ORG 0030H ；上电初始化START： MOV IE，#8AH ；开CT0/CT1中断 MOV TMOD,#11H ；双16位定时器模式 MOV SP，#25H ；置堆栈指针 SETB TR0CLEAR MOV R0,#7FH ；清内存00H-7FHCL0： MOV R0，#00HNOP NOP NOP DJNA R0，CL0 MOV R0，#00HNOPNOPNOPLCALL GETEROM ；参数加载NOP NOPNOPLCALL KEYRD ；读键MOV A，BANL A，#38H NOP NOP NOPJZ ST2 ；无键操作跳出MOV MCOUT，#02HMOV P1,#0FEHMOV 0B0H，#0FFHMOV DOG，#00HCLR MOD3 ；置系统停止标志LNOPNOPNOPACALL BELLTM3 ；三次警示声NOPNOPNOPJNB KEY1，ST0NOPNOPNOP AJMP MODE1 ；键1操作去模式1ST0： JNB KEY2，ST1 NOP NOP NOP AJMP MODE2 ；键2操作去模式2ST1： JNB KEY3，ST2 NOP NOPNOPAJMPMODE3 ；键3操作去模式3ST2： CLR KEY1 CLR KEY2 CLR KEY3 SETB MOD3 ；置系统工作标志 MOV MCOUT，#03H； MOVP1，#0FFH ；置红绿LED输出指示 MOV 0B0H，0FFH；关P3口所有输出NOPNOPNOPACALL BELLMAD ；警示声2主程序：MAIN： MOV R0，#MCVAL ；系统工作主程序 MOV R1，#VALSV MOV R2，#VALLN NOP NOP NOP LCALL COMP ；系统主编参数比较 NOP NOP NOP JNB DIF，MA0 ；正常输出 NOP NOP NOP LCALL GETEROM ；系统参数重新加载MA0： NOP NOP NOP LCALL KEYRD ；读键 NOP NOP NOP JB KYBT，WORK ；键没释放跳出 NOP NOP NOPJNB KEY1，MA1 ；非键1操作跳出 CLR KEY1 ；清见操作纪录 CLR KEY2 CLR KEY3 CPL MOD3 ；系统工作停止标志取反 NOP NOP NOP ACALL BELLMAD ；键声 NOP NOP NOP JNB MOD3，MASTOP；系统停机标志跳出 NOP NOP NOPAJMP WORK ；去系统工作MA1： NOP NOP NOP JNB MODE3，MASTOP；系统停机情况下跳出 NOP NOP NOP JNB KEY2，WORK ；非键2操作跳出 CLR KEY1 ；清键操作纪录 CLR KEY2 CLR KEY3 CPL LAMP ；照明开关标志取反 NOP NOP NOP ACALL BELLMAD ；键声 NOP NOP NOP JNB LAMP，MA2 CLR PC4 ；开照明 NOP NOP NOP AJMP WORK MA2： SETB PC4 ；关照明 NOP NOP NOP AJMP WORKMASTOP：MOV MCOUT，#00H ；系统停止 MOV P1，#0FCH ；关P1口LED输出指示 MOV 0B0H，#0FFH ；关P3口所有输出 MOV DOG，#00H ；清软狗 NOP NOP NOP AJMP MAIN ；返回主程序WORK： NOP ；系统工作 NOP NOP JNB MOD3，MASTOP；非工作态跳出 SETB LEDR ；置红、绿LED标志及输出指标 SETB LEDG SETB PA0 SETB PA1 NOP NOP NOP ACALL DOORIN ；读门开关状态 NOP NOP NOP JNB DRAI，WKDRB；非A门开跳出WKDRA： NOP ；A门开状态 NOP NOP JB DRCF,WKDRA1 ；门开等待定时已启动跳出 MOV WAIT0,#00H ；清门开等待定时纪录 MOV WAIT1,#00H MOV TL1,#SECD0 ；CT1秒发生器赋初值 MOV TH1,#SECD1 MOV SEC,#SECD2 SETB TR1 ；CT1启动 CLR DTRT ；清门开等待定时复位标志 CLR MTTF ；清风淋电机定时启动标志 SETB DRCF ；置门开等待定时启动标志 NOP NOP NOP JB DRAF,WKDRA0 ；A门进A门出跳出 NOP NOP NOP JB DRBF,WKDRA0 ；B门进A门出跳出 SETB DRAF ；置A门进入标志 CLR FORE ；清风淋电机强制启动标志 NOP NOP NOP AJMP WKDRA1WKDRA0：CLR DRAF ；置A门出标志 SETB FORE ；置风淋电机强制启动标志WKDRA1：CLR DRBF ；清B门进入标志 CLR DRA0 ；清A门锁控标志及输出 SETB DRB0 ；置B门锁控标志及输出 SETB PC2 ；清继电器J4（A锁） CLR PC3 ；置继电器J3（B锁） NOP NOP NOP ACALL WAIT ；A门开等待定时 MOV DOG，#00H ；清软狗 NOP NOP NOP AJMP MAIN ；工作返回WKDRB： NOP ；B门开状态 NOP NOP JNB DRB1,WKMOT ；非B门开跳出 NOP NOP NOP JB DRCF，WKDRB1 ；门开等待定时已启动跳出 MOV WAIT0，#00H ；清门开等待定时纪录 MOV WAIT1，#00H MOV TL1,#SECD0 ；CT1秒发生器赋初值 MOV TH1,#SECD1 MOV SEC,#SECD2 SETB TR1 ；CT1启动 CLR DTRT ；清门开等待定时复位标志 CLR MTTF ；清风淋电机定时启动标志 SETB DRCF ；置门开等待定时启动标志 NOP NOP NOP JB DRAF，WKDRB0 ；A门进B门出跳出 NOP NOP NOP JB DRBF，WKDRB0 ；B门进B门出跳出 SETB DRBF ；置B门进入标志 NOPNOPNOPAJMP WKDRB1WKDRB0：CLR DRBF ；置B门出标志WKDRB1：CLR DRAF ；清A门进入标志 SETB DRA0 ；置A门锁控标志及输出 CLR DRB0 ；清B门锁控标志及输出 CLR FORE ；清风淋电机强制启动标志 CLR PC2 ；置继电器J4（A锁） SETB PC3 ；清继电器J3（B锁） NOP NOP NOP ACALL WAIT ；B门开等待定时 MOV DOG，#00H ；清软狗 NOP NOP NOP AJMP MAIN ；工作返回WKMOT： NOP ；AB门均关闭状态 NOP NOP JB DTRT，WKMT0 ；门开等待已复位跳出 CLR TR1 ；关CT1秒发生器 CLR DRCF ；关门开等待定时 SETB DTRT ；置门开等待定时复位标志WKMT0： NOP NOP NOP JB DRAF，WKMT3 ；A门进入状态跳出 NOP NOP NOP JB FORE，WKMT2 ；风淋电机强制启动模式跳出 NOP NOP NOPWKMT1： SETB LEDR ；风淋电机停止状态 SETB LEDG ；置红、绿LED指示标志 CLR DRA0 ；请锁控标志 CLR DRB0 CLR MOTR ；关风淋电机及警示声输出 CLR BELL SETB PA0 ；置红、绿LED输出指示 SETB PA1 SETB PC2 ；A、B门双锁释放（J4、J3） SETB PC3 SETB PC5 ；关风淋电机（J1） SETB PC7 MOV DOG，#00H ；清软狗 NOP NOP NOP AJMP MAIN ；工作返回WKMT2： NOP ；强制或单锁控制风淋模式 NOP NOP JB MTTF，WKMT5 ；风淋定时已启动 NOP NOP NOP AJMPWKMT4 WKMT3： NOP ；红外感应（双锁）控制风淋模式NOPNOPJNB MOD1，WKMT2 ；强制（单锁）控制风淋模式跳出NOPNOPNOPJB MTTF，WKMT5 ；风淋定时已启动跳出NOPNOPNOPJNB MTCL，WKMT1 ；风淋电机红外感应控制未动作跳出WKMT4： SETB MTTF ；风淋电机定时启动 MOV WAIT0，MTTIM MOV TL1，#SECD0 ；CT1秒发生器 MOV TH1，#SECD1 MOV SEC，#SECD2 SETB TR1 ；CT1启动WKMT5： MOV A，WAIT0 NOP NOP NOP JNZ WKMT6 ；风淋电机定时未到跳出 NOP NOP NOP AJMP WKMT1 ；风淋电机定时已到跳出WKMT6： SETB LEDR ；风淋电机定时运行 CLR LEDG SETB DRA0 ；置AB门锁控标志及输出 SETB DRB0 SETB MOTR ；置风淋电机启动标志及输出 CLR BELL SETB PA0 ；置红色LED输出指示CLR PA1 ；清绿色LED输出指示CLR PC2 CLR PC3 CLR PC5 SETB PC7 MOV DOG，#00H ；清软狗 NOP NOP NOP AJMP MAIN ；返回主程序2.2中断处理程序在单片机中，中断技术主要用于实时控制。要求计算机能及时的响应被控对象提出的分析、计算和控制等请求，使被控对象保持在最佳工作状态。中断响应就是对中断源提出的中断请求的接受，是在中断查询之后进行的，当查询到有效的中断请求时，紧接着就进行中断响应。中断源是向CPU发出中断请求的来源。MCS51是一个多中断源的单片机，定时中断是为满足定时或技术的需要而设置的，为此在单片机芯片内部有两个定时器。中断响应的主要内容是由硬件自动生成长调用指令LCAll。2.2.1 定时器0中断处理程序流程图如下：中断入口现场保护大于1.6S软复位返回恢复现场程序清单：CTT0： CLR 0AFH ；CT0中断 软狗 PUSH ACC PUSH PSW SETB 0AFH INC DOG CLR C MOV A，DOG SUBB A，#TIM0E NOP NOP NOP JNC CT01 ；=1.68跳出 CLR 0AFH ；软狗正常 POP PSW POP ACC SETB 0AFH NOP NOP NOP RETI ；中断返回CT01： CLR 0AFH ；软狗复位 MOV DPL，#00H ；中断返回置零 MOV DPH，#00H PUSH DPL PUSH DPH SETB 0AFH RETI ；中断返回2.2.2 定时器1中断处理程序流程图如下：中断入口 现场保护等待满1S门开标志定时大于1S秒发生器赋初值返回主程序定时到否风淋启动程序清单如下：CTT1： CLR 0AFH ；CT1中断 秒发生器 PUSH ACC PUSH PSW SETB 0AFH CLR TR1 NOP ；100MS INT NOP NOP DJNZ SEC，CT12 ；不到1秒跳出 MOV SEC，#SECD2 NOP NOP NOP JB DRCF，CT10 NOP NOP NOP JB MTTF，CT11NOPNOPNOPAJMP