单片微控制器系统的静电放电敏感性研究

2024-07-26

单片微控制器系统的静电放电敏感性研究(精选9篇)

1.单片微控制器系统的静电放电敏感性研究 篇一

空气式静电放电规律研究和理论建模

空气静电放电(ESD)是一种复杂的气体放电过程并受到很多因素的影响,其中放电电压的大小、极性、电极接近速度和环境湿度都是影响放电的.主要因素.利用本课题研制的新型静电放电实验装置,在不同的放电电压、不同极性、不同电极接近速度和不同环境湿度条件下研究了空气ESD的放电特性,重点分析了放电电流峰值与这些因素的关系.建立了能够估算放电参数和被试设备接收的耦合电压之间定量关系的数学模型,可为ESD抗扰度实验的定量分析提供参考.

作 者:贺其元 刘尚合 王庆国 武占成 HE Qi-yuan LIU Shang-he WANG Qing-guo WU Zhan-cheng  作者单位:军械工程学院,静电与电磁防护研究所,河北,石家庄,050003 刊 名:河北大学学报(自然科学版)  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期):2007 27(6) 分类号:O441.1 关键词:静电放电(ESD)   耦合电压   接近速度   极性效应   数学模型  

2.单片微控制器系统的静电放电敏感性研究 篇二

摘要:SK5278是一种可管理16个按键的键盘控制器,该器件内部具有去抖动处理电路,可直接输出按键的键值编码,并采用串行方式与单片机或微处理器进行接口,使用该器件可简化单片机系统软硬件的键盘接口。文中给出了该器件的特点、管脚说明和使用方法,并以AT89C2051单片机为例给出了相应的接口电路及相应程序。

关键词:键盘控制 串行接口 单片机 SK5278

对于以单片机为核心构成的智能仪器、仪表、工控设备及家用电器而言,构成人机交互的键盘接口电路是必不可少的,而相应的键盘管理软硬件设计却比较麻烦。简单的矩阵键盘存在着占用CPU软硬件资源多、响应速度慢、监控软件编制复杂等问题,专用的键盘接口器件如INTE8279、HD7219又往往具有LED数码管显示电路,如果仅使用其键盘管理功能,则存在硬件资源浪费,接口电路复杂,造价较高等问题,SK5278即是为解决上述键盘管理问题而推出的一款键盘控制芯片。

1 特点及引脚功能

SK5278是福州贝能科技有限公司推出的采用PIC内核的键盘控制器。该芯片采用4线串行接口,可与任何种类的单片机接口;它具有按键有效指示输出,可用中断方式管理键盘;其行线X0~X3与列线Y0~Y3可构成4×4键盘矩阵;SK5278的16键键盘控制器内含去抖动处理电路,因而可直接输出键值;此外,该器件的工作电源电压范围宽达4~6V;SK5278采用18脚双列直插DIP封装形式。其管脚排列如图1所示,管脚说明如表1所列。

表1 SK5278管脚说明

管脚号管脚名称管脚类型

功 能

1DIOO数据输出端,读取键盘数据时,此脚在CLK上升沿输出数据2KEYO按键有效输出端,平时为低电平,当检测到有效按键时,此引脚变为高电平。读取键盘后,此引脚重新变为低电平3,14VDD 正电源4RST 复位端5VSS 电源地6~9X0~X3I矩阵键盘行线输入端10~13Y0~Y3O矩阵键盘列线输出端15OSCOO振荡输出脚,输出频率为RC振荡频率四分之一16RC 外接振荡器连接端,R=3.3kΩ,C=20pF时,振荡频率为4MHz17CSI片选端,该脚为低时,可芯片读取键盘数据18CLKI时钟输入端,读取键盘数据时,此脚电平的上升沿表示数据有效

2 工作原理

SK5278可用行线X0~X3和列线Y0~Y3构成4×4矩阵键盘。同时在芯片内部可自动完成扫描、译码、去抖动处理等任务。当SK5278检测到有效的按键时,按键有效指示“KEY”引脚将从低电平变为高电平,并一直保持到按键代码被读取为止。在“KEY”为高电平期间,如果SK5278接收到“读键盘数据”命令,(即“CS”管脚变低),则输出当前按键的键盘代码,SK5278键盘代码的范围为00H-0FH。如果在接收到“读键盘数据”时没有按键按下,SK5278将输出FFH。在一次读键盘过程完成后,按键有效指示“KEY”将变为低电平。利用按键有效指示“KEY”与单片机的外部中断端相连,可完成具有中断的键盘监控功能,从而提高CPU的工作效率,(本网网收集整理)减少按键响应时间。

