畢業(yè)論文《消防門控系統(tǒng)》

1、山東經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）課題:消防門控系統(tǒng)專業(yè)年級：應(yīng)用電子技術(shù)班學(xué)生學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：評閱人：卷簾門控系統(tǒng)摘要：本課題包括硬件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試兩大模塊。其基本的內(nèi)容是采用pic16f84 單片機(jī)組成單片機(jī)控制系統(tǒng)，利用pic16f84的在線調(diào)試和在線編程能力，通過微 機(jī)的pic單片機(jī)開發(fā)軟件，在線調(diào)試和在線編程，建立pic單片機(jī)的調(diào)式編程環(huán)境, 開發(fā)消防門控系統(tǒng)。消防門控系統(tǒng)，要求由單片機(jī)pic16f84通過控制電路完成對消防卷簾門控制電 機(jī)（三相電機(jī)）的運(yùn)行控制，包括手動控制運(yùn)行，自動運(yùn)行，位置檢測，煙霧檢測 告警控制，溫度檢測告警控制，故障檢測告警功能。功能包括：1、主電學(xué)

2、習(xí)：比把卷簾提升上限位。b、將附圖屮設(shè)置開關(guān)1撥到on位置，此時“運(yùn)行燈”亮。c. 按手動盒“停止鍵”，卷簾下降到屮限位（距地面1.8米）時再按“停止鍵” 卷簾停止，延時時間到后再按“停止鍵”卷簾停止后自動上升到上限位時停止。d將附圖中設(shè)置開關(guān)1撥到off位置，此時“運(yùn)行燈”滅，主電學(xué)習(xí)完成。2、備電學(xué)習(xí)a把卷簾提升到上限位后，關(guān)掉主電。b. 按“消音鍵”消除故障音。c. 將附圖中設(shè)置開關(guān)1撥到on位置，此時“運(yùn)行燈”亮。d. 按手動盒“停止鍵”，卷簾自重下降到中限位（距地面1.8米）時再按“停止 鍵”卷簾停止后，后在自重下降到限位停止。e. 將附圖中設(shè)置開關(guān)1撥到off位置，此時“運(yùn)行燈”滅

3、，備電學(xué)習(xí)完成。f合上主電，把卷簾提升到上限位。關(guān)鍵詞：在線調(diào)試在線編程pic16f84 pic單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)指導(dǎo)老師簽名：1緒論11.1前言i1.2設(shè)計任務(wù)與要求32器件介紹42. 1 pic16e84單片機(jī)簡介42.2開發(fā)工具簡介63系統(tǒng)設(shè)計83.1系統(tǒng)總體設(shè)計83.2系統(tǒng)硬件設(shè)計84整機(jī)及主要部件性能165系統(tǒng)調(diào)試17參考文獻(xiàn)211-1前言近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品，越來越受到人 們的青睞。本課題是以pic16f84單片機(jī)和電子技術(shù)應(yīng)用為主設(shè)計的單片機(jī)控制系統(tǒng)。 本課題主更是訓(xùn)練對電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能力。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)、課程設(shè)置 和教學(xué)要求，本專業(yè)的學(xué)生

4、應(yīng)具有電子技術(shù)方面的設(shè)計能力，在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)重點(diǎn) 體現(xiàn)和檢驗(yàn)這種綜合能力，提髙畢業(yè)生的技術(shù)水平，從而培養(yǎng)新一代既具有理論、 又具有動手能力的實(shí)用性人才，以適合國家建設(shè)和發(fā)展的需求。通過本次設(shè)計應(yīng)熟 悉ptc單片機(jī)的工作原理和開發(fā)的整個流程，熟練應(yīng)用protel99進(jìn)行原理圖的設(shè)計和 pcb的設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計，我國的單片機(jī)年容量已達(dá)13億片，且每年以大約16%的速度增長，但 和對于世界市場我國的占有率還不到1%。這說明單片機(jī)應(yīng)用在我國才剛剛起步，有 著廣闊的前景。培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用人才，特別是在工程技術(shù)人員中普及單片機(jī)知識有 著重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)今單片機(jī)廠商琳瑯滿日，產(chǎn)品性能各異。針對具體情況，我們應(yīng)選

5、何種型號 呢？首先，我們來弄清兩個概念：集中指令集(cisc)和精簡指令集(risc) o采 用ctsc結(jié)構(gòu)的單片機(jī)數(shù)據(jù)線和指令線分時復(fù)用，即所謂馮諾伊曼結(jié)構(gòu)。它的指令豐 富，功能較強(qiáng)，但取指令和取數(shù)據(jù)不能同時進(jìn)行，速度受限，價格亦高。采用rtsc 結(jié)構(gòu)的單片機(jī)數(shù)據(jù)線和指令線分離，即所謂哈佛結(jié)構(gòu)。這使得取指令和取數(shù)據(jù)可同 時進(jìn)行，且由于一般指令線寬于數(shù)據(jù)線，使其指令較同類cisc單片機(jī)指令包含更多 的處理信息，執(zhí)行效率更高，速度亦更快。同時，這種單片機(jī)指令多為單字節(jié)，程 序存儲器的空間利用率人人提高，有利于實(shí)現(xiàn)超小型化。屬于cisc結(jié)構(gòu)的單片機(jī)有 intel8051 系列、motorola和m

