第九章 MCS-51单片机应用.docVIP

第九章 MCS-51单片机应用 教学重难点： 1. 根据各种系统的要求，了解MCS-51单片机系统的应用。 2．根据一个具体的系统的要求，编写主程序。 3. 程序的编写步骤及格式。 教学基本要求： 通过本章的学习，让学生结合前面八章学习的知识了解如何让单片机如何去开发系统。并能掌握系统开发的步骤，简单一些的编写程序。 教学内容： §9-1 汽车驾驶操纵信号灯单片机控制系统 汽车转驾驶操纵信号灯单片机控制系统，系统很小，很简单，但可典型地看到MCS-51单片机系统位操作指令的应用与位操作功能强的优越性。 一、系统的要求 汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、仪表板左转弯灯、左尾灯或右头灯、仪表板右转弯灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面述及的6个信号灯全都闪烁；汽车刹车时，2个尾灯点亮；若正当转弯时刹车，则转弯时原应闪烁的信号灯仍应闪烁。以上闪烁，都是频率为1Hz的低频闪烁，在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为30Hz的高频闪烁。 综上所述，在各种操作动作时，信号灯应输出的信号见表9-1。 表9-1 汽车驾驶操纵与信号 驾 驶 操 作 输 出 信 号 仪表板左转弯灯 仪表板右转弯灯 左头灯 右头灯 左尾灯 右尾灯 左转弯（合上左转开关） 闪烁 —— 闪烁 —— 闪烁 —— 右转弯（合上右转开关） —— 闪烁 —— 闪烁 —— 闪烁 合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 刹车（合上刹车开关） —— —— —— —— 亮 亮 左转弯时刹车 闪烁 —— 闪烁 —— 闪烁 亮 右转弯时刹车 —— 闪烁 —— 闪烁 亮 闪烁 刹车，并合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 亮 左转弯时刹车，并合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 右转弯时刹车，并合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 闪烁 停靠（合停靠开关） —— —— 30Hz 闪烁 30Hz 闪烁 30Hz 闪烁 30Hz 闪烁 二、硬件设计 根据表9-1，可画出实现这汽车操纵信号灯的相应数字逻辑电路，见图9-1。 我们用MCS-51系列单片机，同样可实现： ① 图9-1的功能； ② 产生所需的低频（1Hz）与高频（30Hz）闪烁信号； ③ 有一定的故障监控性能，以提高系统的可靠性。 1Hz、30Hz闪烁信号的产生可由单片机内部的定时器解决。 图9-2是汽车驾驶操纵信号单片机控制后的硬件原理图。 由图9-2可见，各种驾驶操作的信号自P3口送入单片机，而使信号灯点亮的输出信号则自P1口输出。图中的晶体管是输出驱动级。图的下部是故障监控电路。在P1.0～P1.5共6路输出中，如轮流使1路的晶体管断开（Pl口相应引脚输出低电平）。这1路的信号灯将熄灭，而其他5路的晶体管接通（P1口引脚送来高电平），相应的信号灯点亮，则在正常情况下，信号灯熄灭的那路将使P1.7呈现低电平；要是P1.7出现高电平，可说明当前这1路有了故障。另外，如使6路的晶体管全部接通（P1口引脚送来高电平），在正常情况下，P1.7应呈高电平；要是P1.7出现低电平，也说明信号线路存在故障。有故障时，通过软件应使P1.6输出高电平，以点亮故障信号灯报警。 有了单片机系统硬件，单片机控制系统要实现上述①、②、③三项功能还需软件编程。 三、参考程序 LJMP 0030H ；定时器/计数器0重装载 MOV TH0 ， # F0H ；保护现场 PUSH PSW AJMP INTSUB MOV TL0 ， # 0 ；定时器/计数器0预置数 MOV TH0 ， # F0H ；同上 MOV TMOD ， # ；定时器/计数器0工作方式1，定时器/计数器1未用 MOV 20H ， # 244 ；片内RAM20H单元作计数器，初值设定为244 SETB ET0 ；定时器/计数器0开中断 SETB EA ；开总中断 SETB TR0 ；启动定时器/计数器0 SJMP ＄ ；等待 INTSUB： DJNZ 20H ， LAMP ；片内RAM20H单元未减到0，转信号灯指示程序段 MOV 20H ， # 244 ；片内RAM20H单元已减到0，则该单元重装载 MOV P1 ， # 3FH ；使P1.0～P1.5输出高电平，此起为故障监控程序段 CLR P1.0 JB P1.7 ， FAULT SETB P1.0 CLR P1.2 JB P1.7 ， FAULT SETB P1.2 CLR P1.4