1、第11章SCM應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計示例，11.1單片機電子表設(shè)計，一般使用單片機設(shè)計電子表的方法有兩種。一個是通過單片機內(nèi)部的定時器/計數(shù)器。這種方法硬件線路簡單，使用軟件編程實現(xiàn)時鐘計數(shù)，通常稱為軟時鐘。系統(tǒng)的功能通常與軟件設(shè)計相關(guān)，通常在時間精度不高的情況下使用。二是利用時鐘芯片，功能強大，功能部件集成在芯片內(nèi)部，自動生成時鐘等相關(guān)功能。硬件成本比較高，軟件編程簡單。通常用于需要更多時鐘精度的情況。11.1.1軟時鐘的基本原理軟時鐘是利用微控制器內(nèi)部的計時器/計數(shù)器完成的，其處理過程如下：首先，將單片機內(nèi)部的計時器/計數(shù)器設(shè)置為按規(guī)定的方式運行，配置機器周期數(shù)的基準時間(例如10毫秒)，然后使用其

2、他計時器/計數(shù)器或軟件計數(shù)計算基準時間計數(shù)，計算基準時間計數(shù)為秒(100次，10ms)，60次，60次為小時，24次為一天然后，通過數(shù)字管在該位置顯示其內(nèi)容即可。11.1.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計、11.1.1.3系統(tǒng)軟件程序設(shè)計、電子表的軟件系統(tǒng)由包括初始化參數(shù)設(shè)置、鍵處理、數(shù)碼管顯示模塊等的主程序和子程序組成，每個模塊在設(shè)計中采用子程序結(jié)構(gòu)設(shè)計，并從主程序調(diào)用。計時器/計數(shù)器作為中斷處理，因此還編寫了計時器/中斷服務(wù)子例程，以便計時器/計數(shù)器中斷服務(wù)程序調(diào)整時鐘。主程序主程序執(zhí)行進程圖，主程序首先初始化顯示設(shè)備和計時器/計數(shù)器，然后反復(fù)調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊和按鍵處理模塊，按鍵進入相應(yīng)的功能程序。2

3、數(shù)碼管顯示模塊此系統(tǒng)共享8個數(shù)碼管，從右到左依次顯示秒位、秒10位、水平線、分10位、水平線、小時和小時10位。數(shù)碼管顯示存儲在8個內(nèi)存單元中的信息，其中秒和秒10位、分鐘和分鐘10位、小時和小時10位分別與秒、分鐘和時間數(shù)據(jù)分開。在此系統(tǒng)中，數(shù)字管顯示使用軟件解碼動態(tài)顯示。首先創(chuàng)建在內(nèi)存中顯示信息的字段代碼表，顯示時從顯示緩沖區(qū)中刪除顯示的信息，然后通過表程序查找字段代碼表中顯示的信息的字段代碼，在端口P0上輸出，在端口P2上顯示選定了相應(yīng)位代碼輸出的代碼管道，從而顯示該代碼管道上顯示的緩沖區(qū)的內(nèi)容。3計時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)程序計時器/計數(shù)器T0用于時間計時。選擇方法1，重復(fù)計時，計時時

4、間50毫秒，計時時間對中斷，中斷服務(wù)程序中計數(shù)器對50毫秒，20次對秒1，秒60對分鐘1，秒0；將子單位加到60，將時間單位加1，同時除以單位0。將時間單位加到24后，時間單位顯示為零，表示一天的時間已滿。計算單元數(shù)時，將值放置在存儲單元中的指定位置。計時器/計數(shù)器T0中斷服務(wù)進程流程圖圖圖4鍵處理模塊鍵處理設(shè)置為沒有鍵的時鐘正常移動。按下K0按鈕進入分鐘狀態(tài)，時鐘停止移動。按K1可以按K2鍵加或減1。繼續(xù)按K0鍵調(diào)整分鐘和小時。最后按K0鍵結(jié)束調(diào)節(jié)狀態(tài)，時鐘開始計時操作。5匯編語言源列表(略)、6 c語言源列表(略)、11.2多通道數(shù)字電壓表設(shè)計、11.2.1多通道數(shù)字電壓表原理和功能、多通

