第10章 单片机应用系统工程设计及应用

1、第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 教学目的教学目的 1、掌握单片机应用系统组成系统组成； 2、了解单片机应用系统工程设计系统工程设计的基本要求基本要求； 3、掌握单片机应用系统工程设计的步骤步骤； 4、掌握单片机应用系统工程设计的方法方法；5、通过实例,了解工程项目设计中的方法和技巧技巧。 学习重点和难点学习重点和难点 1、掌握单片机应用系统工程设计系统工程设计的方法； 2、工程项目设计中的一些方法方法和技巧技巧。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统

2、工程设计与实例单片机应用系统单片机应用系统是为完成某项任务完成某项任务而设计设计、研制研制和开发开发的应用应用系统，是以单片机单片机为核心，配以外围电路外围电路和软件软件，能实现给定任务任务、功能功能的实际工程应用工程应用系统。根据不同不同的用途用途和要求要求，单片机应用系统的系统配置系统配置和软件软件各略略有不同不同，但它们在应用系统的研制研制和开发开发的过程过程和方法基本相同方法基本相同。10.1单片机应用系统概述单片机应用系统概述 10.1.1 单片机应用系统的结构单片机应用系统的结构10.1.2 单片机应用系统工程设计的单片机应用系统工程设计的基本要求基本要求10.2 单片机应用单片机

3、应用系统工程设计系统工程设计的的步骤步骤和和方法方法10.3单片机温度控制系统工程设计实例单片机温度控制系统工程设计实例10.3.1 明确要设计应用系统的功能和技术指标明确要设计应用系统的功能和技术指标10.3.2 确定单片机应用系统总体方案确定单片机应用系统总体方案10.3.3 硬件设计硬件设计10.3.4 软件设计软件设计10.3.5 系统调试系统调试10.4单片机控制步进电机实例单片机控制步进电机实例第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.1单片机应用系统概述单片机应用系统概述 10.1.1 10.1.1 单片机应用系统的结构单片机应用系统的结构

4、单片机应用系统由硬件硬件和软件软件组成。1 1、单片机应用系统的、单片机应用系统的硬件硬件组成组成 单片机应用系统的硬件是由单片机、接口电路、外部设备、传感器、执行器和操作控制台组成。 第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例2 2、单片机应用系统的、单片机应用系统的软件软件对于单片机应用系统而言软件软件也是必不可少的。一个控制系统常常要编一些应用程序，如D/AD/A或A/DA/D 转换程序转换程序，数据采样采样程序、数字滤波数字滤波程序、标度变换变换程序、键盘键盘处理程序、显示显示程序、过程控制过程控制程序（如PIDPID运算程序、数字控制数字控制程序、顺

5、顺序控制序控制、逻辑控制逻辑控制）等 这些应用程序用户可以用C C语言语言或汇编编写汇编编写。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 10.1.2 单片机应用系统工程设计的单片机应用系统工程设计的基本要求基本要求 尽管单片机应用控制系统被控对象和控制过程具有多样性，以及单片机控制系统的具体设计各不相同，但它们却有着共同的设计要求，就是可靠性要高、可靠性要高、操作性要好、实时性要强、通用性要好、经济效益和性能价格比要高操作性要好、实时性要强、通用性要好、经济效益和性能价格比要高等等。 1、可靠性要高、可靠性要高要求在设计时将安全可靠性安全可靠性放在第一位第一

6、位。另外还要考虑出故障时的预防措施预防措施和备用设备方案备用设备方案的选择。 2、操作性要好、操作性要好一个单片机控制系统要操作方便操作方便、维修简单维修简单。控制系统用户见面用户见面要好，使用容易掌握容易掌握，即使是不懂计算机的人员也能操作。 3、实时性要强、实时性要强 单片机控制系统在对内部内部事件和外部外部事件上要及时响应及时响应、及时及时处理。针对随机事件，系统设置中断设置中断，合理合理分配中断中断级别，确保及时处理紧急及时处理紧急故障。 4、通用性要好、通用性要好一是硬件硬件设计采用标准总线结构总线结构，方便扩充功能方便扩充功能和方便系统维修系统维修；二是软件软件设计采用标准模块结构

