機電一體化第三章 接口設計

1、機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 第三章第三章 接口設計接口設計 概念：接口技術是研究主機與人及外圍設備信息交換的技術。概念：接口技術是研究主機與人及外圍設備信息交換的技術。3.1 3.1 接口的分類接口的分類 接口的分類有多種提法，若以控制微機為出發(fā)點，可分為人機接口與機接口的分類有多種提法，若以控制微機為出發(fā)點，可分為人機接口與機電接口兩大類。電接口兩大類。一、人機接口一、人機接口 （一）輸入接口（一）輸入接口 如：鍵盤、撥碼盤、各種開關、鼠標接口等。如：鍵盤、撥碼盤、各種開關、鼠標接口等。 （二）輸出接口（二）輸出接口 如：各種顯示器（如：各種顯示器（LEDLED、LCDLC

2、D、CRTCRT）、）、打印機打印機 、 報警器接口等。報警器接口等。二、機電接口二、機電接口（一）檢測接口（一）檢測接口 如：如：A/DA/D轉換接口轉換接口 V/FV/F轉換接口等轉換接口等（二）控制接口（二）控制接口 如：如：D/AD/A轉換接口轉換接口 光電耦合驅動接口光電耦合驅動接口 開關接口等開關接口等機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計3.2 3.2 接口設計實例接口設計實例 以智能電飯鍋微機控制系統(tǒng)為例，講解人機接口及機電接口設計。以智能電飯鍋微機控制系統(tǒng)為例，講解人機接口及機電接口設計。 一、功能分析一、功能分析 外觀照片外觀照片 1、加溫、控溫功能、加溫、控溫功能

3、不同的食物有不同的加熱模式。不同的食物有不同的加熱模式。 2、定時功能、定時功能 3、人機對話功能、人機對話功能 操作面板操作面板 工作錄像工作錄像 鍵盤、時間顯示、功能指示鍵盤、時間顯示、功能指示 二、硬件設計二、硬件設計（一）硬件組成框圖（一）硬件組成框圖 系統(tǒng)電路總圖系統(tǒng)電路總圖 1、人機接口、人機接口 輸入接口：鍵盤輸入接口：鍵盤 輸出接口：輸出接口：LED顯示器顯示器 加熱模式指示燈加熱模式指示燈 2、機電接口、機電接口 檢測接口：檢測接口：A/D轉換接口轉換接口 控制接口：加熱器接口?？刂平涌冢杭訜崞鹘涌凇ｆI 盤溫度傳感器放大器轉換器功能指示燈LED顯示器硬件組成框圖8051單片機

4、驅 動加熱器機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計（二（二 ）接口電路設計）接口電路設計 硬件組成框圖硬件組成框圖 1 1、人機接口設計、人機接口設計 1 1）鍵盤接口）鍵盤接口（1 1）按鍵數量的確定）按鍵數量的確定 操作面板）操作面板） （2 2）畫接口電路）畫接口電路 鍵盤接口電路鍵盤接口電路 如果鍵的數量較多，則采用行列式分布形式。如果鍵的數量較多，則采用行列式分布形式。 行列式鍵盤行列式鍵盤 2 2）LEDLED顯示器接口顯示器接口（1）基本概念）基本概念 （復習）（復習） a、七段、七段LED基本結構基本結構 基本結構如圖所示基本結構如圖所示: 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接

5、口設計接口設計 b、靜態(tài)方式并行接口、靜態(tài)方式并行接口 一位靜態(tài)一位靜態(tài)LED顯示接口如圖所示，電阻的作用：限流顯示接口如圖所示，電阻的作用：限流 74LS07的作用：驅動的作用：驅動 若要顯示若要顯示“8”，則，則 a b c d e f g 段發(fā)光，段發(fā)光，dp不發(fā)光，向不發(fā)光，向P1口送口送#7FH 程序：程序：MOV P1 ，#7FH ；P1=01111111 若要顯示若要顯示“2”，則，則 a b d e g 亮，其它暗，向亮，其它暗，向P1口送口送 01011011=5BH 程序：程序：MOV P1 ，#5BH 靜態(tài)方式并行接口特點：占用較多的硬件資源，占用較少的靜態(tài)方式并行接口特

