《单片机》课件第8章.ppt

1、8.1 8.1 设设 计计 概概 述述 单片机应用系统的设计虽然没有固定的模式，但根据设单片机应用系统的设计虽然没有固定的模式，但根据设计的一般过程，我们可以将其分解成以下几个步骤。计的一般过程，我们可以将其分解成以下几个步骤。1确定任务确定任务在对应用系统进行总体设计时，应根据应用系统提出的各项在对应用系统进行总体设计时，应根据应用系统提出的各项技术性能指标，综合考虑系统的先进性、可靠性、可维护性技术性能指标，综合考虑系统的先进性、可靠性、可维护性及成本、经济效益，拟订出设计方案。在方案设计中，对软及成本、经济效益，拟订出设计方案。在方案设计中，对软件和硬件进行分工是一个重要的环节，原则上，

2、能够由软件件和硬件进行分工是一个重要的环节，原则上，能够由软件来完成的任务就尽可能用软件来实现，以降低硬件成本，简来完成的任务就尽可能用软件来实现，以降低硬件成本，简化硬件结构，减少由硬件引发的故障。同时，还要求大致规化硬件结构，减少由硬件引发的故障。同时，还要求大致规定各接口电路的地址、软件的结构和功能、上下位机的通信定各接口电路的地址、软件的结构和功能、上下位机的通信协议、程序的驻留区域及工作缓冲区等内存划分。协议、程序的驻留区域及工作缓冲区等内存划分。2硬件设计硬件设计硬件设计是指应用系统的电路设计，包括硬件设计是指应用系统的电路设计，包括CPU、控制电路、控制电路、存储器、存储器、I/

3、O接口、接口、A/D和和D/A转换电路等。硬件设计时，应转换电路等。硬件设计时，应考虑留有一定的余量，电路设计力求正确无误，要考虑各类考虑留有一定的余量，电路设计力求正确无误，要考虑各类器件间的电平匹配问题、硬件器件产生的干扰和抗干扰问题器件间的电平匹配问题、硬件器件产生的干扰和抗干扰问题等。有时因为干扰或电平匹配不良引起的系统问题在软件调等。有时因为干扰或电平匹配不良引起的系统问题在软件调试中很难发现，所以硬件设计得越完善，软件的调试也就越试中很难发现，所以硬件设计得越完善，软件的调试也就越顺利。下面讨论顺利。下面讨论MCS-51单片机应用系统硬件电路设计时的单片机应用系统硬件电路设计时的几

4、个问题。几个问题。（1）CPU的选择的选择目前产品设计时的目前产品设计时的CPU一般是选用一般是选用ATMEL公司的产品，如公司的产品，如AT89C51/52/2051等，性能可靠、价格低廉，调试也比较方等，性能可靠、价格低廉，调试也比较方便。也可以选用与便。也可以选用与MCS-51兼容的兼容的Philips系列产品，其特点系列产品，其特点是内置是内置A/D转换器、看门狗等，如转换器、看门狗等，如P87LPC767等，对于有在等，对于有在线升级需求的可以采用宏晶公司线升级需求的可以采用宏晶公司STC系列的单片机，如系列的单片机，如STC89C54RD+（16KB闪存），或者采用华邦公司的闪存）

5、，或者采用华邦公司的W78E516B（内核与（内核与8052完全兼容，具有完全兼容，具有64KB的主闪存和的主闪存和4KB的附加闪存，的附加闪存，4KB闪存中装有专门的装载程序，用来更闪存中装有专门的装载程序，用来更新新64KB闪存中的程序）。选择了有内置程序存储器的闪存中的程序）。选择了有内置程序存储器的CPU后，一般不必扩展程序存储器了，当然，对于特殊的系统，后，一般不必扩展程序存储器了，当然，对于特殊的系统，如包含很多字库的系统，还需要外部的如包含很多字库的系统，还需要外部的EPROM芯片（如芯片（如8 KB的的2764、16KB的的27128和和32KB的的27256等）来存储字型码。

6、等）来存储字型码。（2）数据存储器和）数据存储器和I/O接口接口根据系统功能的要求决定是否配置外部根据系统功能的要求决定是否配置外部RAM或或I/O口。口。RAM芯片可选用芯片可选用6116（2 KB）、）、6264（8 KB）或）或62256（32 KB），原则上应尽量减少芯片数量，使译码电路简单。），原则上应尽量减少芯片数量，使译码电路简单。I/O接口芯片一般选用接口芯片一般选用8155（兼带（兼带256 KB静态静态RAM）或）或8255（3个个8位口），这类芯片具有口线多、硬件接口电路简单等特位口），这类芯片具有口线多、硬件接口电路简单等特点。若口线要求很少，且仅需要简单的输入或输出功

