單片機教程之單片機應用系統的設計與實(shí)例資料說(shuō)明

本文檔的主要內容詳細介紹的是單片機教程之單片機應用系統的設計與實(shí)例資料說(shuō)明主要內容包括了：1 單片機應用系統的設計方法，2 單片機應用系統的開(kāi)發(fā)過(guò)程，3 單片機系統應用實(shí)例

　　應用系統的硬件設計

　　確定各輸入輸出數據的傳送方式是中斷方式、查詢(xún)方式還是無(wú)條件方式等。

　　根據系統需要確定使用何種結構，確定系統中主要電路是最小系統，還是擴展系統。除單片機外，系統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(gè)并行口、串行口、中斷、定時(shí)器/計數器等。

　　電路連接：根據以上各步完成完整的線(xiàn)路連接圖。

　　應用系統的軟件設計

　　劃分功能模塊及安排程序結構。例如，根據系統的任務(wù)，將程序大致劃分成數據采集模塊、數據處理模塊、非線(xiàn)性補償模塊、報警處理模塊、標度變換模塊、數據控制、計算模塊、控制器輸出模塊、故障診斷模塊等，并規定每個(gè)模塊的任務(wù)及其相互間的關(guān)系。

　? ?畫(huà)出各程序模塊詳細流程圖。

　　選擇合適的語(yǔ)言（如高級語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言）編寫(xiě)程序。編寫(xiě)時(shí)盡量采用現有模塊子程序，以提高程序設計速度。

　　將各個(gè)模塊連結成一個(gè)完整的程序。

　　在很多行業(yè)有大量的用電加熱設備，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(jiǎn)單和靈活性大等特點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數量。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。該系統的被測參數是電阻爐的溫度，由單片機PID運算得出的控制量去控制雙向可控硅的導通和關(guān)斷，以便切斷或接通加熱電源，調整電工功率，從而控制電阻爐的溫度穩定在設定值上。本系統采用過(guò)零觸發(fā)方式，干擾小、器件運行可靠，同時(shí)省去了傳統的D/A變換器件，簡(jiǎn)化了硬件設備。

　　圖9.2所示為電阻爐溫度控制系統原理圖。圖中主要包括8051單片機、溫度檢測元件和變送器、A/D轉換器、鍵盤(pán)與顯示電路、溫度控制電路和報警電路等幾個(gè)部分。因為8051單片機內部有4K字節的程序存儲器，空間足夠，所以不必再擴展程序存儲器。其工作過(guò)程為，熱電偶可將檢測的溫度轉變成mV級的電壓信號，經(jīng)溫度變送器放大后，送入A/D轉換器，轉換成數字量送入計算機，與設定值進(jìn)行比較，經(jīng)PID調節后，輸出驅動(dòng)信號，控制可控硅的導通與關(guān)斷，從而達到調節溫度的目的。若檢測的實(shí)際值與設定值相比較越限，則產(chǎn)生報警信號。