6、點：占用較多的硬件資源，占用較少的CPU工作時工作時間，顯示亮度較亮。間，顯示亮度較亮。 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 C C、動態(tài)方式、動態(tài)方式LEDLED顯示接口顯示接口 編程思路：通過編程思路：通過P3.0-P3.5P3.0-P3.5腳輪流向數碼管共陰極端置低電平，輪流顯腳輪流向數碼管共陰極端置低電平，輪流顯示。示。 動態(tài)方式并行接口特點：占用較少的硬件資源，占用較多的動態(tài)方式并行接口特點：占用較少的硬件資源，占用較多的CPUCPU工作時工作時間，顯示亮度較暗。間，顯示亮度較暗。 動態(tài)方式動態(tài)方式LED顯示接口顯示接口機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 （2 2

7、）確定數碼管個數及顯示方式）確定數碼管個數及顯示方式 數碼管個數：數碼管個數：2 2個個 顯示方式：動態(tài)顯示，共陰極顯示方式：動態(tài)顯示，共陰極（3 3）畫接口電路）畫接口電路 19184020P2.6P2.5數碼管顯示輸出接口GNDGNDdpgfedcabdpgfedcbaP1.4P1.5P1.7P1.6P1.2P1.3P1.1P1.0100 889S51單片機機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 3 3）加熱模式指示燈接口）加熱模式指示燈接口 指示燈采用發(fā)光二極管，額定電流較小，可直接與單片機指示燈采用發(fā)光二極管，額定電流較小，可直接與單片機I/OI/O口相連?？谙噙B。 ( (指示燈

8、接口電路指示燈接口電路）機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 2 2、機電接口設計、機電接口設計 1 1）檢測接口）檢測接口( (溫度采集接口）設計溫度采集接口）設計（1 1）A/D(模模/ 數數)轉換器轉換器 A/D 轉換種類很多，常用的有轉換種類很多，常用的有: 雙積分式雙積分式 特點特點: 速度慢速度慢, 精度高精度高 (如如MC14433轉換器轉換器) 逐次比較式逐次比較式 特點特點: 速度快速度快, 精度低精度低 (ADC0809轉換器轉換器) A/D轉換器主要技術性能指標轉換器主要技術性能指標 1 轉換精度轉換精度 ADC0809轉換器精度為轉換器精度為+0.4% , 而而

9、MC14433轉換器精度為讀數的轉換器精度為讀數的+0.05% 2 量程量程 ADC0809: 05V, MC14433: 0 2V或或0 0.2V 3 轉換速度轉換速度(每秒轉換次數每秒轉換次數) ADC0809: 約約10000次次 , MC14433: 4 10次次 4 其它其它 ：如分辨率：如分辨率 等等. 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計（2）A/D(模模/ 數數)轉換器選擇及接口設計轉換器選擇及接口設計 選擇選擇ADC0809轉換器。轉換器。 ADC0809 引腳說明：引腳說明： I N0 IN7: 8 路模擬輸入路模擬輸入, 0 5V D0 D7：數據線：數據線 A

10、. B .C: 8 路地址線路地址線,見表見表. START: 啟動轉換啟動轉換,高電平有效高電平有效. EOC: 轉換結束信號轉換結束信號,高電平有效高電平有效. ALE: 地址鎖存控制地址鎖存控制, 區(qū)分低位地址與數據區(qū)分低位地址與數據. CLK: 時鐘脈沖輸入時鐘脈沖輸入,0809內部無晶振內部無晶振. OE :數據輸出控制數據輸出控制,高電平有效高電平有效. 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 接口電路如下圖所示接口電路如下圖所示: EOC接接P3.5, 可通過可通過P3.5查詢轉換結束否。查詢轉換結束否。 P0.0 P0.7接接D0 D7,不能變更。不能變更。 單片機共單片

