單片機(jī)原理及應(yīng)用 教學(xué)課件 作者 匡忠輝 第12章--單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).ppt

《單片機(jī)原理及應(yīng)用 教學(xué)課件 作者 匡忠輝 第12章--單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第十二章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)12．0你知道嗎12．1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述12．2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)你知道嗎單片機(jī)本身不能完成特定任務(wù)，只有與某些器件、設(shè)備有機(jī)組合在一起，并配有相應(yīng)的程序，才能構(gòu)成一個(gè)真正的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，完成特定的任務(wù)。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)從提出任務(wù)到正式使用的過程，我們稱為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)?；啬夸?2．1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述12.1.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟如下圖所示N分析用戶要求編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書根據(jù)任務(wù)書設(shè)計(jì)硬件電路程序設(shè)計(jì)電路板制作、調(diào)試?yán)糜?jì)算機(jī)及

2、仿真機(jī)進(jìn)行軟硬件綜合調(diào)試將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)，并把單片機(jī)插入電路板Y滿足要求？求？首先對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，根據(jù)用戶提出的具體功能確定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)修改后，再根據(jù)任務(wù)書設(shè)計(jì)硬件電路和編寫軟件，最后進(jìn)行軟/硬件的綜合調(diào)試。12.1.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件開發(fā)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，首先確定應(yīng)用系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，然后再按照總體設(shè)計(jì)方案要求，選定單片機(jī)機(jī)型，確定系統(tǒng)中所需器件，畫出硬件電路。根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)印制板圖，然后給印制板生產(chǎn)商制作印制電路板。最后將系統(tǒng)中所要使用的元器件焊接在印制板上，至此，

3、應(yīng)用系統(tǒng)硬件部分初步完成。硬件制作完成后，需進(jìn)行軟/硬件綜合調(diào)試，如果發(fā)現(xiàn)問題，則需修改軟件或硬件，直至滿足用戶要求為止。12.1.3單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)在2.5節(jié)“簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)”中，我們已經(jīng)介紹過簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)可以分為任務(wù)分析、確定算法、畫程序流程圖、編寫源程序以及程序調(diào)試五個(gè)步驟，這種開發(fā)思路同樣也適用于較復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)，但考慮到實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜性和多變性，這就要求開發(fā)者在編程時(shí)必須認(rèn)真考慮每一個(gè)步驟，尤其是畫程序流程圖。畫出的程序流程圖，要求結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)潔、合理。這樣，在編寫各個(gè)

4、功能程序時(shí)容易實(shí)現(xiàn)模塊化、子程序化。這樣做，既便于調(diào)試、鏈接，又便于修改和移植?；啬夸?2．2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境復(fù)雜多變，常常容易受到各種干擾的侵襲，特別是在工業(yè)環(huán)境下工作的單片機(jī)系統(tǒng)，惡劣的工業(yè)環(huán)境往往會(huì)給單片機(jī)帶來各種各樣的干擾。因此，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)必須采取一定措施，減少或消除干擾，抗干擾設(shè)計(jì)現(xiàn)已成為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中的一部分。常見干擾有電源干擾、過程通道干擾以及電磁干擾等。12.2.1電源系統(tǒng)抗干擾措施電源干擾是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中干擾的主要來源之一。由于電源直接

5、與電網(wǎng)相連，因此，電源系統(tǒng)容易受到干擾，我們可以采取以下措施：采用獨(dú)立電源供電。各種大功率設(shè)備通常容易產(chǎn)生干擾，如電機(jī)，若將單片機(jī)與這些大功率設(shè)備分開供電，在一定程度上可以減少干擾。增加隔離變壓器，由于隔離變壓器在初次級(jí)之間增加了一層屏蔽層，并將屏蔽層與鐵心一起接地，這樣，可以防止干擾通過初次級(jí)之間的分布電容進(jìn)入單片機(jī)。在整流元件上并接濾波電容，可在很大程度上削弱高頻干擾，濾波電容一般選用1000pF~0.01μF。增加低通濾波電路，通過低通濾波電路，可以濾除電路中的高頻干擾信號(hào)。添加交流穩(wěn)壓器穩(wěn)定供

6、電電壓，減少電源干擾12.2.2過程通道干擾及其抑制過程通道干擾的抑制通常采用隔離和濾波技術(shù)。常用的隔離器件有隔離變壓器、光耦、繼電器和隔離放大器等，其中，光耦應(yīng)用最廣。在過程通道中采用光耦將單片機(jī)系統(tǒng)與各種傳感器、開關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)隔離。在模擬通道中使用光耦時(shí)，應(yīng)保證被傳送信號(hào)的變化范圍始終在光耦的線性區(qū)內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生較大誤差。盡可能將隔離器件設(shè)置在執(zhí)行部件或傳感器附近，通常是將光耦放在A/D、D/A附近。光耦前后兩部分電路應(yīng)分別采用兩組獨(dú)立電源供電。當(dāng)數(shù)字通道輸出的開關(guān)量用于控制大負(fù)荷設(shè)備時(shí)，一般不宜

7、用光耦，而采用繼電器隔離輸出。此時(shí)，要在單片機(jī)輸出端的鎖存器74LS373與繼電器之間設(shè)置一個(gè)OC門驅(qū)動(dòng)器，用以提供較大的驅(qū)動(dòng)電流。硬件濾波電路常采用RC低通濾波電路，將它接在一些低頻信號(hào)傳送電路中，可以大大削弱各類高頻干擾信號(hào)?；啬夸?/p>