SK5278工作时需要外接RC振荡电路以供系统工作,RC元件的典型值为R=3.3kΩ,C=20pF,此时的.振荡频率约为4MHz,由于此振荡频率较高,故在印制电路板布线时,所有元件尤其是振荡电路的元件应尽量靠近芯片,并尽量使电路连线最短。

SK5278的RESET复位端在一般应用情况下,可以直接与正电源连接,在需要较高可靠性的情况下,可以连接外部RC复位电路,在上电或接收到RESET端的复位信号后,SK5278大约需要经过25ms的复位时间才会进入到正常工作状态。程序中应尽可能地减少CPU对SK5278的访问次数,以提高程序的效率。

值得注意的是,如果有2个键同时被按下,则SK5278只能给出其中一个按键的代码,因此SK5278不适合应用于需要2个或2个以上按键同时被按下的应用场合。如确实需要双键组合使用或组合增加键盘数量,可在单片机的某I/O脚接入一键与SK5278共同组双键键盘监控电路。

3 串行接口及时序

SK5278采用串行方式与单片机或微处理器接口,串行数据从“DIO”引脚输出,并由“CLK”端发出同步时钟脉冲。当SK5278检测到有键按下时,按键有效指示“KEY”变高,单片机检测到“KEY”信号变高后,便将片选端“CS”拉低,从而使得SK5278将取得的键盘数据在“CLK”引脚的上升沿从“DIO”脚依次送出。在单片机发出8个时钟脉冲后,即可从“DIO”端读取8位键值编码,该编码值的D7为最高位,D0为最低位,然后单片机再使片选“CS”变高,并使“KEY”端重新输出低电平,至此,读键值过程结束。SK5278的串行接口时序如图2所示。图中,T1表示从“CS”下降沿至第一个CLK上升沿的延时,典型值为15μs;T2为CLK脉冲宽度,典型值为10μs;T3为CLK脉冲时间间隔,典型值为10μs。

4 应用电路

利用SK5278串行接口占用单片机口线少及无键按下时无须CPU干预的特点,可以很容易地构成单片机的键盘接口电路,图3所示是AT89C2051单片机与SK5278构成的键盘及接口电路。图中,AT89C2051的P1.2、P1.3、P1.4口线分别与SK5278的“CS”、“CLK”、“DIO”端相连。为了提高按键的响应速度并减少单片机的干预。本方案将SK5278的按键有效指示端“KEY”与AT89C2051的外中断端INT0相连,由于INT0为低电平中断,故而加入了一级非门以使“KEY”反相后与其相连。与图3电路对应的键盘处理程序如下:

;位定义

COUNT DATA 70H

RXBUF DATA 20H

;I/O定义

DIO BIT P1.4

CS BIT P1.2

CLK BIT P1.3

;主程序

MAIN:MOV SP,#50H

MOV P1,#0FFH ;将P1口置为输入

SETB IT0 ;INT0为边沿触发

SETB PX0 ;INT0为高优先级中断

SETB EX0 ;开INT0中断

SETB EA ;CPU开中断

LCALL DL25ms ;延时25ms等待SK5278复位

;INT0键盘中断程序

INT0:LCALL RECEIVE ;读键值

MOV A,RXBUF ;键值送A

CJNE A,#00H,KEY-1 ;K0键未按下转下键

LJMP KEY0 ;K0键按下,转入相应键值处理子程序

KEY1:CJNE A,#01H,KEY-2;

LJMP KEY1 ;K1键按下,转入相应键值处理子程序

KEY2:…

……

KEY15:CJNE A,#0FH,KEYFH ;K15键未按下,中断返回

LJMP KEY15 ;KEY15键按下,转入相应键值处理程序

KEYFH:RET; 无键按下时中断返回读键盘值程序

RECEIVE:CLR CS ;读键盘数据有效

SETB DIO ;将DIO置为高电平输入状态

ACALL DL 15μs ;T1延时

MOV COUNT,#08H ;共八位数据

LOOP:SETB CLK

ACALL DL 15μs ;T2延时

MOV A,RXBUF

RL A ;数据左移一位

MOV RXBUF,A

MOV C,DIO ;读取一位数据

MOV RXBUF.0,C

CLR CLK

ACALL DL 15μs ;T3延时

DJNZ COUNT,LOOP

SETB DIO ;将DIO重置为高电平输入

ACALL DL 15μs

SETB CS ;读键盘数据无效

RET

5 结束语

3.基于单片机的液位控制器设计 篇三

名:学

号:专业班级:

1、总体设计方案

1.1 设计功能及要求

1、利用单片机和传感器构建一套完整的水位自动控制系统。要求既能实现水位自动控制,又能显示实际水位,便于用户监视。在水塔中经常要根据水面的高低进行水位的自动控制,同时进行水位压力的检测和控制。本液位器具有水位检测、报警、自动上水和排水(上水用电机正转模拟,下水用电机反转模拟)、压力检测功能。

2、该系统以89S52单片机为水塔水位控制系统的核心,用传感器采集水压模拟信号,然后将模拟信号送入A/D转换器,换算出某一时刻水塔水位的实际高度,然后拿它与标定水位进行比较,要求实时检测水箱的液位高度,并与开始预设定值做比较,由单片机控制开关的开断进行液位的调整,最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时,要求报警,断开继电器,控制水泵停止上水;检测值若低于下限设定值,要求报警,开启继电器,控制水泵开始上水。现场实时显示测量值,从而实现对水箱液位的监控。如此重复“测量、比较、开启”这三步,直至实测水位与标定水位的偏差落入给定的精度范围之内。落入给定精度范围之后,将两个水泵同时关停。

电路焊接好后,接通电源,改变液位使检测点变化,当液位在A点以下时红灯连续亮并且发出频率较高的报警声,显示00,电机正转;当A≤液位

3、控制系统中标定水位用键盘输入,用十进制数码显示。本液位器具有水位检测、报警、自动上水和排水、压力检测功能。该控制器主要由89S52单片机,0809A/D转换器,A、B、C三点水位检测电路,压力检测电路、数码显示电路、键盘和电源电路组成。

4、可根据需要设定液位控制高度,同时具备报警、高度显示等功能,液位自动控制系统工作流程如下:将压力传感器传送来的电流信号经过前级放大和A/D转换进入单片机,经单片机计算处理(与用户的设定值作比较)。将输出数字量进行D/A转换送给电动执行机构。

5、基于单片机的水位自动控制系统的软件设计

本论文是以单片机为核心设计水塔水位控制系统,包括硬件电路的设计和控制系统程序的设计。通过此系统使水塔水位保持在要求的高度

1.2 设计方案

1.2.1硬件设计方案

(1)基于单片机的通用水位自动控制系统的硬件设计系统硬件部分的设计采用模块化的设计方法,根据功能的不同,把系统划分为如下模块(图2)。

图2 系统模块图

(1)硬件设计

液位控制器的硬件主要包括由单片机、传感器(带变送器)、键盘电路、数码显示电路、A/D转换器和输出控制电路等。

工作原理:基于单片机实现的液位控制器是以AT89C51芯片为核心,由键盘、数码显示、A/D转换、传感器,电源和控制部分等组成。工作过程如下:水箱(水塔)液位发生变化时,引起连接在水箱(水塔)底部的压力传感器,压力传感器的压力受到水的压力,即把变化量转化成电压信号;该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为0~5 V标准信号,送入A/D转换器,A/D转换器把模拟信号变成数字信号量,由单片机进行实时数据采集,并进行处理,根据设定要求控制输出,同时数码管显示液位高度。通过键盘设置液位高、低和限定值以及强制报警值。该系统控制器特点是直观地显示水位高度,可任意控制水位高度。

1.2.2软件设计方案

(1)设计框图

(2)原理:通过软件设计将将模拟信号送入A/D转换器,换算出某一时刻水塔水位的实际高度,然后拿它与标定水位进行比较,要求实时检测水箱的液位高度,并与开始预设定值做比较,由单片机控制开关的开断进行液位的调整,最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时,要求报警,断开继电器,控制水泵停止上水;检测值若低于下限设定值,要求报警,开启继电器,控制水泵开始上水。现场实时显示测量值,从而实现对水箱液位的监控。