7、能，则点。若口线要求很少，且仅需要简单的输入或输出功能，则可选用不可编程的可选用不可编程的TTL电路或电路或CMOS电路。电路。A/D和和D/A电路芯片主要根据精度、速度和价格等来选用，电路芯片主要根据精度、速度和价格等来选用，同时还要考虑与系统的连接是否方便，如并行接口占用的口同时还要考虑与系统的连接是否方便，如并行接口占用的口线多，串行接口的就非常简单。线多，串行接口的就非常简单。（3）总线驱动能力）总线驱动能力MCS-51系列单片机的外部扩展功能很强，但系列单片机的外部扩展功能很强，但4个个8位并行口位并行口的负载能力是有限的，的负载能力是有限的，P0口能驱动口能驱动8个个LSTTL电路

8、，电路，P1P3口只能驱动口只能驱动4个个TTL电路。在实际应用中，这些端口不能满电路。在实际应用中，这些端口不能满载工作，这样会降低系统的抗干扰，当负载较重时应采用总载工作，这样会降低系统的抗干扰，当负载较重时应采用总线驱动电路，以提高端口的驱动能力和系统的抗干扰能力。线驱动电路，以提高端口的驱动能力和系统的抗干扰能力。数据总线宜采用双向数据总线宜采用双向8路三态缓冲器路三态缓冲器74LS245作为总线驱动器，作为总线驱动器，地址和控制总线可采用单向地址和控制总线可采用单向8路三态缓冲器路三态缓冲器74LS244作为单向作为单向总线驱动器。总线驱动器。（4）系统速度匹配）系统速度匹配MCS-

9、51系列单片机时钟频率可在系列单片机时钟频率可在2 MHz12 MHz之间任选之间任选（AT89C51/52可以工作在可以工作在24 MHz）。在不影响系统技术性）。在不影响系统技术性能的前提下，时钟频率选择低一些为好，这样可降低系统中能的前提下，时钟频率选择低一些为好，这样可降低系统中对元器件工作速度的要求，从而提高系统的可靠性。对元器件工作速度的要求，从而提高系统的可靠性。（5）抗干扰措施）抗干扰措施单片机应用系统的工作环境往往都是具有多种干扰源的现场，单片机应用系统的工作环境往往都是具有多种干扰源的现场，抗干扰措施在硬件电路设计中显得尤为重要，在每个芯片的抗干扰措施在硬件电路设计中显得尤

10、为重要，在每个芯片的VCC和地之间添加一个和地之间添加一个0.1 F的瓷片电容是个简单有效的方的瓷片电容是个简单有效的方法。对有大功率电机的系统中一般选用光电隔离，使干扰大法。对有大功率电机的系统中一般选用光电隔离，使干扰大大减少，另外，在大减少，另外，在PCB设计时的布线也非常有讲究。设计时的布线也非常有讲究。（6）状态指示）状态指示系统本身的状态指示是用来实现人机交流的，一般都安装在系统本身的状态指示是用来实现人机交流的，一般都安装在面板上。在硬件设计时，在内部板子上稍增加（或预留）些面板上。在硬件设计时，在内部板子上稍增加（或预留）些状态指示电路是非常必要的，对于调试是非常有利的，包括状

11、态指示电路是非常必要的，对于调试是非常有利的，包括日后的维护也是如此。比如通信系统中，收到数据正确后点日后的维护也是如此。比如通信系统中，收到数据正确后点亮一个指示灯（也可以用声音提示），对维护人员来说，若亮一个指示灯（也可以用声音提示），对维护人员来说，若看到指示灯不亮，就重点去检查跟通信相关的硬件和软件部看到指示灯不亮，就重点去检查跟通信相关的硬件和软件部分就可以，而对最终分就可以，而对最终“功能为什么没有实现功能为什么没有实现”可以暂时不去可以暂时不去关心。关心。3软件设计软件设计应用系统中的软件是根据系统功能要求设计的，应可靠地实应用系统中的软件是根据系统功能要求设计的，应可靠地实现系