6、68hc系列、atmel的at89系列、臺灣winbond(華邦)w78 系列、荷蘭pilips的pcf80c51系列等；屬于risc結(jié)構(gòu)的有microchip公司的pic系列、 zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韓國三星公司的ks57c系列4位單片機(jī)、臺灣 義隆的em-78系列等。一般來說，控制關(guān)系較簡單的小家電，可以采用rtsc型單片機(jī); 控制關(guān)系較復(fù)雜的場合，如通訊產(chǎn)品、工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)采用cisc單片機(jī)。不過，risc 單片機(jī)的迅速完善，使其佼佼者在控制關(guān)系復(fù)雜的場合也毫不遜色。根據(jù)程序存儲方式的不同，單片機(jī)可分為eprom、otp （一次可編程）、qtp （掩 膜）三

7、種。我國一開始都采用romless型單片機(jī)（片內(nèi)無rom,需片外配eprom）,對 單片機(jī)的普及起了很大作用，但這種強(qiáng)調(diào)接口的單片機(jī)無法廣泛應(yīng)用，甚至走入了 謀區(qū)。如單片機(jī)的應(yīng)用一味強(qiáng)調(diào)接口，外接1/0及存儲器，便失去了單片機(jī)的特色。 冃前單片機(jī)大都將程序存儲體置于具內(nèi)，給應(yīng)用帶來了極人的方便。值得一提的是, 以往otp型單片機(jī)的價榕是qtp的3倍，而現(xiàn)在已降至1.5-1.2倍，選用otp型以免訂 貨周期、批量的麻煩是可取的。隨著科技的迅猛發(fā)展，微處理器和集成電路的功能大大加強(qiáng)，單片機(jī) （single-chip microcomputer）以體積小、功能強(qiáng)和價格低廉等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于家電、 工業(yè)過

8、程控制、儀黠儀表、智能武器、航空和宇間飛行器等領(lǐng)域。所謂的單片機(jī)就 是把計算機(jī)最基本的功能電路，如cpu、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、i/o接口、定時/ 記數(shù)器、屮斷系統(tǒng)等集成到一塊芯片上，形成單片形態(tài)的計算機(jī)。但單片機(jī)本身沒 有自開發(fā)功能，必須借助工具來排除目標(biāo)系統(tǒng)樣機(jī)中的硬件故障修改并生成目標(biāo)系 統(tǒng)，并排除程序錯誤，當(dāng)忖標(biāo)系統(tǒng)調(diào)試成功后還需要開發(fā)工具把忖標(biāo)程序固化到單片 機(jī)的內(nèi)部或外部eprom中.編譯軟件、仿真器和編程器是單片機(jī)開發(fā)的基本工具。1） pic最人的特點(diǎn)是不搞單純的功能堆積，而是從實(shí)際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能 與價格比，靠發(fā)展多種型號來滿足不同層次的應(yīng)用要求。就實(shí)際而言，不同的應(yīng)用

9、對單片機(jī)功能和資源的需求也是不同的。比如，一個摩托車的點(diǎn)火器需要一個i/o 較少、ram及程序存儲空間不大、可靠性較高的小型單片札 若采用40腳且功能強(qiáng)大 的單片機(jī)，投資大不說，使用起來也不方便。pic系列從低到高有幾十個型號，可以 滿足各種需耍。其中，pic12c508單片機(jī)僅有8個引腳，是世界上最小的單片機(jī)，如 圖1所示：該型號有512字節(jié)rom、25字節(jié)ram、一個8位定時器、一根輸入線、5根i/o線， 市面售價在3 6元人人民幣。這樣一款單片機(jī)在象摩托車點(diǎn)火器這樣的應(yīng)用無疑是 非常適合。pic的高檔型號，女f1pic16c74 （尚不是最高檔型號）有40個引腳，其內(nèi)部 資源為rom共4

10、k、192字節(jié)ram、8路a/d、3個8位定時器、2個ccp模塊、三個串行口、 1個并行口、11個中斷源、33個1/0腳。這樣一個型號可以和其它品牌的高檔型號媲 美。2）精簡指令使其執(zhí)行效率人為提高。pic系列8位cmos單片機(jī)具有獨(dú)特的risc 結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線（harvard）結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長的 特性，且允許指令碼的位數(shù)可多于8位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用cjlsc結(jié)構(gòu)的8位 單片機(jī)相比，可以達(dá)到2:1的代碼壓縮，速度提高4倍。3）產(chǎn)品上市零等待（zero time to market） o釆用pic的低價otp型芯片,可 使單片機(jī)在具應(yīng)用程序開發(fā)完成后立刻使該

11、產(chǎn)品上市。4）pic有優(yōu)越開發(fā)環(huán)境。otp單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的實(shí)時性是一個重要的指標(biāo)，象普 通51單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng)大都采用高檔型號仿真低檔型號，其實(shí)時性不盡理想。pic 在推出一款新型號的同時推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開發(fā)系統(tǒng)曲專用的仿真芯片 支持，實(shí)時性非常好。就我個人的經(jīng)驗(yàn)看，還沒有岀現(xiàn)過仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果 不同的情況。5）其引腳具有防瞬態(tài)能力，通過限流電阻可以接至220v交流電源，可直接與繼 電器控制電路和連，無須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來極大方便。6）徹底的保密性。pic以保密熔絲來保護(hù)代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲， 別人再也無法讀出，除非恢復(fù)熔絲。h前，pic采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)