11、機共16根地址線，對應根地址線，對應P2.7、P2.6P2.0、P0.7. P0.1 START接接P2.7, ADC0809地址為地址為:01111111 11111000 01111111 11111111，化為，化為16進制為：進制為：7FF8H 7FFFH IN2通道地址為通道地址為: 01111111 11111010=7FFAH P0.4P0.5P0.7P0.6P0.2P0.3P0.1P0.0檢測接口（溫度采集接口）P3.6P3.7RDWRP2.7P3.5 ADC0809OEALESTART11D0D1D3D2D6D7D5D474EOCCLKIN0ABCIN1IN3IN2IN6IN

12、7IN5IN440放大器+-溫度傳感器0-27330 20ALE89單片機機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 2 2、控制接口設計、控制接口設計 控制接口包括開關控制和數據控制?？刂平涌诎ㄩ_關控制和數據控制。 開關控制：實現(xiàn)隔離與放大功能。開關控制：實現(xiàn)隔離與放大功能。 數據控制：數據控制：D/AD/A轉換，放大。轉換，放大。（1)1)光電耦合驅動器光電耦合驅動器 光電耦合結構和特點：光電耦合結構和特點： A、引腳及引腳及 結構結構 引腳圖見圖引腳圖見圖a 結構圖見圖結構圖見圖b B、特點、特點 輸入與輸出完全隔離輸入與輸出完全隔離, 電阻高達十萬兆歐；電阻高達十萬兆歐； 能承受較

13、高的電壓能承受較高的電壓(2000V以上以上)； 響應快響應快(小于幾個微秒小于幾個微秒)； 壽命長。壽命長。 光電耦合的作用：避免干擾信號串入微機系統(tǒng)。光電耦合的作用：避免干擾信號串入微機系統(tǒng)。 光電耦合接口：右圖光電耦合接口：右圖c 為接口電路一例。為接口電路一例。 二極管輸入電流范圍二極管輸入電流范圍: 5 20mA 光敏三極管輸出電流范圍為幾毫安至幾十毫安光敏三極管輸出電流范圍為幾毫安至幾十毫安,若要驅動大功率器件若要驅動大功率器件,需要放大。需要放大。（2 2）智能電飯鍋控制接口（開關控制）：）智能電飯鍋控制接口（開關控制）： 控制接口控制接口機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口

14、設計（三）系統(tǒng)電路總圖設計（三）系統(tǒng)電路總圖設計 1、計算機引腳資源分配、計算機引腳資源分配 P0口是數據專用口，不可作為口是數據專用口，不可作為I/O口用?？谟?。 2、畫電路圖、畫電路圖 將各接口模塊集中組合形成總圖。將各接口模塊集中組合形成總圖。 注意：實際設計過程中，先畫電路總圖，即各接口模塊同時畫，以便引注意：實際設計過程中，先畫電路總圖，即各接口模塊同時畫，以便引腳資源的分配與調整。腳資源的分配與調整。 系統(tǒng)電路總圖系統(tǒng)電路總圖 實際開發(fā)過程中，到此為止可以用面包板搭接線進行初步調試。實際開發(fā)過程中，到此為止可以用面包板搭接線進行初步調試。機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計

15、三、軟件設計三、軟件設計 （一）計算機內存資源分配（一）計算機內存資源分配 30H-30H-存定時時間存定時時間 40H40H、41H-41H-存定時時間單存定時時間單BCDBCD碼碼 31H-31H-存功能代號存功能代號 1 1為煮飯為煮飯 2 2為為2 2小時湯小時湯 3 3為為4545分鐘稀飯分鐘稀飯 32H-32H-存鍵值存鍵值 P2=00011110P2=00011110（1EH1EH） 定時定時+ + 00011101 00011101（1DH1DH） 定時定時- - 00011011 00011011（1BH1BH） 功能選擇功能選擇 0001011100010111（17H17