2.硬件设计

2.1 液位检测电路

2.2 单片机最小系统

2.3 LED显示电路

2.4 按键电路

2.5 报警电路

2.6 电源电路

我们组做的是按键电路、报警电路和电源电路 PCB板图如下

3.软件设计

3.1 主程序设计

系统主程序设计:

ORG

0000H AJMP MAIN ORG

0060H MAIN: MOV P1, #FFH

;P1 P3口初始化置1 MOV

P3,#FFH JNB P1.3,AUT

;若手动在自动位置,跳到自动模式子程序 AJMP MEN

;否则转到手动模式子程序 END

自动模式子程序设计

AUT:NOP

;空命令 JNB P1.2 , LG

;水位高—LG JB

P1.1

LD,;水位没低---LD CLR P3.1

;水位低报警

JB

P1.0, LDD

;水位未低低---LDD CLR P3.0

;水位低低报警 JNB 3.1

P1.6,Y1

;M1已启动—Y1 CLR P1.4

;否则启动M1 Y1: JNB P1.7 ,Y2

;M2已启动---Y2

CLR P1.5

;否则启动M2 Y2: ACALL DELAY

;延时1分钟

AJMP AUT

;返回自动模式

LDD: JNB P1.6 ,Y3

;单独运行M1(LDD〈水位〈LD)CLR P1.4 Y3: JB

P1.7 Y2 SETB P1.5 AJMP Y2 LG: CLR P3.2

;水位高报警 LD: AJMP MAIN

;返回主程序

手动模式子程序设计

MEN: NOP JNB

P1.1 , MAIN

;水位高返回主程序 ACALL KEY CJNE A ,#FOH,NN

;有无键合 AJMP MEN NN:

JNB

ACC.4 ,HM1

JNB

ACC.5, HM2 JNB

ACC.6 ,DM1 JNB

ACC.7 ,DM2 AJMP MEN HM1: JNB

P1.6 ,MEN CLR

P1.4 AJMP MEN HM2: JNB

P1.7, MEN CLR

P1.5 AJMP MEN DM1: JB

P1.6, MEN SETB P1.4 AJMP MEN DM2: JB

P1.7, MEN SETB P1.5 AJMP MEN RET

3.2 子程序设计

3.2.1 键盘子程序设计

有无键合子程序:

KEY:

ACALL

KS1

;有无闭合 JNZ

LK1 ACALL

TIM AJMP

KEY

;无键闭合返回 LK1:

ACALL

TIM ACALL

TIM ACALL

KS1 JNZ

LK2

延时1S主程序:

T1M1:

MOV

R1, #F0H L4:

MOV

R2, #08H L1:

MOV

R3, #FAH L2:

MOV

R4, #FAH L1:

DJNZ

R4,L1 DJNZ

R3,L2 DJNZ

R2,L3 DJNZ

R1,L4 RET

3.2.2A/D转换子程序设计

A/D模数转换程序

入口参数:30H---33H;出口参数:BAI,SHI,GE CHANGE

CLRF BAI

CLRF SHI

CLRF GE

;先清除结果寄存器

MOV FW 31H

;