12、熔絲的可能 性極小。7）自帶看門狗定時器，可以用來提高程序運(yùn)行的可靠性。8）睡眠和低功耗模式。雖然pic在這方面已不能與新型的ti-msp430相比，但 在大多數(shù)應(yīng)用場合述是能滿足需要的。1.2設(shè)計任務(wù)與要求本課題包括硬件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試兩大模塊。其基本的內(nèi)容是采用pic16f84單片 機(jī)組成單片機(jī)基本系統(tǒng)，利用p1c16f84的在線調(diào)試和在線編程能力，通過微機(jī)的p1c 單片機(jī)開發(fā)軟件，在線調(diào)試和在線編程樣本例子程序，建立p1c單片機(jī)的調(diào)式編程環(huán) 境，提供一個pic單片機(jī)的操作開發(fā)學(xué)習(xí)平臺。其具體控制要求為：本設(shè)計選用ptc16f84單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)通過手動控制裝置控 制紡火卷簾執(zhí)行上升、停止、下

13、降動作，能接受防火卷簾限為器的反饋信號，控制 防火卷簾執(zhí)行相應(yīng)的動作，并發(fā)出卷簾動作聲、光指示信號要求：1、設(shè)計方案論證，選擇最優(yōu)方案2、畫出原理圖3、設(shè)計印制板電路圖4、元器件配套5、焊接、組裝、調(diào)試6、系統(tǒng)調(diào)試7、文檔整理2器件介紹2.1 pic16f84單片機(jī)簡介microchip公司生產(chǎn)的pic 8位單片機(jī)16f8x系列產(chǎn)品是pic單片機(jī)中級型產(chǎn)品之 。該系列產(chǎn)品的主要型號是16f83和16f84o該系列產(chǎn)品的最大特點(diǎn)是有8kx 14的 flash （閃速e2prom）程序存儲器和帶8位的flash （閃速e2prom）數(shù)據(jù)存儲器，其擦寫次 數(shù)上萬次，數(shù)據(jù)保存時間大于40年。所以該系列

14、產(chǎn)品極適合那些可能會經(jīng)常改動程 序編程的應(yīng)用，例如用戶可以隨時改動岀廠產(chǎn)品中的單片機(jī)程序以增加或調(diào)整產(chǎn)品 的功能。此外，對那些學(xué)習(xí)、開發(fā)pic單片機(jī)的個人或單位，都是一種很好的可重復(fù) 多次的實(shí)驗(yàn)芯片。述有它內(nèi)部的flash數(shù)據(jù)存儲器不僅具有掉電保護(hù)數(shù)據(jù)的功能，加 之它是由單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行控制操作的，自然外部電路無法對其進(jìn)行讀寫，所以它有 極高的數(shù)據(jù)保密性，使得ptc16f8x在智能tc卡、密碼鎖、電子防盜系統(tǒng)等方面得到 廣泛的應(yīng)用。1主要功能高性能risc結(jié)構(gòu)cpu；精簡指令集35條單字節(jié)指令；執(zhí)行速度dc400ns； flash 程序和數(shù)據(jù)存儲器；多種碩件屮斷和直接/間接/相對三種尋址方式。其

15、余性能參見 附表。2. 微控制特性上電復(fù)位；自振式看門狗；程序保密位；微功耗睡眠功能和四種可選的振蕩方 式。3. 電源和溫度特性寬工作電壓：2v6v（pic 16lf84工作電壓為2v）寬工作溫度范圍：商用級0°c+ 70°c；工作級一40°c+85°c；汽車級一40°c + 125°co這里的寬t作溫度范i韋i,特別是汽車級產(chǎn)品已大量用于汽車電子，甚至已用于 航空儀表上。p1c16f84單片機(jī)的引腳排列可參閱本期本版的16f8x系列簡介一文。本文的附圖是 該器件的主要組成部分。pic16f84雖然體積不大，但仍然是一個完整的計算機(jī)，

16、它 有一個中央處理器（cpu）、程序存儲器（rom）、數(shù)據(jù)寄存器（ram）和兩個輸入/輸出口 （i/o口）。和其它品種的單片機(jī)一樣，cpu是此單片機(jī)的“首腦”,它從程序存儲器中讀取 和執(zhí)行指令。在取指和執(zhí)行時，還可同時對數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行取數(shù)（前已介紹pic16f84 采用哈佛結(jié)構(gòu)）。由附圖可明顯看出，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器各有一條總線與cpu 相連。有些cpu將cpu內(nèi)部的寄存器與其外部的ram是分開管理的，但pic單片機(jī)不是 這樣，它的通用數(shù)據(jù)ram也歸為寄存器，稱為f訂c寄存器。在pc16f84中，有68個字 節(jié)的通用ram,其地址為0cii4fii。除了通用數(shù)據(jù)寄存器外，還有一些專用寄存器