7、标准模块结构，按系统要求选择各种功能模块。 5、经济效益和性能价格比要高、经济效益和性能价格比要高 系统在设计时要注意性能价格性能价格比，在满足设计要求满足设计要求的情况下，尽可能采用价廉价廉的元器件，使开发的系统具有市场竞争力。 第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.2 10.2 单片机应用单片机应用系统工程设计系统工程设计的的步骤步骤和和方法方法 10.2.110.2.1单片机应用系统工程设计的步骤单片机应用系统工程设计的步骤 第一步 明确要设计应用系统的功能功能和技术指标指标。 第二步 确定单片机应用系统总体方案总体方案。 第三步 选择单片机单

8、片机及接口接口。 第四步 确定单片机应用系统的控制算法控制算法。 第五步 单片机应用系统的硬件硬件设计。 第六步 单片机应用系统的软件软件设计。 第七步 单片机应用系统的调试调试。 第八步 单片机应用系统的试运行试运行。 10.2.210.2.2单片机应用系统工程设计的方法单片机应用系统工程设计的方法 第一步第一步 明确要设计应用系统的功能和技术指标。明确要设计应用系统的功能和技术指标。a)a) 用户提出用户提出应用系统的功能功能和技术指标指标。b)b) 我们我们要细致分析细致分析应用系统的功能功能和技术指标技术指标、结合实际结合实际问题，明确各项任务与要求，综合考虑应用系统的先进性先进性、可

9、靠性可靠性、可维护性可维护性以及成本成本、经济效益经济效益，拟订出一份可行可行的功能功能和技术指标技术指标，c) 再与用户用户进行商谈，最后确定最后确定应用系统的功能功能和技术指标指标。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例第二步第二步 确定单片机应用系统总体方案的确定单片机应用系统总体方案的确定系统的总体方案时，对系统的硬件硬件功能和程序程序要作统一统一的综合考虑综合考虑。 1、确定系统方案、确定系统方案 根据单片机应用系统的要求，确定确定出系统的被控参数被控参数，采用开环境开环境控制还是闭环控制闭环控制，或者是数据处理系统数据处理系统。 2、选择传感器

10、和执行器、选择传感器和执行器 根据被测参数和控制对象，选择可靠可靠、经济经济和实用实用的传感器传感器和执行器执行器。尽可能选择专门用于单片机应用系统的集成化传感器集成化传感器。根据被控对象的状态选择合适合适的执行机构，如在易燃易爆环境中采用气动薄膜调节阀。 3、选择、选择I/O通道及外围设备通道及外围设备 过程通道根据被控对象参数根据被控对象参数的多少来确定，并根据系统的规模及要求，配以适当适当的外围设备外围设备。 4、画出整个系统原理图、画出整个系统原理图 通过以上的分析和选择，结合工业流程图，画出一个完整完整的应用系统原应用系统原理图理图，包括各种传感器、放大器、外围设备、输入输出通道及单

11、片机。 第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例第三步第三步 选择单片机及接口选择单片机及接口 总体方案确定之后，首要的任务是选择一台合适的单片机单片机，主要从功能功能和价格价格方面来考虑。接口接口的选择如果系统较小系统较小或是顺序控制系统顺序控制系统，可选用具有存储器、I/O接口、LED显示器和小键盘配置，价格便宜的单片机。第四步第四步 确定单片机应用系统的控制算法确定单片机应用系统的控制算法 对于数学模型数学模型能够确定确定的系统，可采用直接数字控制直接数字控制。可利用最小二乘法最小二乘法系统辩识、最优控制最优控制及自适应控制自适应控制等算法。 对于难以

12、难以求出数学模型数学模型的复杂被控对象可选用数字化数字化PID控制。 对于用前两种两种方法难以难以达到控制效果的系统，如时变系统、非线性特性的系统，难以建立数学模型可选用模糊控制模糊控制。第五步第五步 单片机应用系统的硬件设计单片机应用系统的硬件设计 满足系统功能系统功能所需的全部硬件;单片机应用系统的硬件设计硬件设计是指应用系统的电路设计电路设计，包括单片机单片机、存储器存储器扩展、I/O接口、A/D、D/A转换和检测检测及放大执行放大执行电路等。 硬件设计时，应考虑留有扩展余量余量;电路设计要反复分析和推敲，力求正确无正确无误误，因为在应用系统调试系统调试中硬件硬件结构不易修改不易修改。