16、H） 確認確認 0000111100001111（0FH0FH） 取消取消 70H-70H-存中斷次數（存中斷次數（100MS1100MS1次）次） 71H-71H-存時間存時間 秒秒 72H- 72H-存時間存時間 分分 73H- 73H-存時間存時間 小時小時 50H- 50H-存溫度值存溫度值 51H-51H-煮飯計時煮飯計時 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計（二）接口程序設計二）接口程序設計 1、鍵盤接口程序設計、鍵盤接口程序設計 功能：掃描鍵盤，若有鍵按下，記錄鍵號。功能：掃描鍵盤，若有鍵按下，記錄鍵號。 讀鍵程序要考慮的讀鍵程序要考慮的4個問題：個問題： (1)判斷有無

17、鍵按下判斷有無鍵按下 (2)識別并讀取鍵值識別并讀取鍵值 (3)去除鍵抖動去除鍵抖動 原因：原因： 開關抖動一般為開關抖動一般為510毫秒。毫秒。 若微機晶振為若微機晶振為6M（6000次次/1毫秒），毫秒），每句程序需要每句程序需要1224晶振振蕩周期，每晶振振蕩周期，每毫秒運行毫秒運行300600句程序。句程序。 方法：方法： 延時。即檢測閉合否延時。即檢測閉合否延時延時再檢測再檢測 (4)等待鍵釋放等待鍵釋放 54321100 5鍵盤輸入接口P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4定時+定時-功能選擇確認鍵取消鍵2040181989單片機LP4LP3LP2LP1YNYNNY 32H清零

18、延時10ms讀鍵，有鍵按下？讀鍵值到A，A=32H？鍵值存入內存32H開 始 讀鍵子程序流程圖 延時10ms返 回讀鍵，有鍵按下？機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計讀鍵程序讀鍵程序 作用：如果有鍵按下，讀取鍵值存入計算機內存作用：如果有鍵按下，讀取鍵值存入計算機內存32H單元中。單元中。 ORG 2000H MOV A，P2 CPL A ; A取反取反 ANL A，#1FH ；屏蔽高；屏蔽高3位位,1FH=00011111 CJNE A，#00H，LP1 AJMP LP4LP1： MOV 32H，A ；32H-32H-存鍵值存鍵值 LCALL YS10 MOV A，P2 CPL A

19、; A取反取反 ANL A，#1FH CJNE A，32H，LP3LP2： MOV A，P2 CPL A ; A取反取反 ANL A，#1FH CJNE A，#00H，LP2 LCALL YS10 AJMP LP4LP3： MOV 32H，#00HLP4： RET54321100鍵盤輸入接口P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4定時+定時-功能選擇確認鍵取消鍵2040181989 51單片機LP4LP3LP2LP1YNYNNY 32H清零 延時10ms讀鍵，有鍵按下？讀鍵值到A，A=32H？鍵值存入內存32H開 始 讀鍵子程序流程圖 延時10ms返 回讀鍵，有鍵按下？機電一體化系統(tǒng)設計 第三

20、章 接口設計接口設計延時延時10MS10MS子程序：子程序：YS10YS10：MOV R3MOV R3，#0AH #0AH ；延時；延時10mS10mS子程序子程序LY1LY1： MOV R4MOV R4，#0FAH#0FAHLY2LY2： DJNZ R4DJNZ R4，LY2LY2 DJNZ R3 DJNZ R3，LY1LY1 RET RET 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 2、LED顯示器接口程序設計顯示器接口程序設計 工作錄像工作錄像 顯示顯示30H內容程序內容程序（顯示時間）（顯示時間） ORG 900H LCALL 1000H ，調十進制轉換程序，調十進制轉換程序 十進

21、制轉換十進制轉換 MOV A，40H MOV DPTR，#800H MOVC A， A+DPTR MOV 40H，A MOV A，41H MOV DPTR，#800H MOVC A， A+DPTR MOV 41H，A MOV A，40H MOV P1，A SETB P2.6 CLR P2.5 LCALL YS10 ；延時；延時10毫秒毫秒 MOV A，41H MOV P1，A SETB P2.5 CLR P2.6 LCALL YS10 RET ORG 800HDB 3FH，06H，5BH，4FH，66H 0 1 2 3 4 DB 6DH，7DH，07H，7FH，6FH 5 6 7 8 9 返