ADD WF 30H,1

MOV FW 32H

ADD WF 30H,1

MOV FW 33H

ADD WF 30H,1

RRF 30H,1

RRF 30H,0

MOV WF TEMP

MOV LW 64H

;减100,结果保留在W中

SUB WF TEMP,0

BTFSS

TATUS,C

;判断是否大于100

GOTO

SHI_VAL

;否,转求十位结果

MOVWF

TEMP

;是,差送回TEMP中

INC F BAI,1

;百位加1

GOTO

$-6

;返回继续求百位的值 SHI_VAL

MOV LW 0AH

;减10,结果保留在W中

SUBWF

TEMP,0

BTFSS

STATUS,C

;判断是否大于10

GOTO

GE_VAL

;否,转去判断个位结果

MOVWF

TEMP

;是,差送回TEMP中

INCF

SHI,1

;十位值加1

GOTO

$-6

;转会继续求十位的值 GE_VAL

MOVFW

TEMP

MOVWF

GE

RETURN 显示程序

入口参数:BAI,SHI,GE 出口参数:无 DISPLAY MOV FW

BAI

CALL

TABLE

MOVWF

PORTD

BCF

PORTA,3

CALL

DELAY

CALL

DELAY

BSF

PORTA,3

MOVFW

SHI

CALL

TABLE

MOVWF

PORTD

BCF

PORTA,4

CALL

DELAY

CALL

DELAY

BSF

PORTA,4

MOVFW

GE

CALL

TABLE

MOVWF

PORTD

BCF

PORTA,5

CALL

DELAY

CALL

DELAY

BSF

PORTA,5

RETURN

;个位的值

;显示百位

;显示十位

4.新一代单片PFC+PWM控制器 篇四

摘要:CM6800是美国CMC半导体公司生产的新一代单片PFC+PWM控制器,该芯片采用了LETE(同步前沿PFC/后沿PWM技术)等多项专利技术,从而减小了电路中的滤波电容值且不再需要前馈电阻,同时具有绿色模式、软启动、故障检测、欠压、过压保护等功能,其主动式PFC(功率因子校正)可使功率因子接近于1。文中介绍了CM6800的主要特点、引脚功能及内部结构,给出电压模式及电流模式的应用电路。

关键词:PFC;PWM;大功率开关电源;占空比;谐波干扰

1 引言

美国CMC半导体公司推出的单片PFC+PWM控制器CM68xx和CM69xx系列产品,由于采用了LETE(上升沿调制PFC/下降沿调制PWM)和TM(增益调制技术)等专利技术?从而使CM68xx和CM69xx这两种系列芯片的增升电容可以做到非常小,从而节省无功功耗和元件成本。另外,也可提供全面保护(如电压保护、过压保护、过流保护、短路保护及过热保护等)功能,其主动式的PFC(功率因子校正)可使功率因子接近1。CM68xx系列和CM69xx系列涵盖了从50W到5000W的应用,这使得它们可以广泛地应用于PC电源、空调、大屏幕彩电、监视器、UPS、AC adaptor等众多需要开关电源的应用领域。CM6800与CM6903的软启动电流仅为100μA,其中CM6800采用DIP16封装,CM6903为SIP9封装,它们均具有极高的性价比。本文仅介绍大功率产品CM6800的结构、特点及应用。

2 CM6800/1的主要特点

CM6800/1内含脉宽调制控制器,能促进小型低成本大容量电容在开关电源设计中的应用。同时该产品还可降低电力线路负载,减小场效应管的`应力,从而设计出完全符合IEC-1000-3-2规范的开关电源产品。

CM6800/1的主要特性如下:

●PWM部分添加了反向限流;

●23V Bi-CMOS处理;

图2

●通过VIN OK可保证以2.5V而不是1.5V运作PWM;

●具有同步的前沿PFC及后沿PWM;

●为超快PFC响应提供有高转换率误差放大器;

●具有低启动电流(100μA type.)和低工作电流(3.0mA type.)特性;

●低THD、高PF;

●利用PFC与PWM之间的存储电容可减小纹波电流;

●具有平均电流控制模式,同时具有连续或非连续工作模式的boost型前沿PFC;

5.单片微控制器系统的静电放电敏感性研究 篇五

城市河道系统的景观敏感性与景观规划

运用景观生态学的原理,通过对城市河道系统的景观敏感性与视觉美学敏感性的分析,指出景观系统的`敏感性是指不同时间和空间尺度上系统对干扰的反应.揭示了城市化的快速发展使土地利用方式发生大规模改变的同时,城市河道及其沿岸景观系统在结构、形态上也发生巨大变化,导致河流水文、生态系统的破坏与功能的退化,城市水文洪涝灾害频发、水质污染严重和美学质量下降等问题,提出用景观规划探讨城市河道系统的保护、修复与补偿系统及可持续发展途径.

作 者:王紫雯 符燕国 徐承祥 WANG Zi-wen FU Yan-guo XU Chen-xiang  作者单位:王紫雯,符燕国,WANG Zi-wen,FU Yan-guo(浙江大学,建筑工程学院,浙江,杭州,310027)

徐承祥,XU Chen-xiang(浙江省围垦局,浙江,杭州,310006)

刊 名:浙江大学学报(理学版)  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY (SCIENCE EDITION) 年,卷(期):2005 32(5) 分类号:X321 关键词:城市河道   景观敏感性   视觉美学敏感性   景观规划  

6.光电跟踪系统内模控制器的设计 篇六

针对光电跟踪系统,提出一种基于内模控制原理的新型位置控制器设计方法.内模控制是一种基于对象数学模型进行控制器设计的新型控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆.该控制器设计方法简单,只有一个可调参数,而且可调参数直接与系统的.动态特性和鲁棒性相关,与常规PID控制器相比,参数调整更加方便.由实验数据统计分析得出,系统的方位跟踪误差和高低跟踪误差的均方根分别为0.4mrad和0.3mrad,表明该控制器能够提高系统的跟踪精度,从而为高性能光电跟踪系统提供了一种新的控制方法.

