單片機教程之單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實例資料說明

本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是單片機教程之單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實例資料說明主要內(nèi)容包括了：1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法，2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程，3 單片機系統(tǒng)應(yīng)用實例

　　應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計

　　確定各輸入輸出數(shù)據(jù)的傳送方式是中斷方式、查詢方式還是無條件方式等。

　　根據(jù)系統(tǒng)需要確定使用何種結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)中主要電路是最小系統(tǒng)，還是擴展系統(tǒng)。除單片機外，系統(tǒng)中還需要哪些擴展芯片、模擬電路等。

　　資源分配：各輸入輸出信號分別使用哪個并行口、串行口、中斷、定時器/計數(shù)器等。

　　電路連接：根據(jù)以上各步完成完整的線路連接圖。

　　應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　劃分功能模塊及安排程序結(jié)構(gòu)。例如，根據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)，將程序大致劃分成數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、非線性補償模塊、報警處理模塊、標(biāo)度變換模塊、數(shù)據(jù)控制、計算模塊、控制器輸出模塊、故障診斷模塊等，并規(guī)定每個模塊的任務(wù)及其相互間的關(guān)系。

　? ?畫出各程序模塊詳細(xì)流程圖。

　　選擇合適的語言（如高級語言或匯編語言）編寫程序。編寫時盡量采用現(xiàn)有模塊子程序，以提高程序設(shè)計速度。

　　將各個模塊連結(jié)成一個完整的程序。

　　在很多行業(yè)有大量的用電加熱設(shè)備，如用于熱處理的加熱爐，用于融化金屬的坩堝電阻爐及各種不同用途的溫箱等，人們都需要對它們的溫度進(jìn)行監(jiān)測和控制。采用單片機對它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性大等特點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，智能化溫度控制技術(shù)正被廣泛地采用。

　　對電阻爐溫度控制，可以采用適用于工業(yè)控制的8051單片機組成的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的被測參數(shù)是電阻爐的溫度，由單片機PID運算得出的控制量去控制雙向可控硅的導(dǎo)通和關(guān)斷，以便切斷或接通加熱電源，調(diào)整電工功率，從而控制電阻爐的溫度穩(wěn)定在設(shè)定值上。本系統(tǒng)采用過零觸發(fā)方式，干擾小、器件運行可靠，同時省去了傳統(tǒng)的D/A變換器件，簡化了硬件設(shè)備。

　　圖9.2所示為電阻爐溫度控制系統(tǒng)原理圖。圖中主要包括8051單片機、溫度檢測元件和變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路和報警電路等幾個部分。因為8051單片機內(nèi)部有4K字節(jié)的程序存儲器，空間足夠，所以不必再擴展程序存儲器。其工作過程為，熱電偶可將檢測的溫度轉(zhuǎn)變成mV級的電壓信號，經(jīng)溫度變送器放大后，送入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入計算機，與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)PID調(diào)節(jié)后，輸出驅(qū)動信號，控制可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。若檢測的實際值與設(shè)定值相比較越限，則產(chǎn)生報警信號。