22、回延 時延 時顯示高位數據顯示低位數據將被顯示單元30H中的16進制數轉換為單BCD碼，分別存入41H、40H中將41 、40 單元中待顯示數據變?yōu)轱@示代碼開 始 顯示程序流程圖100 8P1.0P1.1P1.3P1.2P1.6P1.7P1.5P1.4abcdefgdpbacdefgdpGNDGND數碼管顯示輸出接口P2.5P2.62040181989 51單片機機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計延時延時10MS10MS子程序：子程序： YS10YS10：MOV R3MOV R3，#0AH #0AH LY1 LY1： MOV R4MOV R4，#0FAH#0FAH LY2 LY2：

23、DJNZ R4DJNZ R4，LY2LY2 DJNZ R3 DJNZ R3，LY1LY1 RET RET 延時時間計算：延時時間計算：T=10（0AH）250（FAH）24/600000024/6000000 =0.01S=10ms =0.01S=10ms注：晶振頻率為注：晶振頻率為6M機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計3 3、溫度采集接口程序設計、溫度采集接口程序設計 采集結果送內存采集結果送內存50H50H單元單元 MOV DPTRMOV DPTR，#7FF8H #7FF8H ；溫度輸入口；溫度輸入口IN0IN0地址：地址：011111111000= #7FF8H 0111111

24、11000= #7FF8H MOVX DPTR MOVX DPTR，A A ；啟動；啟動A/DA/D轉換轉換WTWT： JNB P3.5JNB P3.5，WT WT ；若轉換未完成則等待；若轉換未完成則等待 MOVX AMOVX A，DPTR DPTR ；轉換結果送；轉換結果送A A MOV B MOV B，K K ；標定系數；標定系數K K送存儲器送存儲器B B MUL AB MUL AB ；A A乘乘B B，積的高，積的高8 8位在位在B B中，低中，低8 8位在位在A A中中 MOV 50HMOV 50H，A A ；結果送；結果送50H50H單元（假定乘積小于單元（假定乘積小于25625

25、6） 8051單片機P0.4P0.5P0.7P0.6P0.2P0.3P0.1溫度（數據）采集接口P3.6P3.7RDWRP2.7P3.5 ADC0809OEALESTART11D0D1D3D2D6D7D5D474EOCCLKIN0ABCIN1IN3IN2IN6IN7IN5IN440放大器+-溫度傳感器0-27330 20P0.0ALE機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計4、控制接口程序設計、控制接口程序設計 功能：控制加熱器接通或斷開的時間。功能：控制加熱器接通或斷開的時間。 程序如下：程序如下： SETB P3.4 ；加熱器斷開；加熱器斷開 LCALL YS20 ；調用延；調用延20

26、秒時子程序，延時時間可根據試驗調整。秒時子程序，延時時間可根據試驗調整。 CLR P3.4 ；加熱器接通；加熱器接通 LCALL YS10 ；調用延時；調用延時10秒子程序秒子程序 JJ加熱器控制（機電）接口1245P3.42040181989S51單片機機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計5、加熱指示燈接口程序設計、加熱指示燈接口程序設計功能：控制指示燈接通或斷開。功能：控制指示燈接通或斷開。SETB P3.0 ；煮飯指示燈滅；煮飯指示燈滅CLR P3.0 ；煮飯指示燈亮；煮飯指示燈亮 300 4煮飯2小時湯45分鐘稀飯啟動指示指示燈輸出接口P3.0P3.1P3.2P3.320401

27、81989S51單片機機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計三、主程序設計三、主程序設計 工作錄像工作錄像 流程圖流程圖 鍵盤接口鍵盤接口 電路總圖電路總圖 主程序清單主程序清單 ORG 0202H ；LJMP反匯編代碼為反匯編代碼為02 MOV SP，#08H ；設堆棧起址，；設堆棧起址，00H07H作為作為R寄存器存儲區(qū)寄存器存儲區(qū) MOV IP，#02H ；設中斷優(yōu)先級，；設中斷優(yōu)先級，T0為高級中斷為高級中斷 SETB EA ；CPU開中斷開中斷 MOV 30H，#00H MOV 31H，#00H MOV 70H，#00H MOV 71H，#00H MOV 72H，#00H MO