13、硬件设计时，应考虑抗干扰措施。抗干扰措施。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例第六步第六步 单片机应用系统的单片机应用系统的软件设计软件设计对于某些较复杂的系统，不仅要使用汇编语言汇编语言来编程，有时还要使用高级语言高级语言。在设计时需注意以下几个方面问题：1 1、系统应用软件的要求、系统应用软件的要求 1 1）实时性）实时性。单片机控制系统在对内部事件和外部事件上要及时响应及时响应、及时处理及时处理。针对随机事件随机事件，系统设置中断，合理分配中断分配中断级别，确保及时及时处理紧急故障 2 2）灵活性和通用性）灵活性和通用性。软件设计采用标准模块结构标

14、准模块结构，按系统要求选择各种通用的功能模块功能模块，方便扩充扩充功能和方便系统维修维修，灵活地进行系统软件组态。 3 3）安全、可靠性要高）安全、可靠性要高。由于单片机在工业现场的工作环境和工作任务的特殊性，要求抗干扰抗干扰能力要强，在设计时将安全可靠性放在第一位。要选用安全可靠的控制方案，另外还要考虑出故障时的预防预防措施和备用备用方案的选择。2 2、操作方便、维修简单、操作方便、维修简单 一个单片机应用系统要操作操作方便、维修维修简单。应用系统用户见面见面要好，使用容易掌握，即使是不懂计算机的人员也能操作不懂计算机的人员也能操作。系统中尽可能采用标准标准的功能模块模块式式结构，便于故障时

15、能及时维修和迅速更换。3 3、软件、硬件折中问题、软件、硬件折中问题 因为一种功能往往是既是由硬件完成也能由程序实现。要根据系统的实时性及整个系统的价格比综合平衡后加以确定。一般是在运行时间允许运行时间允许的情况下，尽量采用程序实现程序实现，如程序设计比较困难比较困难，则可考虑用硬件硬件完成。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例4 4、应用软件开发过程、应用软件开发过程 应用软件开发过程大体有如下几步骤：第第1 1步步 划分划分功能模块功能模块及安排及安排程序结构程序结构。第第2 2步步 画出画出各程序模块详细各程序模块详细流程图流程图。第第3 3步步

16、选择选择合适的合适的语言编写语言编写程序。程序。第第4 4步步 将各个模块将各个模块连接连接成一个完整的程序。成一个完整的程序。应用软件尽可能采用模块化模块化结构。根据应用软件的总体构思，按照先粗后细先粗后细的方法，把整个应用软件划分成多个功能独立功能独立、大小适当大小适当的模块。应明确规定各模块模块的功能，尽量使每个模块功能功能单一单一，各模块间的接口信息简单接口信息简单，尽可能使各模块间的联系减少联系减少到最低限度最低限度。这样，最后再将各个程序模块连接成一个完整的程序进行总调试总调试。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例第七步第七步 单片机应用系统

17、的调试单片机应用系统的调试 单片机应用系统设计完成之后，就要进行硬件调试和软件调试。可以利用开发及仿真系统进行调试。1 1、硬件调试、硬件调试 硬件调试的任务是排除排除系统的硬件硬件电路故障故障，包括设计设计性错误错误和工艺工艺性故障故障。一般原则是先静态后动态先静态后动态。2 2、软件调试、软件调试 软件调试是利用仿真工具进行在线仿真在线仿真调试，除发现和解决程序错误外，也可以发现硬件故障。为了保证软件运行的稳定可靠，在软件中可采取加软件陷井和看门狗的办法，避免程序跑飞。 3 3、硬件、软件联合调试、硬件、软件联合调试 经硬件、软件单独调试后，即可进行硬件、软件联合调试，找出硬件、软件之间不

18、相匹配的地方，进行反复修改和调试。4 4、抗干扰能力的调试、抗干扰能力的调试 可以模拟模拟工业现场的工作环境工作环境，如电机、电焊机启停等，提供提供多种干扰源干扰源的现场，考验硬件、软件的抗干扰能力抗干扰能力强弱、抗干扰抗干扰措施是否设计合理设计合理，经过反复修改和调试5 5、现场调试、现场调试 联合调试完成后，可进行组装成机器，移至现场进行调试，根据现场情况现场情况及调试出现调试出现的问题，对硬件、软件进行修改。第八步第八步 单片机应用系统的试运行。单片机应用系统的试运行。 经过以上设计步骤，单片机应用系统可进入试运行试运行阶段。在试运行阶段还要出现许多问题，如抗干扰抗干扰问题、元件的老化老

