《单片机嵌入式系统及应用》课件——第11章 单片机应用系统开发及实例.pptxVIP

;本章内容;11.1单片机应用系统的开发过程

11.1.1开发者必须具备的知识和能力;11.1.2单片机应用系统开发的步骤;2.系统的总体设计

系统的总体设计包括单片机的选择、重要环节关键器件的选型、技术指标的实现、硬件软件功能的划分等。

单片机以及关键器件的选择一定要考虑技术是否成熟，是否满足系统的精度、速度和可靠性要求，货源是否充足等，如出现问题是否有可以替代的器件等。

技术指标与整个系统的硬件与软件都有关系，所以要综合考虑，硬件选择满足精度要求的产品，软件采用合适的数学模型和算法。

;硬件、软件功能在一定程度上具有互换性，即有些硬件电路的功能可用软件实现，反之亦然。具体采用什么方法，要根据具体要求及整个系统的性能价格比，加以综合平衡后确定。一般而言，使用硬件完成速度较快，可节省CPU的时间，但价格相对昂贵，而且系统比较复杂，势必增加硬件设计和调试的工作量和难度。用软件实现则相对经济，但占用CPU较多的时间。所以一般的原则是：在CPU时间允许的情况下，尽量采用软件。所以总体设计时，必须权衡利弊，仔细划分硬件和软件的功能。;3.系统的结构框图;4.系统的硬件设计;5.系统的软件设计;6.系统的Proteus仿真;7.系统的联机调试、运行和维护;实验环境运行满足要求后，还要在现场环境运行，现场环境相对实验环境要复杂得多，一定要认真观察运行情况，分析出现的各种故障及原因，此时出现故障时，尽量采用软件的方法修正。

系统在实际工作过程中，可能会受到来自系统内部和外部的各种各样的干扰，使系统发生异常状态。通常把瞬时的不加修理也能恢复正常的异常状态称为错误；而必须通过修理才能恢复正常的异常状态称为故障。

;8.可靠性设计;为了减少系统的错误和故障，系统设计时常从以下几个方面提高系统可靠性：

冗余设计，

电磁兼容设计，

信息冗余技术，

时间冗余技术，

故障自动检测与诊断技术，

软件可靠性技术，

失效保险技术等。

对于一个实际应用系统首先要保证可靠，其次是实时，然后是灵活和通用。

;11.2电喷汽车喷油嘴清洗机控制系统

11.2.1系统功能描述及工作原理;过去这类保养通常要交汽修厂进行，费用昂贵。现在市场上出现的一种电喷汽车喷油嘴清洗机，结合专用的燃油系统清洗剂，不需拆装发动机，只需用接头与发动机供油管及回油管连接，在发动机正常运转状况下，让清洗混合液进入燃油供给系统，在30min内即可溶解发动机供油管、喷油嘴针阀和燃烧室各组件的积炭、油泥、胶质及漆类污染物，经由循环燃烧分解过程，从汽车排放系统排出，恢复该车的性能，使其启动顺畅，怠速平稳，加油轻快，增加动力，达到省油及降低空气污染的效果。下面就对电喷汽车喷油嘴清洗机的原理与设计作一介绍。

;2电喷汽车喷油嘴清洗机的工作原理;(4)按压力+、-键通过改变直流电机上的电压（即改变汽油泵转速）调整清洗压力，电压调整范围为7V~12V。

(5)当剩余工作时间小于4min时，蜂鸣器开始鸣叫，直到定时结束，继电器释放，汽油泵停止工作，蜂鸣器停止鸣叫，数码管显示“00”。

(6)5min内无任何操作则自动断电，数码管无显示。;(7)保护措施

①油面过低保护。为防止无油损坏汽油泵，油面过低时，传感器开关闭合，汽油泵自动断电，数码管g段显示“――”，但不闪烁;

②油温过高保护。为防止油温过高起火，温度过高时，温度继电器开关闭合，汽油泵自动断电，数码管g段显示“――”，闪烁。

;11.2.2系统方案及电路设计;21;2.电路设计

电喷汽油嘴清洗机电路共有6个模块，如图11-2(a)~(f)。;(b)电机驱动电路;(c)油位过低传感器输入电路和油温过高传感器输入电路

;(d)显示器电路;(e)报警电路;(f)电机供电控制电路

图11-2电喷汽油嘴清洗机电路原理图;图11-3主程序流程图状态;2变量定义及初始化模块

程序设计时需设立一系列的变量和标志，具体如下。

uintdeta; /*1ms计时单元 */

ucharsec; /*计时秒*/

charset_min; /*设定分*/

ucharmin_5m; /*5min计数器*/

ucharval; /*中间变量*/

ucharpwm_val; /*调宽脉冲变量值*/

charpush_val; /*压力变化值*/

sfrWDT=0xa6; /*定义看门狗定时器*/

sbitpushdec_key=P1^4; /*压力―键*/

sbitpushinc_key