17、，其中最常用的工作寄存器為“w 寄存器” °cpu將工作數(shù)據(jù)存放在w寄存器中。寄存器w的作用與其它單片機(jī)中的“累 加器a”相似。此外，還有兒個專用寄存器，它們分別以某種方式控制pic的運(yùn)作。pic16f84的程序存儲器是由flash（閃速）eprom構(gòu)成，它可用電來記錄和擦除， 而在斷電時，仍可保留其內(nèi)容。p1c單片機(jī)有些型號的程序存儲器用的是eprom,需 要用紫外線來擦除；還有一些型號是一次性可編程（otp）的產(chǎn)品（一經(jīng)編程便不能再 擦除）。pic16f84有兩個輸入/輸出口，即a口和b口。每個口的每個引腳可單獨(dú)設(shè)定為輸 入或輸出。各個口的位是從0開始編號的。當(dāng)a口為輸出方式時,

18、其第4位（即ra4）為 開路集電極（或開路漏極）輸出，而b口及a口其它各位為常規(guī)的全cmos驅(qū)動電路。這 些功能必須注意，否則會在編程時出錯。cpu對每個端口都按一個字節(jié)8位來處理， 但a 口只有5位引腳。p1c輸入與coms兼容，所以pjlc輸岀可驅(qū)動ttl或cmos邏輯芯片。每個輸出引腳可 以流出或吸入20ma電流，即使一次只用了一個引腳亦是如此。p1c16f84還有一些其它功能，如用來長期存放數(shù)據(jù)的eeprom、定時器/計數(shù)器模塊等，這里也暫不討論。2. 2開發(fā)工具簡介一、利用原理圖設(shè)計工具繪制原理圖，并月生成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。二、畫出自己定義的非標(biāo)準(zhǔn)器件的封裝庫，建議將自己所畫的器件都放入

19、一個白己 建立的pcb庫專用設(shè)計文件。三、設(shè)置pcb設(shè)計環(huán)境和繪制卬刷電路的版框含中間的鏤空等四、打開所有要用到的pcb庫文件后，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝五、布置零件封裝的位置，也稱零件布局六、根據(jù)情況再作適當(dāng)調(diào)整然后將全部器件鎖定七、布線規(guī)則設(shè)置八、自動布線和手工調(diào)整八、白動布線和手工調(diào)整九、切換到單層顯示模式下（點(diǎn)擊菜單命令tools/preferences,選屮對話框 display欄的single layer mode十、如果器件需要重新標(biāo)注可點(diǎn)擊菜單命令tools/re-annotatc并選擇好方向斤 按0k十一、對所有過孔和焊盤補(bǔ)淚滴十二、放置覆銅區(qū)十三、最后再做一次drc指示

20、燈：1、紅色表示火災(zāi)報警及預(yù)警信號，黃色或淡黃色表示故障信號，綠色表示主， 備電源工作正常。2、清楚地注出指示燈功能。3、在一般環(huán)境光線條件下，指示燈應(yīng)在距其3m遠(yuǎn)處能清晰可見。咅響器件：1、在額定工作屯壓下，距離咅響器件屮心1m處,其聲壓級應(yīng)在85db以上，115db 以下。2、在85%額定工作電壓條件下應(yīng)能發(fā)出咅響。接線端子：1、每一接線端子上都就清晰、牢固地標(biāo)注上其編號或符號，其用途應(yīng) 在有關(guān)文件屮說明。2、接有工作電壓超過50v導(dǎo)線的端子應(yīng)有絕緣蓋。開關(guān)按鍵：應(yīng)牢固、耐用，并在其上(或靠近的位置上)清楚地標(biāo)出其功能。控制器：1、與其相關(guān)的火災(zāi)探測器組的感煙火災(zāi)探測器動作后，能輸出控制防

21、火卷簾下 降至屮限位(1.8m)的控制信號。2、與英相關(guān)的火災(zāi)探測器組的感溫火災(zāi)探測器動作后，能輸出控制防火卷簾下 降至下限位的控制信號。手動控制裝置：1、有表示操作方向的標(biāo)志。2、有防止非專門人員操作的措施。如果采用鎖，鑰匙應(yīng)通用。通電實(shí)驗(yàn)：通電運(yùn)行45d,試件應(yīng)牌正常工作狀態(tài)；電源實(shí)驗(yàn)：應(yīng)有主、備電源轉(zhuǎn)換功能；主、備電源的工作狀態(tài)應(yīng)有指示，主電源 應(yīng)有過流保護(hù)措施。主、備電源轉(zhuǎn)換不應(yīng)使控制器發(fā)生謀動作。主電源容量應(yīng)能保 證控制器在輸出控制防火卷簾動作信號條件下工作2h。外觀：表面應(yīng)無腐蝕、涂覆層剝落、起泡現(xiàn)象，應(yīng)無明顯劃傷、裂痕、毛刺等機(jī) 械損傷；堅固部位應(yīng)無松動，控制機(jī)構(gòu)應(yīng)靈活二、1、電

22、壓波動：當(dāng)交流電網(wǎng)電壓在(187-242) v范圍內(nèi)波動，頻率偏差不超過標(biāo)準(zhǔn)頻率(50hz) 的正負(fù)1%，控制器應(yīng)能正常工作。2、耐壓：試驗(yàn)期間，試件不應(yīng)發(fā)生表而e弧、掃掠放電、電暈和擊穿現(xiàn)象；試 驗(yàn)結(jié)束后，試件性能應(yīng)滿足要求。；文字符號和標(biāo)志液壓清晰。3系統(tǒng)設(shè)計3.1系統(tǒng)總體設(shè)計該總體包括該系統(tǒng)由ptc16f84單片機(jī)控制，利用其它軟件的集成人機(jī)界血系 統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行集屮管理，利用p1c16f84單片機(jī)的方便靈活執(zhí)行可靠有效的 分散控制，幾者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，達(dá)到系統(tǒng)功能的最優(yōu)化。該設(shè)計主要應(yīng)用了 pic單片機(jī) 和電子技術(shù)，并且應(yīng)用protel99進(jìn)行原理圖設(shè)計和pcb的設(shè)計。3.2系統(tǒng)硬件設(shè)