作 者:赵志诚 贾彦斌 张井岗 孙志毅 作者单位:赵志诚,张井岗,孙志毅(太原科技大学自动化系,山西,太原,030024)

贾彦斌(北方自动控制技术研究所,山西,太原,030006)

7.单片微控制器系统的静电放电敏感性研究 篇七

传感器失效的飞控系统完整性控制器设计

从提高新一代战斗机可靠性和性能出发,提出对飞控系统传感器失效具有完整性的鲁棒容错控制器设计方法.采用状态观测器理论和H∞鲁棒控制理论相结合的方法,针对已知故障设计的.控制器,在传感器正常和故障两种情况下,既保证闭环系统的鲁棒稳定性,又保证了闭环系统对于外界干扰具有要求的H∞范数指标.以某型战斗机为算例,考虑俯仰角速率传感器失效和阵风干扰,进行控制器设计,仿真结果验证该方法的正确性和有效性.

作 者:王伟 张庆振 任章 WANG Wei ZHANG Qing-zhen REN Zhang  作者单位:北京航空航天大学精确制导技术研究中心,北京,100083 刊 名:火力与指挥控制  ISTIC PKU英文刊名:FIRE CONTROL & COMMAND CONTROL 年,卷(期): 32(7) 分类号:V249.1 关键词:传感器故障   容错控制   H∞范数界  

8.论文单片机系统中的汉字显示 篇八

摘要:需要显示的汉字较多时,单片机系统中的汉字编码非常繁琐,单片机系统中的汉字显示。本文介绍一种直接利用PC机的汉字内码作为单片机系统的汉字编码,以简化系统的设计。

关键词:单片机 液晶显示器 29F040 汉字显示

引言

在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中,越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。通常的汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵(如16×16点阵),将点阵文件存入ROM,形成新的汉字编码;而在使用时刚需要先根据新的汉字编码组成语句,再由MCU根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。在这种显示方式中,如果使用的流字数量较大或语句较多时,利用汉字的新编码组成语句将是一件十分繁琐而枯燥的工作。针对这种情况,本文提出了一种十分简单的方式——直接利用PC机的汉字内码作为单片机系统的编码。下面以8031单片机系统为例阐述如下:

一、硬件组成

本系统中采用香港精电公司的内置T6963控制器[1]的240128T点阵图形液晶显示器。该显示器1行为240点,能容纳16×16点阵的汉字15个,总列数为128点,能显示8行汉字。为了使用MCU操作可使用1片512KB的存储器(如本系统中的29F040)用来存储全部的国标16×16点阵汉辽、8×16的ASCII码点阵数据以及汉字语句编码数据,计算机论文《单片机系统中的汉字显示》。为了降低成本和减小体积,对于速度要求不是很高的场合也可采用大容量的串行数据存储器,如AT45DB041B。具体的硬件控制电路如图1所示(与汉字显示无关的电路略)。

由于29F040的`容量为512KB,而5031微控制器只能管理64KB的数据间,所以可将29F040分成16页,每页32KB,占单片机系统数据空间的8000H~0FFFFH(剩余32KB为单片机系统的其他存储器和外设)。页码由单片机的P1.0~P1.3选择。液晶显示器的地址为7FF8H~7FF9H。二、汉字显示原理及软件设计

UCDOS软件中的文件HZK16和文件ASC16分别为16×16的国标汉字点阵文件和8×16的ASCII码点阵文件,以二进制格式存储。在文件HZK16中,按汉字区位码从小到大依次存有国标区位码表中的所有汉字,每个汉字占用32个字节,每个区为94个汉字。在文件ASC16中按ASCII码从小到大依次存有8×16的ASCII码点阵,每个ASCII码占用16个字节。