12、统的各种功能。应用系统种类繁多，应用软件也各不相现系统的各种功能。应用系统种类繁多，应用软件也各不相同，但是一个优秀的应用系统的软件应具有以下特点。同，但是一个优秀的应用系统的软件应具有以下特点。（1）软件结构清晰、简捷、流程合理。）软件结构清晰、简捷、流程合理。（2）各功能程序实现模块化、系统化。这样，既便于调试、）各功能程序实现模块化、系统化。这样，既便于调试、连接，又便于移植、修改和维护。连接，又便于移植、修改和维护。（3）程序存储区、数据存储区规划合理，既能节约存储容）程序存储区、数据存储区规划合理，既能节约存储容量，又能给程序设计与操作带来方便。量，又能给程序设计与操作带来方便。（4

13、）运行状态实现标志化管理。各个功能程序运行状态、）运行状态实现标志化管理。各个功能程序运行状态、运行结果及运行需求都设置状态标志，以便查询，程序的转运行结果及运行需求都设置状态标志，以便查询，程序的转移、运行、控制都可通过状态标志条件来控制。移、运行、控制都可通过状态标志条件来控制。（5）实现全面软件抗干扰设计。软件抗干扰是计算机应用）实现全面软件抗干扰设计。软件抗干扰是计算机应用系统提高可靠性的有力措施。系统提高可靠性的有力措施。（6）对于要求较高的系统，为了提高运行的可靠性，可在）对于要求较高的系统，为了提高运行的可靠性，可在应用软件中设置自诊断程序，在系统运行前先运行自诊断程应用软件中设

14、置自诊断程序，在系统运行前先运行自诊断程序，用以检查系统各特征参数是否正常。序，用以检查系统各特征参数是否正常。4调试调试硬件与软件的设计需要一个过程，这个过程中很重要的部分硬件与软件的设计需要一个过程，这个过程中很重要的部分是调试，只有通过调试才能确保系统软硬件功能的正常，企是调试，只有通过调试才能确保系统软硬件功能的正常，企业开发中调试一般采用业开发中调试一般采用“PC+仿真器仿真器+目标系统目标系统”（目前学（目前学校教学过程中单片机的学习大都采用实验箱，对培养应用性校教学过程中单片机的学习大都采用实验箱，对培养应用性人才是不利的），仿真器可以选万利公司的人才是不利的），仿真器可以选万利

15、公司的ME52系列仿真系列仿真器，该仿真器占用系统资源少，能进行实时仿真，操作简单。器，该仿真器占用系统资源少，能进行实时仿真，操作简单。不同仿真器提供的仿真软件尽管不同，但调试的基本方法大不同仿真器提供的仿真软件尽管不同，但调试的基本方法大致相同，即单步运行、自动单步运行、全速运行、断点设置致相同，即单步运行、自动单步运行、全速运行、断点设置等，在运行过程中结合内部等，在运行过程中结合内部RAM、SFR查看和硬件的动作反查看和硬件的动作反应等，一般可以查出软件或硬件的故障。应等，一般可以查出软件或硬件的故障。5程序烧录程序烧录当程序软硬件联机调试成功后，系统要脱离原来的仿真平台当程序软硬件联

16、机调试成功后，系统要脱离原来的仿真平台进行独立工作，所以要把程序进行独立工作，所以要把程序“下载下载”到单片机中，这个过到单片机中，这个过程就是程序的烧录。烧录可以用专用编程器，有些程就是程序的烧录。烧录可以用专用编程器，有些CPU内置内置了下载程序，可以在线烧录，如宏晶公司的了下载程序，可以在线烧录，如宏晶公司的STC89C54RD+等。等。8.2 8.2 设设 计计 举举 例例1设计实例一：手机主板稳压芯片在线测试器设计实例一：手机主板稳压芯片在线测试器（1）任务要求描述）任务要求描述某手机主板上有个稳压芯片，当手机在工作时，其稳压输出某手机主板上有个稳压芯片，当手机在工作时，其稳压输出电

17、压必须在电压必须在2.7V2.9V之间（相对误差之间（相对误差1%内），超过此范内），超过此范围则该芯片（主板）不合格。围则该芯片（主板）不合格。（2）设计要求）设计要求因为该产品在生产线上使用，所以必须具备性能可靠、操作因为该产品在生产线上使用，所以必须具备性能可靠、操作简单、结果提示简洁明了（这一点对提高工作效率尤其重简单、结果提示简洁明了（这一点对提高工作效率尤其重要），该测试器具有如下功能。要），该测试器具有如下功能。能测量被测端的电压，相对误差能测量被测端的电压，相对误差1%。线路接通（一般采用专门模型让主板接到测试器）后线路接通（一般采用专门模型让主板接到测试器）后0.5秒内完成测