23、計1介紹p1c16f84，其基本組成可分為四個主要部分，即運(yùn)算器alu和工作寄存 器w；程序存儲器；數(shù)據(jù)存儲器和輸入/輸出（i/o） 口；堆棧存儲器 和定時器等?，F(xiàn)分別介紹如下。運(yùn)算器alu及工作寄存器w運(yùn)算器alu是一個通用算術(shù)、邏輯運(yùn)算單元，用它可以對工作寄存器w和任何通用 寄存器中的兩個數(shù)進(jìn)行算術(shù)（如加、減、乘、除等）和邏輯運(yùn)算（如與、或、界或等）o 16f84是 八位單片機(jī),alu的字長是八位。在有兩個操作數(shù)的指令屮，典型的情況是一個操作數(shù)在工作寄存器w 中，而另一個操作數(shù)是在通用寄存器中，或者是一個立即數(shù)。在只有一個操作數(shù)的情況下，該數(shù) 要么是在工作寄存器w中，要么是在通用寄存器中。

24、w寄存器是一個專用-talu操作的寄存器，它 是不可尋址的。根據(jù)所執(zhí)行的指令，alu還可能會影響框圖中狀態(tài)寄存器status的進(jìn)位標(biāo)志c、全 零標(biāo)志z等。2程序存儲器3單片機(jī)內(nèi)存放程序指令的存儲器稱為程序存儲器。ptc16f84的所有指令字長為 14位。所以程序存儲器的各存儲單元是14位寬。一個存儲單元存放一條指令。16f84的程序存貯器 有1024（28）個存儲單元（存儲容量為lk）。這些程序存儲器都是由fperom構(gòu)成的。程序存儲器是由程序計數(shù)器pc尋址的。16f84的程序計數(shù)器為13位寬，可尋址8k（8x1024)的程序存儲器空間，但16f84實(shí)際上只使用了 lk的空間(單元地址為03f

25、fh)。當(dāng)訪 問超過這些地址空間的存儲單元時，將導(dǎo)致循環(huán)回到有效的存儲空間。對于用過其它單片機(jī)的用戶，可能會感到16f84的片內(nèi)存儲器容屋太少了。實(shí)際上 并非如此，因?yàn)?6f84的指令系統(tǒng)都是由單字指令構(gòu)成的，相應(yīng)于具它由二字節(jié)、三字節(jié)甚至 四字節(jié)指令的單片機(jī)而言，pic單片機(jī)的程序存儲器有效容屋要比標(biāo)稱值擴(kuò)大2 5倍到3倍。4數(shù)據(jù)存儲器在單片機(jī)p1c16f84屮，除了有存放程序的程序存儲器外，還有數(shù)據(jù)存儲器。單 片機(jī)在執(zhí)行程序過程中，往往需要隨時向單片機(jī)輸入一些數(shù)據(jù)，而且有些數(shù)據(jù)還可 能隨時改變。在這種情況下就需用數(shù)據(jù)存儲器。由于數(shù)據(jù)存儲器不但耍能隨時讀取 存放在其各個單元內(nèi)的數(shù)據(jù)，而且還需

26、隨時寫進(jìn)新的數(shù)據(jù)，或改寫原來的數(shù)據(jù)。因 此，數(shù)據(jù)存儲器需曲隨機(jī)存儲器ram構(gòu)成。ram存儲器在斷電時，所存數(shù)據(jù)隨即丟失, 這在實(shí)際應(yīng)用中有時會帶來不便。但是，在16f84單片機(jī)中有64x8位e2pr0m數(shù)據(jù)存 儲器。存放在e2pr0m中的數(shù)據(jù)在斷電時不會丟失。16f84單片機(jī)中的ram數(shù)據(jù)存儲器如表1所示，該ram分為兩個存儲體：即存儲體 o(banko)和存儲體l(bankl)o每個存儲體均可以直接用內(nèi)部總線傳送信息，所以它 們都是以寄存器方式工作和尋址。這些八位寄存器，又可分為通用寄存器和專用寄 存器兩個部分。通用寄存器存放數(shù)據(jù)，專用寄存器存放控制單片機(jī)運(yùn)作的信息。每 個存儲體最大可擴(kuò)展到

27、7fhc128個字節(jié))。在每個存儲體中，專用寄存器被安排在低 位地址空間，通用寄存器被安排在高位地址空間。通用寄存器用法單一，但專用寄存器卻各有各的用處，現(xiàn)將較基本的專用寄存 器作一簡單介紹。(1)程序計數(shù)器(pci,、pclatii) o程序計數(shù)器pc是對程序進(jìn)行管理的計數(shù)器。 pic16f84的程序計數(shù)器為13位寬，最大可尋址的存儲空間為8kx14位。實(shí)際上16f84 只使用前l(fā)kx14位(000003ffh)存儲空間。因程序計數(shù)器有13位寬，而專用寄存器 只有8位。因此pc由兩個專用寄存器構(gòu)成。其低八位pcl是一個可讀/寫寄存器(地址 為02h或82h),而高字節(jié)pch (有效位5位)不