5、道數(shù)字電壓表應(yīng)用系統(tǒng)主要使用A/D轉(zhuǎn)換器對各路電壓值進行采樣，得出相應(yīng)的數(shù)字，然后將模擬電壓值顯示為顯示器。設(shè)計時測試的輸入電壓假定為8向，電壓值假定為05V，可以在4位LED數(shù)字管道中交替顯示，也可以表示為1向選擇。測量的最小分辨率為0.019V，測量誤差為0.02V?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求使用AT89C52微控制器，A/D轉(zhuǎn)換器使用ADC0809。ADC0809是8位A/D轉(zhuǎn)換器。如果輸入電壓為5.00V，則輸出數(shù)據(jù)值為255(0FFH)，因此最大分辨率為0.0196V(5/255)。ADC0809具有8路模擬輸入端口，通過3位地址輸入，您可以選擇8路之一進行轉(zhuǎn)換。每次改變3位地址輸入

6、部的地址，就可以依次測量8向輸入電壓。led數(shù)碼管顯示采用軟件解碼動態(tài)顯示。顯示通過“選擇關(guān)鍵點”循環(huán)到8圈或通過“顯示單個過程”選擇關(guān)鍵點可以顯示的通道數(shù)。11.2.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計、11.2.3系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計、一個主程序主程序包含初始化部分、調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序和調(diào)用顯示程序，如下圖所示。初始化包含存儲通道數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)和初始化顯示緩沖區(qū)。此外，對于單通路標記和循環(huán)標記，系統(tǒng)設(shè)置標志位00H控件，初始化時將00H位設(shè)置為0，默認值為循環(huán)標記，1時更改為單通路標記控件，00H位由單通路/循環(huán)密鑰控制。2 A/D轉(zhuǎn)換子例程，A/D轉(zhuǎn)換子例程用于ADC0809 8-way輸入模擬電壓的A/D

7、轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的值存儲在8個相應(yīng)的存儲設(shè)備上，如下圖所示。A/D轉(zhuǎn)換子例程每隔一定時間(即每隔一定時間)對輸入電壓進行采樣。4匯編語言源列表(略)，5 c語言源列表(略)，LED數(shù)碼管采樣軟件解碼動態(tài)掃描方法。顯示子例程包括多周期顯示程序和單個顯示程序，多周期顯示程序依次將8個存儲單元的值彈出到4個數(shù)字管，每個數(shù)字管顯示1秒。單一顯示程式會顯示目前選取的所有資料。每個數(shù)據(jù)顯示必須轉(zhuǎn)換為四個數(shù)字管顯示緩沖區(qū)中的十進制BCD代碼。單個或循環(huán)顯示由標志位00H控制。顯示控制過程中添加了對單個或循環(huán)鍵和通道選擇鍵的判斷。3顯示子程序，11.3單片機數(shù)字顯示溫度計，11.3.1單片機數(shù)字顯示溫度計的原

8、理，溫度測量一般可以用兩種方法完成。一種是像熱電阻這樣的設(shè)備，由于熱效應(yīng)，熱電阻的電阻可能會隨著溫度而變化，當熱電阻接入電路時，通過該電流或其末端的電壓隨溫度變化，然后采集溫度變化的電壓或電流，執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換，然后傳輸?shù)絾纹瑱C進行數(shù)據(jù)處理，通過顯示電路測量的溫度，這種設(shè)計需要A/D轉(zhuǎn)換電路，其溫度測量電路比較麻煩。第二種方法是使用溫度傳感器芯片。溫度傳感器芯片將溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，直接傳輸?shù)轿⒖刂破?，轉(zhuǎn)換后通過顯示電路顯示即可。該方法電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計方便，目前應(yīng)用很廣，本書介紹的就是用第二種方法設(shè)計的單片機數(shù)字顯示溫度計。要求的溫度測量范圍為-5599，準確度誤差小于0.5。11.3.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計、系統(tǒng)硬件電路由單片機系統(tǒng)、溫度測量電路和顯示電路等構(gòu)成、11.3.3系統(tǒng)軟件程序設(shè)計、主程序、溫度測量子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序等構(gòu)成、一主程序、主程序先初始化，檢測DS18B20是否存在，然后調(diào)用讀取溫度子程序主程序流程圖圖、2溫度測量子例程、溫度測量子例程讀取和處理DS18B20測量的當前溫度值的能力，讀取的溫度值以BCD代碼的形式保存在緩沖