18、试，以满足生产线的速度要求。秒内完成测试，以满足生产线的速度要求。测试结果采用声音提示和电压值显示两种方式。当测试电测试结果采用声音提示和电压值显示两种方式。当测试电压在正常范围内，在电压显示的同时，有嘟压在正常范围内，在电压显示的同时，有嘟嘟嘟间歇间歇性声音提示；当测试电压超过正常范围时，只显示测量结果，性声音提示；当测试电压超过正常范围时，只显示测量结果，供记录后作返修参考（测试结论：没声音的主板是有问题供记录后作返修参考（测试结论：没声音的主板是有问题的）。的）。（3）硬件电路设计）硬件电路设计根据系统要求，硬件电路主要由根据系统要求，硬件电路主要由CPU、晶体振荡电路、复位、晶体振荡电

19、路、复位电路、电路、A/D转换器、数码管显示电路、声音提示电路等组成。转换器、数码管显示电路、声音提示电路等组成。CPU：选用：选用AT89C51，4 KB程序存储器。程序存储器。晶体振荡电路：选用晶体振荡电路：选用6 MHz晶振。晶振。复位：采用上电复位和手工复位。复位：采用上电复位和手工复位。声音提示电路：采用直流蜂鸣器提示，电路简单。声音提示电路：采用直流蜂鸣器提示，电路简单。以上部分如图以上部分如图8-1所示。所示。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:6-Feb-2006 Sheet of File:D:教材编写图纸.Ddb

20、Drawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1AT89C51R1200 7R2R3R4R5R6R7R82kR9750R102kC130PC230PC322fRESETW1W2W3P3.5P3.4P3.4P3.5abcdefgD1Q49012SPY5V5V5

21、V图8-1 复位、晶振、提示电路 A/D转换器：转换器：8位的位的A/D的相对误差为的相对误差为1/256（约（约0.4%），），优于相对误差优于相对误差1%指标，所以这里选用指标，所以这里选用ADC0809，与，与CPU的的连接电路如图连接电路如图8-2所示，所示，ADC0809“0”通道的地址是通道的地址是7FFFH，时钟信号来自时钟信号来自CPU的的ALE，A/D的的“EOC”经过反相后作为经过反相后作为CPU的外部中断的外部中断1信号，每次转换结束产生一次中断。信号，每次转换结束产生一次中断。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDat

22、e:6-Feb-2006 Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10IC1AT89C51GND13IN026Vcc11D721CLK10D620Vref(+)12IN127START6D519OE9D41

23、8Vref(-)16IN228ALE22D38IN75D215C23IN31B24D114IN64D017A25IN42IN53EOC7IC2ADC080911D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7+5.1VP3.5P3.4W3W1W25VIN174LS02图8-2 DAC0809 与CPU连接图 数码显示电路：根据测试电压要求，数码管用三位，并数码显示电路：根据测试电压要求，数码管用三位，并将小数点固定，能显示将小数点固定，能显示“x.x x”。为节约硬件投入，采用动。为节约硬件投入，采用动态扫描、软件译码方式：态扫描、软件译码方式：P1口提供段码，口提供段码，P3

24、口口P3.0、P3.1、P3.2作为位控制，如图作为位控制，如图8-3中的中的W1、W2、W3。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:6-Feb-2006 Sheet of File:E:科研王雷wl.DdbDrawn By:abfcgdeVcc1234567abcdefg8dpdp9LED1abfcgdeVcc1234567abcdefg8dpdp9LED2abfcgdeVcc1234567abcdefg8dpdp9LED3Q19012Q29012Q39012abcdefgabcdefgabcdefgR8390+5VR94.7kR1

25、04.7kR114.7kW1W2W3P1.0P1.6图8-3 三位动态扫描数码管显示电路（4）软件设计）软件设计根据系统要求实现的功能，软件部分可以分为以下几个模块。根据系统要求实现的功能，软件部分可以分为以下几个模块。主程序：主要完成端口状态的设置，中断、定时器工作方式主程序：主要完成端口状态的设置，中断、定时器工作方式设置、内部缓冲区初始化。流程如图设置、内部缓冲区初始化。流程如图8-4所示。所示。定时器中断服务程序：其主要任务是启动定时器中断服务程序：其主要任务是启动A/D，定时时间决，定时时间决定了采样频率，同时要完成工作指示灯的闪烁，根据标志完定了采样频率，同时要完成工作指示灯的闪烁