在PC机的文本文件中,汉字是以机内码的形式存储的,每个汉字占用两个字节:第一个字节为区码,为了与ASCII码区别,范围从十六进制的0A1H开始(小于80H的为ASCII码字符),对应区位码中区码的第一区;第二个字节为位码,范围也是从0A1H开始,对应某区中的第一个位码。这样,将汉字机内码减去0A0AH就得该汉字的区位码。

9.单片微控制器系统的静电放电敏感性研究 篇九

工业生产中对于温度控制的需求是十分严格的,大量的锅炉、加热炉以及家用电器,如热水器、电水壶等对于温度控制都有需求。如果温度控制不精准,小则出现浪费资源的现象发生,大则可以引发重大事故。因此,精准的温度控制是十分必要的,那么温度控制系统应运而生。自动温度控制系统需要准确的控制温度,及时的做出后续操作。基于单片机的自动温度控制系统以其外型小巧、功能强大的优势近些年被广泛应用于动温度控制系统当中。

2基于AT89C51单片机的水温控制系统设计

2.1系统设计

基于AT89C51单片机的水温控制系统采用了当前应用广泛的AT89C51单片机,以AT89C51单片机做为核心部件,以汇编语言对其进行编程控制其它辅助系统,用PID算法来控制PWD波的产生,进而实现系统温度的控制。

2.2硬件设计

基于单片机水温控制系统硬件主要由单片机基本系统、温度传感器、电炉、继电器、显示电路、报警电路、键盘等组成。

(1)单片机基本系统。单片机基本系统采用了AT89C51芯片,它由基本供电电路、时钟电路和复位电路组成。键盘、显示电路、报警电路将信号输入到单片机基本系统当中,单片机基本系统根据温度传感器采集到的数据,进行数据分析与处理,得到相应的控制信号,由控制信号驱动继电器工作,从而达到控制电炉工作的结果,最终达到控制温度的目标。

(2)温度传感器。温度传感器的作用是对水温进行温度的检测,并实时将数据传送至单片机基本系统,以供其进行数据分析。

(3)继电器。继电器的作用是控制电炉工作,它通过接收单片机基本系统的控制信号,实现对于电炉的控制。

(4)电炉。电炉是用来实现对水加热的功能,由继电器根据控制信号对其进行控制。

(5)键盘。本设计采用61板自带按键,不需要另外连接硬件即可使用。

(6)显示电路。由六个八段数据管以及数码管的驱动电路组成,前三段用于显示控制温度,后三段用于显示实际测量温度。

(7)报警电路。报警系统是出于电炉的安全考虑进行设计的。温度传感器获得数据传递给单片机基本系统,单片机基本系统分析数据后,当水温过高或过低,即达到预设最大值与最小值时,单片机驱动报警电路,实现报警功能。以上各组件与单片机芯片引脚连接方式为:温度传感器输入端连接到P3.1口,按键接在P3.1、P3.2、P3.3,分别控制设定温度的十位、个位和小数位,单片机的输出控制信号由P3.5输出;实际水温显示的字型码是由P0口送出,十位、个位和小数位分别由P1.0、P1.1、P1.2选通;设定温度显示的字型码是由P2口送出,十位、个位和小数位分别由P1.3、P1.4、P1.5选通。

2.3软件设计

(1)主程序设计:系统采用汇编语言进行编程,由主程序进行控制。即由主程序调用子程序。其功能主要对传感器采集的数据送入单片机中特定单元,然后一方面进行在LED显示,另一部分与设定值进行比较,通过PID算法得到控制量并经由单片机输出去控制电动调节阀进行水温调节。

(2)子程序设计:主要由显示子程序、键盘中断子程序、进制转换子程序、温控子程序、报警子程序等组成。显示子程序用于显示实际温度和设定温度;键盘中断子程序用于对系统进行设定控制;进制转换子程序用于把采集的温度信号换算为对应的温度值;温控子程序把采集的实际温度与设定温度值比较,调用PID算法,输出控制信号;报警子程序用于控制非法输入温度值。3.4温度控制系统的数学模型温度控制系统可采用采用比例积分调节器来校正,按照一定采样周期采集r(k)和F(k),其偏差值为e(k)=r(k)-F(k)(1)根据偏差值来计算输出u(k),其对应差分方程为:u(k)=u(k-1)+a0e(k)-a1e(k-1)(2)其中:a0=Kp(1+T/T1)a1=Kpe(k)=(rk)-F(k)

3结语

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