19、化问题等等。应用系统经过三个月三个月到半年半年的试运行试运行后，问题没有，可进入到正式正式运行或交用户投入运行投入运行阶段。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.3单片机单片机温度控制系统温度控制系统工程设计实例工程设计实例 温度是一个典型的被控参数，而温度控制系统应用非常广泛，在冶金冶金、建材建材、化工化工、制造制造等领域中，如加热炉、反应炉加热炉、反应炉等；在家庭家庭应用方面就更广泛了，如电烤箱电烤箱、电热水器电热水器、微波炉微波炉和空调空调等。 10.3.1 明确要设计应用系统的功能和技术指标。明确要设计应用系统的功能和技术指标。 用单片机控制

20、一个电烤箱，而且要满足如下技术指标： (1) 电烤箱由1 kW电炉加热电炉加热，最高温度为120。 (2)实时显示显示温度和设置温度设置温度，显示精确为1。 (3)电烤箱温度温度可设置设置，电烤过程恒温恒温控制，温度控制误差误差2。 (4) 温度超出设置温度5时发超限制报警报警，对升温和降温过程不作要求。10.3.2 确定单片机应用系统总体方案确定单片机应用系统总体方案本系统是一个闭环控制系统闭环控制系统，系统采用最简单的通断控制通断控制方式，从而保持恒温恒温控制。 当电烤箱温度达到设定值达到设定值时断开断开加热电炉，当温度降到低于低于某值时接通接通电炉开始加热加热，第第10 10章章 单片机

21、应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.3.3 硬件设计硬件设计 根据系统框图10-2所示，可以设计出单片机控制电烤箱的硬件电路图如图10-3所示，各部分的选择如下：第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 RAM地址 别名功能 40HADC转换后的温度值 41H设定温度值 42H44HBCD码显示缓冲区（百位、十位、个位） 45H二进制显示缓冲区 50H以后堆栈区 10.3.4 10.3.4 软件设计软件设计 1 1、系统资源分配、系统资源分配 （1）内部数据存贮器RAM的分配情况如表10-1所示。 （2）I/O口分配情况如表10-2所示。

22、I/O口 别名功能 P0 数据总线 P1.0P1.2 按键输入，用于设定温度值 P1.3 报警控制 P1.4电炉控制 P2.0确定ADC端口地址 P3.3确定ADC转换结束 (3) ADC0809转换器：通道07通道的地址为FEF0HFEF7H，使用通道0。第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例2、软件设计、软件设计 程序设计包括主程序和中断服务程序两部分。返回LPPX第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例（1 1）主程序）主程序 功能：功能： 完成系统的初始化； 定时器0设置； 按键、温度设定及显示。 流程图：如图1

23、0-3（a）所示。 ORG0000H AJMPMAIN ORG000BH AJMPTT0 ORG0100H MAIN：MOV SP，#50H；设置堆栈指针；设置堆栈指针 MOV 40H, #00H；RMA区清零区清零 MOV 41H, #00H MOV 42H, #00H MOV 43H, #00H MOV 44H, #00H MOV 45H, #00HMOV TMOD，#01H；T0在方式在方式1MOV TL0，#0B0H ；置定时器初值；置定时器初值MOV TH0，#3CH； （定时（定时50 ms）SETB TR0 ；启动定时器；启动定时器0MOV IE,#82H ；允许定时器；允许定时

24、器0中断中断MOV R5，#100；置；置5s循环次数循环次数LOOP: ACALL KEY；调按键管理子程序；调按键管理子程序SJMP LOOP第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例(2) (2) 中断服务程序中断服务程序，中断由T0产生，每隔50ms中断一次。 功能：温度检测（温度检测（A/DA/D转换、读入采样数据、数字滤波）；转换、读入采样数据、数字滤波）；显示；显示；温度控制；温度控制；越限温度报警；越限温度报警； 流程图：如图10-3(b)所示。T0中断服务子程序中断服务子程序TT0：TT0: PUSH PSW ；保护现场；保护现场 PUSH