26、，根据标志完成蜂鸣器发声。流程如图成蜂鸣器发声。流程如图8-5所示。所示。图8-4 主程序流程图 图8-5 定时器中断程序显示子程序：采用软件译码、动态扫描方式，将显示子程序：采用软件译码、动态扫描方式，将A/D转换的转换的结果显示在三位数码管上，内部显示缓冲区的地址为：结果显示在三位数码管上，内部显示缓冲区的地址为：22H（高位）、（高位）、23H（中间位）、（中间位）、24H（低位），显示格式为（低位），显示格式为“x.xx”。流程如图。流程如图8-6所示。所示。A/D数据读取程序：根据图数据读取程序：根据图8-2所示的硬件电路，当所示的硬件电路，当A/D转换转换结束后引起结束后引起CPU

27、外部外部1中断，所以此模块就是外部中断中断，所以此模块就是外部中断1服务服务程序。其主要任务是读取程序。其主要任务是读取A/D的结果，然后进行适当的数据的结果，然后进行适当的数据处理，首先判断数据是否在允许的电压范围里，然后根据判处理，首先判断数据是否在允许的电压范围里，然后根据判断结果做提示声标志，同时要将实际电压的断结果做提示声标志，同时要将实际电压的BCD码送显示缓码送显示缓冲区用于显示，流程如图冲区用于显示，流程如图8-7所示。所示。当基准电压取当基准电压取5.1V（可以用（可以用TL431和若干个电阻来实现）的和若干个电阻来实现）的时候，时候，A/D转换后的满值数据是转换后的满值数据

28、是255（FFH），这样模拟量与），这样模拟量与数字量本身的比值（分辨率）是个整数（数字量本身的比值（分辨率）是个整数（5.1V/255）20 mV，为实际模拟量的计算提供了方便。计算时只要将数字，为实际模拟量的计算提供了方便。计算时只要将数字量乘以量乘以2，小数点固定即可，计算过程不会引入误差。，小数点固定即可，计算过程不会引入误差。图8-6 显示子程序 图8-7 A/D数据读取程序（5）主板测试器程序清单）主板测试器程序清单；22H：电压高位；：电压高位；23H 电压中间位；电压中间位；24H：电压低位的数据缓冲区：电压低位的数据缓冲区；32H：A/D数据（十六进制）读入后寄存单元，数据乘

29、以数据（十六进制）读入后寄存单元，数据乘以 2 后放在后放在30H（高）和（高）和31H；（低）单元，转换成三位；（低）单元，转换成三位BCD码放入码放入22H23H24H作为显示用（高位为作为显示用（高位为0不显不显示）示）；26H：指示灯节奏控制：指示灯节奏控制；27H：蜂鸣时间设定：蜂鸣时间设定；28H：蜂鸣标志设定，：蜂鸣标志设定，=00H：不叫：不叫；=FFH：叫：叫；+以下端口地址定义以下端口地址定义ADDR_A EQU 7FFFH；A/D地址地址W1EQUP3.0；动态；动态扫描位置控制扫描位置控制W2EQU P3.1W3EQU P3.3LED EQU P3.4；指示灯；指示灯F

30、MEQU P3.5；蜂鸣；蜂鸣器器TL0_TIMEEQU 58H；定时；定时器时间常数，晶振器时间常数，晶振6MHzTH0_TIMEEQU9EH；+以下入口地址定义以下入口地址定义 ORG0000HLJMPSTARTORG0003HRETIORG000BHLJMPZDT0ORG0013HLJMPZDEX1；A/D转换中转换中断断ORG001BHRETIORG0023HRETI；+以下主程序以下主程序 ORG0050HSTART:MOVP1,#0FFH；灭显示器；灭显示器MOVP3,#0FFHCLRFM；开机鸣叫，提示系统开始工作；开机鸣叫，提示系统开始工作MOVR5,#250；设置；设置开机鸣

31、叫时间开机鸣叫时间 1sD10:LCALL DELAY；1ms 延时延时LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY DJNZ R5,D10SETB FMMOV SP,#50HMOV TMOD,#01H；设置；设置定时器定时器T0工作方式工作方式1MOV TL0,#TL0_TIMEMOVTH0,#TH0_TIME；定时；定时50 ms，每秒采样每秒采样20次次MOV IE,#10000110BSETB TR0 ；启动定时器；启动定时器SETB PX1SETB IT1；EX1边沿触发边沿触发MOV22H,#00H；高位地址；高位地址MOV23H,#00H；中；中间位间位