28、V 73H，#00H SETB P3.0 SETB P3.1 SETB P3.2 SETB P3.3 LCALL 900H ；900H為顯示為顯示30H單元內容程序入口地址單元內容程序入口地址LP1: LCALL 2000H ；調讀鍵子程序，結果在；調讀鍵子程序，結果在32H中中 MOV A，32H CJNE A，#1EH，LP2 ；是；是“定時定時+”鍵？鍵？ INC 30H MOV A，30H T1 INT1 T0 INT0IP 0 0 1 0機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計CJNE A，#10H，LP2 ；定時；定時=16？ 流程圖流程圖 MOV 30H，#00HLP2: M

29、OV A，32H CJNE，#1DH，LP3 ；是；是“定時定時-” 鍵？鍵？ DEC 30H MOV A，30H CJNE A，#0FFH，LP3 ；#00H減減1后變?yōu)楹笞優(yōu)?0FFH MOV 30H，#00LP3： LCALL 900H MOV A，32H CJNE A，#1BH，LP4 ；是；是“功能選擇功能選擇”鍵？鍵？ INC 31H MOV A，31H CJNE A，#04H，LP4 MOV 31H，#01H LP4： MOV A，31H CJNE A，#00H，LP41 AJMP LP1LP41：CJNE A ，#01H，LP42 CLR P3.0 ；煮飯指示燈亮；煮飯指示燈亮

30、 AJMP LP5LP42：CJNE A，#02H，LP43 CLR P3.1 ；2小時湯指示燈亮小時湯指示燈亮 AJMP LP5 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 LP43：CLR P3.2 ；45分鐘稀飯指示燈亮分鐘稀飯指示燈亮 流程圖流程圖 LP5： MOV A，32H CJNE A，#17H，LP1 ；是確認鍵？；是確認鍵？ CLR P3.3 ；啟動指示燈亮；啟動指示燈亮 MOV TMOD，#01H ；模式；模式1，16位計數模式位計數模式 MOV TL0，#0AFH ；裝時間常數；裝時間常數3CAFH，100ms中斷中斷1次次 MOV TH0，#3CH SETB TR0

31、；啟動定時器；啟動定時器 SETB ET0 ；T0開中斷開中斷 LP6： LCALL 2000H MOV A，32H CJNE A，#0FH，LP7 ；是取消鍵？；是取消鍵？ MOV 30H，#00H MOV 31H，#00H AJMP LP1 LP7： LCALL 900H ；900H為顯示為顯示30H單元內容程序入口地址單元內容程序入口地址 MOV A，30H CJNE A，73H，LP6 ；定時時間到？；定時時間到？ CLR TR0 ；關定時器；關定時器 CLR ET0 ；T0關中斷關中斷 MOV 70H，#00H MOV 71H，#00H 計算定時常數：計算定時常數：機器周期機器周期=

32、12/晶振頻率晶振頻率=12/（6106）=2=2S S設初值為設初值為X則：則： （216-X）機器周期機器周期=100ms 即：（即：（216-X）210-6=110-1 X =216-5104=65536-50000 =15536=3CAFH機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 MOV 72H，#00H 流程圖流程圖 MOV 73H，#00H MOV P1，#40H ；送加溫提示符；送加溫提示符“ ” 顯示代碼顯示代碼“40H” SETB P2.5 ；顯示加溫提示符；顯示加溫提示符“ ” SETB P2.6 MOV A，31H CJNE A，#01H，LP8 LCALL 1500