28、能直接進(jìn)行讀/寫操作，它是通過一個8位的保持寄存器pclath （地址為0a或8ah）把高5位地址傳送給程序計數(shù)器的高字節(jié)。 當(dāng)執(zhí)行call、goto指寫pcl時，pc值的高字節(jié)就從pclath寄存器中裝入。（3）間接尋址indf和fsr寄存器indf寄存器不是一個物理寄存器，而是一個邏輯功能的寄存器（地址為00h或 80h）,當(dāng)對indf寄存器進(jìn)行尋址時，實(shí)際上是訪問fsr寄存器內(nèi)容所指的單元，即把 fsr寄存器作為間接寄存器使用。fsr稱為“寄存器選擇”寄存器，地址為（0411或8411）。 對indf寄存器本身進(jìn)行間接尋址訪問，將讀出fsr寄存器的內(nèi)容，例如當(dāng)fsr=ooh吋, 間接尋址

29、讀illtndf的數(shù)據(jù)將為0011。用間接尋址方式寫入indf寄存器時，雖然寫入操 作可能會影響status中的狀態(tài)字，但寫入的數(shù)據(jù)是無效的。4 i/o 口單片機(jī)作為一個控制器件必定有數(shù)據(jù)輸入和輸出。輸入量可能是溫度、壓力、 轉(zhuǎn)速等，而輸岀量可能是開關(guān)量和數(shù)據(jù)，以保證受控過程在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行。數(shù) 據(jù)的輸入和輸出都需通過單片機(jī)內(nèi)部有關(guān)電路，再與引腳構(gòu)成輸入/輸出（i/o）端口。 pic16f84單片機(jī)芯片有兩個i/o端口 （prota和portb）。端p a為5位口，端口b為8位口， 共占用13位引腳。每個端口由一個鎖存器（即數(shù)據(jù)存儲器中的特殊功能寄存器0511、 06h單元）、一個輸出驅(qū)動器

30、和輸入緩沖器等組成。當(dāng)把i/o口作輸出時，數(shù)據(jù)可以鎖 存；作輸入口時，數(shù)據(jù)可以緩沖。16f84 portau中的ra4是斯密特觸發(fā)輸入、漏極開路輸出。而其它的ra口引腳 都是ttl屯平輸入和全cmos驅(qū)動輸出。端口portb是一個八位雙向可編程i/o 口。各端 口雖然也由鎖存器、驅(qū)動器、緩沖器等構(gòu)成，但因功能略有不同而導(dǎo)致電路亦存在 差別?，F(xiàn)以porta口的raora3的電路（見左圖）為例，說明其基本工作原理。圖屮ra口的i/o引腳是由數(shù)據(jù)方向位（寄存器tr1sa）來定義數(shù)據(jù)流向。當(dāng)tr1sa 寄存器的位置為“廣時，其輸出驅(qū)動器（由p溝道和n溝道m(xù)os管串接而成）呈高阻態(tài)， 即兩個mos管均截

31、止，1/0口被定義為輸入。此時，數(shù)據(jù)由1/0端輸入，經(jīng)ttl輸入緩 沖器到d觸發(fā)器。當(dāng)執(zhí)行讀指令吋，此d觸發(fā)器使能，數(shù)據(jù)經(jīng)三態(tài)門進(jìn)入數(shù)據(jù)總線。當(dāng)trisa的位置為“（t時，1/0口被定義為輸出，此時輸出鎖存器的輸出電平就 是1/0 口的輸出電平。讀porta寄存器的結(jié)果就是讀取1/0引腳上的屯平，而寫porta寄存器的結(jié)果是 寫入1/0鎖存器。所有的寫1/0口的操作都是一個“讀入/修改/寫入”的過程，即先讀 t/0引腳屯平，然后由程序修改（按要求給定一個值），再置入t/0鎖存器。p1c16f84單片機(jī)的輸岀可提供20ma的電流，所以它可直接驅(qū)動ledo porta和 portb各個位均可分別定

32、義為輸入和輸岀。下面以porta口初始化程序的實(shí)例，說明 選擇i/o 口的方法。clrf porta；端口a被清零bsf status；狀態(tài)寄存器status的rpo位置為1,選bank1omovlw oxcf ；將定向值；11001111置入w工作寄存器movwf trisa；置ra(30)位為輸入;ra 5 4位為輸出；trtsa 7 6位耒用在使用i/o 口時應(yīng)注意：(1) 當(dāng)需要一個i/o口一會做輸入、一會又做輸出時，輸出值會不確定。(2) 1/0引腳輸岀驅(qū)動電路為cmos互補(bǔ)推挽輸岀。當(dāng)其為輸岀狀態(tài)時，不能與其 它輸出腳接成“線或'或“線與二否則，會因電流過載燒壞單片機(jī)。(3