25、ACC MOV TL0，#0B0H ；重设；重设T0初值初值 MOV TH0，#3CH DJNZ R5，LPP ；5 s到否，不到返回到否，不到返回 MOV R5，#100 ；置；置5 s循环次数循环次数 ACALL TADC ；调用温度检测子程序；调用温度检测子程序 MOV 45H，40H；ADC转换后的温度转换后的温度 ；值送显示缓冲区；值送显示缓冲区 ACALL DISP ；调用显示当前温度；调用显示当前温度 ACALL TCONT ；温度控制；温度控制 LCALL ALARM ；温度越限报警；温度越限报警 LPP: POP ACC；恢复现场；恢复现场 POP PSW RETILPPX第

26、第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例（3 3） 功能子程序功能子程序 按键管理子程序按键管理子程序 上电或复位后系统处于按键管理状态，其功能是监测按键输入，接收温度预置。 按键管理子程序KEY：KEY：MOV 45H,41H ；预置温度送显示缓冲区；预置温度送显示缓冲区 LCALL DISP ；显示预置温度；显示预置温度KEY0： ACALL KEY1 ；读按键值；读按键值JZ KEY0 ；无键按下循环，直到有键按下；无键按下循环，直到有键按下LCALL DISPLCALL DISP ；二次调用显示子程序；二次调用显示子程序延时去抖动延时去抖动LCALL

27、KEY1 ；再检测有无键按下；再检测有无键按下JZ KEY0 ；无键按下重新检测；无键按下重新检测JNB ACC.0,K10 MOV A，#100 ；百位键按下；百位键按下LJMP KEY2 K10： JNB ACC.1,K1MOV A，#10 ；十位键按下；十位键按下LJMP KEY2 K1： JNB ACC.2，K0MOV A，#01 ；个位键按下；个位键按下KEY2：ADD A，41H ；预置温度按键；预置温度按键+1/+10/+100 MOV 41H，AKEY3：LCALL KEY1 ；判断闭合键释放；判断闭合键释放 JNZ KEY3 ；未释放继续判断；未释放继续判断LJMP KEY

28、；闭合键释放继续扫描键盘；闭合键释放继续扫描键盘K0： ORL P1,#08H ;取消报警取消报警RET ；返回；返回KEY1:MOV A，P1 ；读键值子程序；读键值子程序 CPL A ANL A，#07H RET第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 显示子程序显示子程序 显示子程序的功能是将显示缓冲区45H的二进制数据先转换成三个BCD码，分别存入百位、十位和个位显示缓冲区（42H、43H和44H单元），然后通过串口送出显示。 显示子程序DISP： DISP：LCALL BINBCD；将显示数据转换为；将显示数据转换为BCD码码 P71【例【例3-3

29、5】 MOV SCON，#00H ；置串行口为方式；置串行口为方式0 MOV R2，#03H ；显示位数送；显示位数送R2 MOV R0，#42H ；显示缓冲区首地址送；显示缓冲区首地址送R0 DISP0：MOV DPTR，#TAB ；指向字型码表首地址；指向字型码表首地址 MOV A，R0 ；取显示数据；取显示数据 MOVC A，A+DPTR ；查表；查表 MOV SBUF，A ；字型码送串行口；字型码送串行口 DISP1：JBC TI，DISP2；发送结束转下一个数据并清中断标志；发送结束转下一个数据并清中断标志 SJMP DISP1；发送未完等待；发送未完等待 DISP2：INC R0

30、；修改显示缓冲区指针；修改显示缓冲区指针 DJNZ R2，DISP0 ；判；判3位显示完否，未完继续位显示完否，未完继续 RET TAB：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ；0,1,2,3,4,共阳极共阳极 字型码表字型码表 DB 92H,82H,0F8H,80H,90H；5,6,7,8,9；字型码表；字型码表第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 温度检测子程序温度检测子程序 A/D转换采用查询查询方式。为提高数据采样的可靠性，对采样温度进行数字滤波。数字滤波的算法很多，这里采用4次次采样取平均值取平均值的方法。如前所述，本系统A/D

31、转换结果乘2正好是温度值，因此，4次次采样的数字量之和和除以2就是检测的当前温度当前温度。 0510传感器+放大电路 05v A/D 00FFH 标度变换 显示器0510 0120传感器+放大电路 01.1765v A/D 003CH 标度变换 显示器0120 温度检测子程序TADC： TADC：MOV 40H，#00H ；清清检测温度缓冲区检测温度缓冲区 MOV R2，#04H ；取样；取样次数次数送送R2 MOV DPTR，#FEF0H ；指向；指向A/D转换器转换器0通道通道 TADC0：MOVX DPTR，A ；启动启动转换转换 TADC1：JB P3.3，TADC1 ；等待等待转换转