33、H ；調煮飯子程序；調煮飯子程序 AJMP LPA LP8：CJNE A，#02H，LP9 LCALL 1600H ；調；調2小時湯子程序小時湯子程序 AJMP LPA LP9：LCALL 1700H ；調；調45分鐘稀飯子程序分鐘稀飯子程序 LPA：LCALL 1800H ；調保溫子程序；調保溫子程序 MOV P1，#7CH ；送保溫提示符；送保溫提示符“b b” 顯示代碼顯示代碼“7CH” SETB P2.5 ；顯示保溫提示符；顯示保溫提示符“b b” SETB P2.6 LCALL 2000H ；調讀鍵子程序，結果在；調讀鍵子程序，結果在32H中中 MOV A，32H CJNE A，#0

34、FH，LPA ；是取消鍵？；是取消鍵？ MOV 30H，#00H MOV 31H，#00H LJMP LP1機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計（四）子程序設計（四）子程序設計 作業(yè)作業(yè) 1、中斷計時子程序、中斷計時子程序 T0中斷入口：中斷入口：000BH 在在000BH處放置處放置1條指令：條指令：LJMP 1200H ORG 1200 H PUSH PSW ；保護現(xiàn)場；保護現(xiàn)場PUSH ACCPUSH BPUSH DPLPUSH DPHCLR TR0 ；關定時器；關定時器MOV TL0，#0AFH ；重裝時間常數；重裝時間常數MOV TH0，#3CHSETB TR0 ；啟動定時器

35、；啟動定時器INC 70 H ；中斷計數加；中斷計數加1MOV A，70HCJNE A，#0AH，LP10 ；中斷次數等于；中斷次數等于10？MOV 70H，#00HINC 71H ；秒加；秒加1MOV A，71HCJNE A，#3CH，LP10 ；60秒到？秒到？ 70H清 零70H=10？ 70H+1 70H重 裝 時 間 常 數 啟 動 定 時 器關 定 時 器保 護 現(xiàn) 場開 始 中 斷 計 時 子 程 序 流 程 圖YYYNNN返 回恢 復 現(xiàn) 場 記 錄 時 ： 73H+1 73H 記 錄 分 ： 72H+1 72H72H清 零72H=60？ 記 錄 秒 ： 71H+1 71H71

36、H=60？71H清 零機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 MOV 71HMOV 71H，#00H#00H INC 72H INC 72H鐘鐘 ；分加；分加1 1 MOV A MOV A，72H72H CJNE A CJNE A，#3CH#3CH，LP10 LP10 ；6060分到？分到？ MOV 72HMOV 72H，#00H#00H INC 73H INC 73H ；小時加；小時加1 1LP10LP10：POP DPH POP DPH ；恢復現(xiàn)場；恢復現(xiàn)場 POP DPLPOP DPL POP B POP B POP ACC POP ACC POP PSW POP PSW RETI

37、 RETI 70H清 零70H=10？ 70H+1 70H重 裝 時 間 常 數 啟 動 定 時 器關 定 時 器保 護 現(xiàn) 場開 始 中 斷 計 時 子 程 序 流 程 圖YYYNNN返 回恢 復 現(xiàn) 場 記 錄 時 ： 73H+1 73H 記 錄 分 ： 72H+1 72H72H清 零72H=60？ 記 錄 秒 ： 71H+1 71H71H=60？71H清 零機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計 2、煮飯子程序、煮飯子程序 流程圖流程圖 電路總圖電路總圖 ORG 1500H MOV 51H，#00H ；計時單元清零；計時單元清零LP1：CLR P3.4 ；加熱器接通；加熱器接通 M

38、OV DPTR，#7FF8H ；輸入口；輸入口IN0地址地址011111111000送到送到16位地址存儲器位地址存儲器 MOVX DPTR，A ；啟動；啟動A/D轉換轉換WT： JNB P3.5，WT ；若轉換未完成則等待；若轉換未完成則等待 MOVX A， DPTR ；轉換結果送；轉換結果送A MOV B，K ； 標定系數標定系數K送存儲器送存儲器B MUL AB ； A乘乘B，積的高，積的高8位在位在B中，低中，低8位在位在A中中 MOV 50H，A ；結果送；結果送50H單元（假定乘積小于單元（假定乘積小于256） CLR C CJNE A，#64H，LP11 ；溫度等于；溫度等于10