32、MOV24H,#00H；低；低位地址位地址MOV26H,#8；指；指示灯快慢节奏控制示灯快慢节奏控制MOV 32H,#00H；数；数据区初始化据区初始化MOV 31H,#00HMOV30H,#00HMOV 28H,#00H MOV 27H,#0MOV27H,#15；蜂鸣间隔时间；蜂鸣间隔时间L0:LCALLDISP SJMPL0；+显示子程序将显示子程序将22H23H24H送送P1口显示，动态扫描口显示，动态扫描DISP:MOV DPTR,#TAB；定义字型表头地址；定义字型表头地址 MOVA,22H；取数据；取数据MOVCA,A+DPTR；查表转换成字型码；查表转换成字型码CLR W1；选中

33、；选中高位高位SETB W2SETB W3MOVP1,A ；字型；字型码送码送P1口口LCALLDELAY；1 ms延时延时MOVA,23H ；取数；取数据据MOVCA,A+DPTR；查表转换成字型；查表转换成字型码码CLR W2 ；选中中间位；选中中间位SETB W1SETB W3MOVP1,A；字型；字型码送码送P1口口LCALLDELAY；1ms延时延时MOVA,24H；取数据；取数据MOVCA,A+DPTR ；查表转换成字型码；查表转换成字型码CLR W3 ；选中低位；选中低位SETBW1SETBW2MOVP1,A；字型码送；字型码送P1口口LCALL DELAY；1ms延时延时RET

34、；子程序返回；子程序返回DELAY：；延时；延时1ms程序程序MOV R4,#100DL:NOP ；2 sDJNZ R4,DL ；8 sRETTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB 92H,82H,0f8H,80H,90H；字型码表；字型码表；+启动数据采集，采样频率启动数据采集，采样频率20HzZDT0:MOV TL0,#TL0_TIMEMOVTH0,#TH0_TIME；重写；重写时间常数时间常数PUSHACC；数据进栈；数据进栈PUSH PSWPUSHDPLPUSHDPHMOVDPTR,#ADDR_A；定义；定义A/D地址地址MOVXDPTR,A；启动；启动A/

35、D DJNZ26H,T01；控制指示灯闪烁频率；控制指示灯闪烁频率MOV26H,#8CPLLED；指示灯闪烁；指示灯闪烁T01:MOVA,28H ；判断是否蜂鸣；判断是否蜂鸣JZ T02DJNZ27H,T02；判断；判断蜂鸣时间蜂鸣时间MOV27H,#15；间断性蜂鸣；间断性蜂鸣嘟嘟嘟嘟嘟嘟CPLFMT02:POPDPHPOPDPLPOP PSWPOP ACCRETI；+外部中断外部中断1，数据从，数据从A/D采集读入到采集读入到32H单元单元ZDEX1:PUSHACCPUSHDPLPUSH DPHPUSHPSWMOVDPTR,#ADDR_A；A/D地址地址MOVXA,DPTR；读；读A/DM

36、OV32H,A；数据存入；数据存入32HCLRCSUBBA,#135 ；数字量；数字量135相相当于当于2.7 VJCGO2 ；小于；小于2.7 V，不蜂鸣，不蜂鸣MOV A,32HCLRCSUBBA,#145；数字量；数字量145相相当于当于2.9 VJNCGO2 ；大于；大于2.9 V，不蜂鸣，不蜂鸣MOV28H,#0FFH；在；在2.7 V和和2.9 V之间设定蜂鸣标志之间设定蜂鸣标志GO1:MOVA,32HCLRC ；数据；数据2 转换成模拟量存入转换成模拟量存入 30H31H单元单元ADDA,32HMOV31H,A ；存低位；存低位MOVA,#0 ；高位；高位处理处理ADDC A,#

37、0MOV30H,A；存高；存高位位LCALL CHU_L；调用子程序转换成三位；调用子程序转换成三位BCD码到码到22H23H24HGBACK:POPPSW；数据出栈；数据出栈POP DPHPOP DPLPOP ACCRETIGO2:MOV28H,#00H；在；在2.7 V和和2.9 V之外不之外不蜂鸣蜂鸣LJMP GO1；+RAM 30H、31H中数据转换成中数据转换成5位的位的BCD码，放在码，放在20H、21H、22H、23H、24H（高位在前面）（高位在前面）CHU_l:MOVR0,#20H；结果单元的首地；结果单元的首地址址MOVA,30H；原来数据的高位；原来数据的高位MOVB,3