32、换结束结束 MOVX A，DPTR ；读读转换转换结果结果 ADD A，40H ；累加累加 MOV40H，A DJNZR2，TADC0；4次采样完否，未完继续次采样完否，未完继续 CLR C ；累加结果除；累加结果除2 MOVA，40H RRCA MOV40H，A RET第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 温度控制子程序温度控制子程序a) 将当前温度与预置温度比较，b) 当前温度小于小于预置温度时，继电器闭合闭合，接通电阻丝加热加热；c) 当前温度大于大于预置温度时，继电器断开断开，停止停止加热；d) 当二者相等相等时电炉保持原来状态保持原来状态；e)

33、 当前温度降低到降低到比预置温度低2时，再重新启动重新启动加热；TCONT:MOV A，40H ；当前温度；当前温度A CJNE A,41H,TCONT0; ；“当前温度当前温度”“预置温度预置温度”,进一步判进一步判断断TCONT4:RET ;温度控制子程序返回温度控制子程序返回TCONT0: JNC TCONT1 ;无借位无借位,表示当前温度表示当前温度预置温度预置温度,转转TCONT1 JNB F0,TCONT2;当前温度当前温度预置温度预置温度,且未且未达到过达到过预置温度预置温度 CLR C ；0CY若达到过预置温度，若达到过预置温度， MOV A,41H SUBB A，40H ；“

34、预置温度预置温度”-“当前温度当前温度” ADD A，#0FDH ；判二者差值是否大于；判二者差值是否大于2 JNC TCONT3 ；差值；差值=2，转，转TCONT3TCONT2:CLR P1.4 ；温度低于下限温度低于下限,开电炉开电炉 SJMP TCONT4；返回；返回TCONT1:SETB F0 ；设置；设置达到过达到过预设温度标志预设温度标志TCONT3:SETB P1.4 ；关电炉；关电炉 SJMP TCONT4；返回；返回第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 温度越限报警子程序温度越限报警子程序 报警上限上限温度值为当前温度上升上升到高于高

35、于预置温度+5+5时报警报警 报警下限下限温度值为当前温度下降下降到低于低于预置温度-5-5，且报报警允许警允许时报警报警，这是为了防止防止开始从较低温度加温时误报警误报警。 ALARM：MOV A，40H ；当前温度；当前温度A CLR C SUBB A，41H ；（当前温度；（当前温度-预置温度）预置温度）A J C ALARM0 ；无借位，当前温度大于预置值；无借位，当前温度大于预置值 MOV A，41H ；预置温度；预置温度A CLR C SUBB A，40H ；（预置温度；（预置温度-当前温度）当前温度）AALARM0: CLR C SUBB A，#05H ；（；（字节差字节差-5）

36、A JC ALARM1 :相减结果相减结果小于小于5，不报警不报警返回返回 JNB F0，ALARM1;相减结果相减结果5，不允许报警则返回，不允许报警则返回 CLR P1.3 ；相减结果；相减结果5,启动报警启动报警 LCALL DELAY ；报警延时；报警延时1 s SETB P1.3 ；关报警；关报警ALARM1：RET第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 温度越限报警子程序温度越限报警子程序 报警上限上限温度值为当前温度上升上升到高于高于预置温度+5+5时报警报警 报警下限下限温度值为当前温度下降下降到低于低于预置温度-5-5，且报报警允许警允许

37、时报警报警，这是为了防止防止开始从较低温度加温时误报警误报警。 ALARM：MOV A，40H ；当前温度；当前温度A CLR C SUBB A，41H ；（当前温度；（当前温度-预置温度）预置温度）A J C ALARM0 ；无借位，当前温度大于预置值；无借位，当前温度大于预置值 MOV A，41H ；预置温度；预置温度A CLR C SUBB A，40H ；（预置温度；（预置温度-当前温度）当前温度）AALARM0: ADD A，#0FAH ；判二者差值是否大于；判二者差值是否大于5 JNC ALARM1 ；差值；差值5,不允许报警不允许报警,则返回则返回 CLR P1.3 ；相减结果；相