33、) 當(dāng)對1/0口進(jìn)行寫操作后不宜直接進(jìn)行讀操作，一般要求在兩條連續(xù)的寫、 讀指令間至少加入一條nop指令。例：movwf 6 ；寫i/onop ；穩(wěn)定i/o電平movf 6, w；讀i/o5堆棧單片機(jī)執(zhí)行程序時，常常要執(zhí)行調(diào)用子程序。這樣就產(chǎn)生了一個問題：如何記 憶是從何處調(diào)用的子程序，以便執(zhí)行子程序z后正確返回。此外，在程序執(zhí)行過程 中，還可能會發(fā)生中斷，轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷子程序，這時，又如何記憶從何處中斷，以 便返回呢？滿足上述功能的方法就是“堆棧"技術(shù)。“堆?！笔且粋€用來保存臨時數(shù)據(jù)的棧區(qū)。當(dāng)主程序調(diào)用子程序時，單片機(jī)執(zhí)行 到call指令或發(fā)生中斷時，就自動將下一條指令的地址“壓棧吟

34、呆存到棧區(qū)。當(dāng)子程 序結(jié)束，單片機(jī)執(zhí)行返冋指令時，就口動地把棧區(qū)的內(nèi)容“彈出”，作為下步指令執(zhí) 行的新地址。ptc16f84單片機(jī)芯片內(nèi)有一個8級13位寬(與pc同寬)的駛件堆棧，此堆棧既不 占用程序存儲空間，也不占用數(shù)據(jù)存儲空間。當(dāng)執(zhí)行一條call指令或一個屮斷被響 應(yīng)后，程序計數(shù)器pc屮的斷點(diǎn)地址就自動被壓棧(push)保護(hù)，而當(dāng)執(zhí)行return. retlw 或者retf1e指令時，堆棧屮的斷點(diǎn)地址會彈1111 (pop)程序計數(shù)器pc屮。無論是push 還是pop操作，都不影響pclath寄存器的內(nèi)容。3. 3系統(tǒng)軟件設(shè)計1、程序的基本格式二條偽指令：equ標(biāo)號賦值偽指令org地址定義

35、偽指令一種清晰明了的格title this is ；程序標(biāo)題;名稱定義和變量定義f0equ0rtccequ1pcequ2status equ 3fsrequ4raequ5rbequ6rcequ:7!pic18f452equ 1ffh ；芯片復(fù)位地址orgp1c18f452 goto main；在復(fù)位地址處轉(zhuǎn)入主程序org0;在0000h開始存放程序delay movlw 255i!retlw 0；主程序區(qū)mainmovlw b'oooooooo'tris rb； rb已由偽指令定義為6,即b口!loopbsf rb, 7 call delaybcf rb, 7 call del

36、aya!goto loopend:程序結(jié)束注:main標(biāo)號一定要處在0頁面內(nèi)。2、程序設(shè)計1) 設(shè)置i/o 口的輸入/輸出方向pic18f452的i/o 口皆為雙向可編程，即每一根i/o端線都可分別單獨(dú)地曲程序設(shè) 置為輸入或輸出。這個過程由寫i/o控制，寫入值為“1”，則為輸入；寫入值為“0”， 則為輸出。movlw ofh ； 0000 1111 (ofh) 輸入 輸出trts 6；將w中的ofh寫入bd控制器，;b口高4位為輸岀，低4位為輸入。movlw 0c0ii ；11 000000 (ocoh)rb4, rb5輸出0 rb6, rb7輸出 12) 檢查寄存器是否為零如果要判斷一個寄存

37、器內(nèi)容是否為零，很簡單，現(xiàn)以寄存器卜、10為例：movf 10, 1； f10-f10,結(jié)果影響零標(biāo)記狀態(tài)位zbtfss status, z ； f10為零則跳goto nz； z二0即f10不為零轉(zhuǎn)入標(biāo)號nz處程序i； z二1即f10二0處理程序3) 比較二個寄存器的大小要比較二個寄存器的大小，可以將它們做減法運(yùn)算，然后根據(jù)狀態(tài)位c來判斷。 注意，相減的結(jié)果放入w,則不會影響例如f8和f9二個寄存器要比較大?。簃ovf 8, 0；f8->wsubwf 9, 0；f9w (f8) -wbtfsc status, z；判斷f8二f9否goto f8=f9btfsc status, c；c二

38、0則跳goto f9>f8;c=1相減結(jié)果為正，f9f8goto f9<f9； c二0相減結(jié)果為負(fù)，f9<f8!4）循環(huán)n次的程序如果耍使某段程序循環(huán)執(zhí)行n次，可以用一個寄存器作計數(shù)器。下例以f10做計數(shù) 器，使程序循環(huán)8次。count equ 10；定義f10名稱為count （計數(shù)器）imovlw 8movwf count loop ；循環(huán)體loop!adecfsz count, 1； count減1,結(jié)果為零則跳goto loop:結(jié)呆不為零，繼續(xù)循環(huán)i；結(jié)果為零，跳出循環(huán)5）"1ethen”格式的程序下面以“tf x二y then goto next”格式為

39、例。movf x, 0；xwsubwf y, 0；yw (x) ->wbtfsc status,z； x=y 否goto next;x二y,跳到next去執(zhí)行。:;xhy6) “fornext”格式的程序“fornext”程序使循環(huán)在某個范圍內(nèi)進(jìn)行。下例是“for x=0 to 5”格式的程序。f10放x的初值，f11放x的終值。start equ 10movlw 0movwf startmovlw 5movwf daendloop!ince start, 1move start, 0subwf daend, 0o->start (f1o)5->daend (fll);sta