38、1H；原来数据的低位；原来数据的低位MOVR6,#27HMOVR5,#10H；2710H相当于相当于10000LCALLCHUFA；万位；万位存存 30HMOVR6,#03HMOVR5,#0E8H；03E8H相当于相当于1000INC R0LCALL CHUFA ；千位存；千位存 31HMOVR6,#00MOVR5,#100；相当于；相当于100INCR0LCALLCHUFA ；百位；百位存存 32HXCHA,B ；取出百位后，；取出百位后，A中为中为0,只有只有B中中有数据有数据MOVB,#10DIVABINCR0MOVR0,A；十位存；十位存33HXCHA,BINCR0MOVR0,A；个位

39、存；个位存 34HRET；+(A、B)/(R6、R5)，商，商R0(=255)，余数，余数A、BCHUFA:MOV R7,#0；商寄存器清零；商寄存器清零CHF1:CLRCXCHA,BSUBB A,R5；被除数；被除数低位减去除数低位低位减去除数低位XCHA,BSUBB A,R6；被除数；被除数高位减去除数高位高位减去除数高位INC R7；商预；商预+1JNCCHF1DECR7；不够减，商复原；不够减，商复原XCHA,BADDA,R5XCH A,BADDC A,R6XCHA,R7MOVR0,AXCH A,R7RETEND2设计实例二：简易遥控器系统的设计设计实例二：简易遥控器系统的设计（1）任

40、务要求描述）任务要求描述用用TC9148作为发射器，作为发射器，MCS-51单片机作为接收芯片，设计单片机作为接收芯片，设计简易遥控系统。简易遥控系统。（2）硬件电路设计）硬件电路设计根据系统要求，硬件电路主要由发射电路和接收电路组成。根据系统要求，硬件电路主要由发射电路和接收电路组成。其中发射电路采用东芝公司生产的专用遥控芯片其中发射电路采用东芝公司生产的专用遥控芯片TC9148，其典型应用如图其典型应用如图8-8所示。所示。TC9148具有电源电压范围较宽具有电源电压范围较宽（2.2V5.5V）；）；CMOS工艺功耗极低，待机时工艺功耗极低，待机时10 A 以下；以下；外围元件少，电路简单

41、等特点。外围元件少，电路简单等特点。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Feb-2006 Sheet of File:D:教材编写图纸.DdbDrawn By:12345671615141312111098GNDXTXTK1K2K3K4K5K6T1T2T3CodeTESTTXoutVddTC91482SA10132SC1815455K100p 810k10+3V47f131415123456101112987161718K1=1图8-8 TC9148 发射芯片典型应用图 实际调试时可以到市场上购买现成的实际调试时可以到市场上购买

42、现成的TC9148芯片的遥芯片的遥控器，要注意的是检查发射电路是否将发射脉冲反相，另外控器，要注意的是检查发射电路是否将发射脉冲反相，另外检查它的用户码的结构，即图检查它的用户码的结构，即图8-8中中TC9148的的10、11、12脚脚的二极管组合。下面所讲接收器的设计是针对图的二极管组合。下面所讲接收器的设计是针对图8-8的发射的发射电路。电路。接收器硬件电路设计：接收器硬件包括接收头、接收器硬件电路设计：接收器硬件包括接收头、CPU电路、电路、外部指示灯。外部指示灯。接收头：采用目前市场上价廉易购的一体化接收头，其内部接收头：采用目前市场上价廉易购的一体化接收头，其内部集成了放大、整形、解

43、码等，直接输出调制代码，有关集成了放大、整形、解码等，直接输出调制代码，有关“0”、“1”码的定义及一体化接收输出后的波形如图码的定义及一体化接收输出后的波形如图8-9所示。所示。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Feb-2006Sheet of File:D:教材编写终稿2006RS232.DDBDrawn By:BIT 1BIT 03aaa3aBIT 1a3aBIT 03aa(a)发射时“0”、“1”码的定义 (b)一体化接收输出后波形图8-9 发射与接收波形CPU：考虑到接收系统所需的端口较少，：考虑到接收系统所需的端