38、减结果5,启动报警启动报警 LCALL DELAY ；报警延时；报警延时1 s SETB P1.3 ；关报警；关报警ALARM1：RET第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.4 单片机控制步进电机实例单片机控制步进电机实例10.4.1 明确要设计应用系统的功能和技术指标明确要设计应用系统的功能和技术指标用单片机控制步进电机正反转正反转，具体要求如下：1、开始通电开始通电时，步进电机停止停止转动；2、单片机分别接按钮开关K1、K2、K3，当按下按下K1时，步进电机正转正转；当按下K2时，步进电机反转反转；当按下K3时，步进电机停止停止转动；3、正转采用

39、双相双相激磁方式，反转采用单双相交替单双相交替激磁方式10.4.2 确定单片机应用系统总体方案确定单片机应用系统总体方案第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.4 .3 硬件设计硬件设计XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3

40、.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89S511B11C162B22C153B33C144B44C135B55C126B66C117B77C10COM9U2ULN2003A+88.8R510kR610kR710kR12R2R22R2R32R2R42R2第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例 K1 EQU P0.0 K2 EQU P0.1 K3

41、 EQU P0.2 ORG 0000H LJMP MAIN ;= ORG 0100H MAIN:MOV SP,#50HSTOP:MOV P1,#0FFH ;步进电机停转LOOP:JNB K1,MZZ2 ;是否K1按下，是则转正转模块 JNB K2,MFZ2 ;是否K2按下，是则转反转模块 JNB K3,STOP1 ;是否K3按下，是则转步进电机停转 JMP LOOP ;主程序循环10.4 .4 软件设计软件设计第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例10.4 .4 软件设计软件设计STOP:MOV P1,#0FFH ;步进电机停转LOOP:JNB K1,MZ

42、Z2 ;是否K1按下，是则转正转模块 JNB K2,MFZ2 ;是否K2按下，是则转反转模块 JNB K3,STOP1 ;是否K3按下，是则转步进电机停转 JMP LOOP ;主程序循环;=STOP1:ACALL DELAY ;按K3键，消除抖动 JNB K3,$ ；K3放开否？ ACALL DELAY ; 放开消除抖动 JMP STOP ; 步进电机停转;-MZZ2:ACALL DELAY ;按K1键，消除抖动 JNB K1,$ ;K1放开否？ ACALL DELAY ; 放开消除抖动 JMP MZZ ; 转步进电机正转模块;-MFZ2:ACALL DELAY ;按K2键，消除抖动 JNB

43、K2,$ ;K2放开否？ ACALL DELAY ; 放开消除抖动 JMP MFZ ; 转步进电机反转模块第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例;=；控制代码表：=TABLE:DB 0FCH,0F9H,0F3H,0F6H;；正转控制代码 DB 00H ;；正转结束码；正转结束码 DB 0F7H,0F3H,0FBH,09H ;；反转控制代码 DB 0FDH,0FCH,0FEH,0F6H; DB 00H ;；反转结束码；反转结束码10.4 .4 软件设计软件设计 ;=步进电机正转模块正转模块程序=-MZZ: MOV R0,#00H ;置正转控制代码表偏址初值M

44、ZZ1:MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ;表基址指针 MOVC A,A+DPTR ; 查表取查表取正转控制代码正转控制代码 JZ MZZ ;是否取到结束码？ MOV P1,A ;从从P1输出，正转输出，正转JNB K3,STOP1; 是否K3按下按下,是则转步进电机停转停转JNB K2,MFZ2 ; 是否K2按下按下,是则转反转反转模块 ACALL DELAY; 步进电机转速转速 INC R0 ;取下一个码 JMP MZZ1 RET;第第10 10章章 单片机应用系统工程设计与实例单片机应用系统工程设计与实例;=；控制代码表：=TABLE:DB 0FCH,0F9H,0F3H,0F6H;；正转 DB 00H ;；正转结束码 DB 0F7H,0F3H,0FBH,09H ;；反转 DB 0FDH,0FCH,0FEH,0F6H; DB 00H ;；反转结束码10.4 .4 软件设计软件设计 ;=步进电机反转模块程序反转模块程序如下所示=MFZ:MOV R0,#05 ; 反转控制代码表偏址初值初值MFZ1:MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ;控制代码表指针 MOVC A,A+DPTR ;查表取控制代码查表取控制代码 JZ MFZ ;是否取到结束码？ MOV P1,A ;从P1输出，反转JNB K3,STOP1 ; 是否K3按下按下，是则转步进电机停