40、rt值加 1；start=daend ? (x二5否)btfss status, zgoto loop； x<5,繼續(xù)循環(huán)s； x = 5,結(jié)束循環(huán)7) “do whileend”格式的程序“do whileend”程序是在符合條件下執(zhí)行循環(huán)。下例是“do while x=l" 格式的程序。f10放x的值。x equ 10!movlw 1movwf x ； 1-x (f10),作為初值loop!movlw 1subwf x, 0btfss status, z ； x = 1 否？goto loop； x=1繼續(xù)循環(huán)i； x h1跳出循環(huán)4整機(jī)及主要部件性能1）連接由一只電型感煙

41、火災(zāi)測試和一只點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測器組成的控制器，能 接收火災(zāi)報警信號，控制防火卷簾完成相應(yīng)的動作，并發(fā)出卷簾動作聲、光指示信 號。與艾相關(guān)的火災(zāi)探測器組的感煙火災(zāi)探測器動作后，能輸出控制防火卷簾下降 至屮限位（距地或地面1.如加減0lm）的控制信號，能輸出控制防火卷簾下降至下限 位的控制信號2）應(yīng)能接受來自與其相連的消防聯(lián)動控制設(shè)備的半降、全降控制信號，在3s內(nèi) 發(fā)出控制防火卷簾完成相應(yīng)的信號。在防火卷簾口動下降的過程中，通過手動控制 裝置應(yīng)優(yōu)先插入急停操作，防火卷練急停延時（30-300） s （內(nèi)部可調(diào)）后，輸出控 制信號控制防火卷簾自動下降至下限位置。1、絕緣性能：試件有絕緣要求的外部帶電

42、端子與機(jī)売z間、電源插頭（或電源接線 端子）與機(jī)売z間的絕緣電阻應(yīng)分別大于20ni歐母和50m咲j。2、氣候環(huán)境適應(yīng)性能：控制器應(yīng)能耐受住所規(guī)延的高溫、低溫、恒眾濕熱和低溫耐 久試驗(yàn)，試驗(yàn)期間及試驗(yàn)后的性能應(yīng)滿足有關(guān)試驗(yàn)要求。3、機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性能：控制器應(yīng)能耐受住規(guī)定的振動試驗(yàn)和碰撞試驗(yàn)4、電磁干擾環(huán)適應(yīng)性能5系統(tǒng)調(diào)試一、安裝、接線調(diào)試當(dāng)破件調(diào)試或軟件分模塊調(diào)試完成之后，就可以進(jìn)行系統(tǒng)綜合調(diào)試（即系統(tǒng)調(diào)試）。 在系統(tǒng)綜合調(diào)試時，應(yīng)將全部硬件電路都接上，應(yīng)用程序也都組合好，進(jìn)行全系統(tǒng) 軟硬件的統(tǒng)調(diào)。綜合調(diào)試的任務(wù)達(dá)到要求的技術(shù)性能指標(biāo)。調(diào)試屮應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 控制器底面有兩個安裝孔，可用鐐栓

43、將其固定在墻壁上。兩個按鈕盒分別置 于墻壁兩端合適的位置上。2. 與控制器的連接應(yīng)大于或等于1平方米，導(dǎo)線應(yīng)應(yīng)用在金屬軟管或鋼管與控制 器連接。三相電、電機(jī)、電磁抱閘連線安裝在機(jī)箱上部，回答信號；煙、溫感；半、 全降；手動盒；限位連接在機(jī)箱下部。3相序調(diào)整：接通主電和備電，如果控制器報故障，可按“消音鍵”消音。如 果檢測是三相電故障（詳見上述故障檢測功能），需將三根火線（進(jìn)線）對調(diào)。如果 把開關(guān)撥到off位置。此時按“上升鍵”或“下降鍵”如過卷簾反向運(yùn)行，可將三相 電機(jī)線對調(diào)。4. 限位器調(diào)整：應(yīng)反復(fù)調(diào)整上、下限位，確保卷簾的位置準(zhǔn)確5. 系統(tǒng)要連續(xù)運(yùn)行一段時間，以考驗(yàn)硬件部分的穩(wěn)定性。6 .這些系統(tǒng)的實(shí)際工作環(huán)境是在生產(chǎn)現(xiàn)場，在實(shí)驗(yàn)室作調(diào)試時某些部分只能進(jìn) 行模擬，這樣的系統(tǒng)必須到生產(chǎn)現(xiàn)場最終完成綜合調(diào)試工作。二、學(xué)習(xí)1、主電學(xué)習(xí)：乩把卷簾提升上限位。b、將附圖中設(shè)置開關(guān)1撥到on位置，此時“運(yùn)行燈”亮。c. 按手動盒“停止鍵”，卷簾下降到中限位（距地面18米）時再按“停止鍵”卷簾 停止，延時時間到后再按“停止鍵”卷簾停止后口動上升到上限位時停止。d將附圖中設(shè)置開關(guān)1撥到off位置,此時“運(yùn)行燈”滅,主電學(xué)習(xí)完成。2、備電學(xué)習(xí)a把卷簾提升到上限位后，關(guān)掉主電。b按“消音鍵”消除故障音。c將附圖中設(shè)置開關(guān)1撥到on位置，此時“運(yùn)行燈”亮。d. 按手動