44、口较少，CPU暂时用暂时用AT89C2051（允许电压（允许电压2.7 V6 V），程序稍加改变可以移），程序稍加改变可以移植到植到AT89C51/52的系统中。的系统中。外部电路：用外部电路：用LED作为遥控接收后的状态指示，对实际应用作为遥控接收后的状态指示，对实际应用系统，根据控制对象及要求来设计相应的接口电路。相关硬系统，根据控制对象及要求来设计相应的接口电路。相关硬件电路如图件电路如图8-10所示，所示，D1、D2、D3、D4分别为分别为4个按键对应个按键对应的指示灯，并且每次接收正确代码后有的指示灯，并且每次接收正确代码后有“短短”的提示声，错的提示声，错则发则发“长长”声。声。1

45、234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:22-Aug-2005Sheet of File:D:教材编写xxq.ddbDrawn By:X1+5VGND10T1 P3.59RST1RXD P3.02TXD P3.13XTAL24XTAL15/INT0 P3.26/INT1 P3.37T0 P3.48VCC20P1.719P1.618P1.517P1.416P1.315P1.214P1.1 A1N113P1.0 A1N012P3.711U2AT89C2051C130C230R1R2R3R4390 x 4R55.1KD1D2D3D4SPQ190151

46、04OUT1GND2VCC3U1R68.2KC310uRST+5图8-10 简易遥控接收系统硬件（3）软件设计）软件设计根据系统要实现的功能，软件部分的核心是遥控信号接收程根据系统要实现的功能，软件部分的核心是遥控信号接收程序。下面先对序。下面先对TC9148发射器的编码规则进行简单的介绍。发射器的编码规则进行简单的介绍。TC9148发送的命令发送的命令发送命令由发送命令由12位码组成，格式如下所示：位码组成，格式如下所示：C1C2C3HS1S2D1D2D3D4D5D6用户码连发/单发码键 码 其中其中C1、C2、C3是用户码，用来确定不同的模式，区是用户码，用来确定不同的模式，区分不同的产品

47、。确定用户码的方法是：在分不同的产品。确定用户码的方法是：在T1、T2、T3（TC9148的的10、11、12脚）与脚）与CODE之间分别接二极管则之间分别接二极管则分别代表分别代表C1、C2、C3为为“1”，若某一端不接二极管则代，若某一端不接二极管则代表表“0”，图，图8-8中的用户码为中的用户码为“1、1、1”（在（在12位码中，位码中，“0”与与“1”的定义如图的定义如图8-9所示）。所示）。12位码中的位码中的H1、S1、S2是代表连续发送或单次发送的识别是代表连续发送或单次发送的识别码，当码，当H1、S1、S2 取取“1、0、0”时对应了时对应了6个连发键，即图个连发键，即图8-8

48、中的中的1、2、6号键。当号键。当H1、S1、S2 取取“0、1、0”和和“0、0、1”时对应了时对应了12个单发键，即图个单发键，即图8-8中的中的7、8、18号键。号键。12位码中的位码中的D1D6是发送的数据码，具体可以参考是发送的数据码，具体可以参考TC9148的介绍。下面给出本例中用到的的介绍。下面给出本例中用到的7、8、9、10四个单发键的四个单发键的12位代码组成。位代码组成。“7”：1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0“8”：1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0“9”：1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0“10”：1 1 1 0 1 0 0 0 0

49、 1 0 0 编码发送规则编码发送规则在遥控系统中，编码发射时具有严格的次序和时间规定。在遥控系统中，编码发射时具有严格的次序和时间规定。基本发送波形：每个发送周期按基本发送波形：每个发送周期按C1、C2、C3、H1、S1、S2、D1、D2、D3、D4、D5、D6的次序串行发送，总长度为的次序串行发送，总长度为48a，其中其中a等于每个码周期的等于每个码周期的1/4，其计算方法是，其计算方法是a=(1/fosc)192 s 420 s，其中，其中fosc是遥控发射器的晶体振荡器频率，目前是遥控发射器的晶体振荡器频率，目前普遍采用的是普遍采用的是455 kHz。图。图8-11是发送是发送“010

50、100100100”12位位码的波形，所需时间共码的波形，所需时间共48a 20ms。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:23-Feb-2006Sheet of File:D:教材编写终稿2006RS232.DDBDrawn By:111100000000图8-11 基本发送波形单发键发送规则：按下单发键时，输出的单发键发送规则：按下单发键时，输出的12位码共发送两个位码共发送两个周期（周期（12位码为一个周期），中间间隔位码为一个周期），中间间隔80a，如图，如图8-12所示。所示。连发键发送规则：按下连续键时，输出码将连续发送，