39、0？A#64H ，C=0C=0；AA#64H，C=1 AJMP LP2LP11：JC LP1LP2： INC 51H ； 計時單元加計時單元加1 SETB P3.4 ；加熱器斷開；加熱器斷開 LCALL YS20 ；調用延；調用延20秒時子程序，延時時間可根據試驗調整。秒時子程序，延時時間可根據試驗調整。 CLR P3.4 ；加熱器接通；加熱器接通 LCALL YS10 ；調用延時；調用延時10秒子程序秒子程序 MOV A，51H CJNE A，#3CH，LP2 ；A=#3CH（60）？（）？（60為為30分鐘）分鐘） RET機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計YS20YS20： MO

40、V R2MOV R2，#64H #64H ；R2=100R2=100YS1YS1： MOV R3MOV R3，#0C8H #0C8H ；R3=200R3=200YS2YS2： MOV R4MOV R4，#0FAH #0FAH ；R4=250R4=250YS3YS3： DJNZ R4DJNZ R4，YS3YS3 DJNZ R3 DJNZ R3，YS2YS2 DJNZ R2 DJNZ R2，YS1YS1 RET RETYS10YS10：MOV R2MOV R2，#32H #32H ；R2=50R2=50YS1YS1： MOV R3MOV R3，#0C8H #0C8H ；R3=200R3=200YS

41、2YS2： MOV R4MOV R4，#0FAH #0FAH ；R4=250R4=250YS3YS3： DJNZ R4DJNZ R4，YS3YS3 DJNZ R3 DJNZ R3，YS2 YS2 DJNZ R2 DJNZ R2，YS1YS1 RET RET 延時時間計算：延時時間計算： YS20 YS20 中的中的“DJNZ RnDJNZ Rn”語句運行次數為：語句運行次數為：100100200200250=5250=510106 6 該語句運行該語句運行1 1次需次需2424個晶振周期個晶振周期 則延時時間為：則延時時間為：5 510106 624/6M=20S24/6M=20S 開 始返

42、回加 溫YNYN 間斷加溫（模糊控溫）計 時溫度100C？ 溫度采集結果存40 單元半小時時間到？機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計3.3 3.3 其它接口設計其它接口設計一、打印機（人機輸出）接口設計一、打印機（人機輸出）接口設計 現(xiàn)以現(xiàn)以PP40微型打印機為例介紹打印機接口設計微型打印機為例介紹打印機接口設計1、打印機引腳說明、打印機引腳說明 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計PP40打印機與打印機與89S51的接口的接口 接口電路如右圖所示接口電路如右圖所示. 打印機地址為打印機地址為: 01111111 11111111=7FFFH 如何編打印程序？如何編打印程序？

43、 若要打印字符若要打印字符“2”, 向打印機送編碼向打印機送編碼“32H”即可。即可。 字符編碼表字符編碼表 程序如下：程序如下： MOV DPTR，#7FFFH ； DPTR為為16位數據指針寄存器位數據指針寄存器 MOV A，#32H ； 字符字符“2”編碼送編碼送ALP：JB P3.3, LP ; P3.3為高電平時等待為高電平時等待 MOVX DPTR ,A ; A中數據送中數據送DPTR所存所存 地址處地址處(打印機打印機) RET機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計若要打印字符串若要打印字符串“LASER PP40”LASER PP40”，程序如下：，程序如下： MOV D

44、PTRMOV DPTR，#7FFFH #7FFFH ； DPTRDPTR為為1616位數據指針寄存器位數據指針寄存器 MOV R1 MOV R1 ，#0AH #0AH ； R1R1中存字符數，中存字符數，1010個字符個字符 MOV R0MOV R0，#01H #01H ； 指向第一個字符指向第一個字符LPALPA：MOV AMOV A，R0R0 ADD A ADD A，#08H #08H ； #08H#08H為偏移量為偏移量 MOVC AMOVC A，A+PC A+PC ； 查表查表LPB: B P3.3, LPB ; LPB: B P3.3, LPB ; 打印機忙打印機忙? ( 3? (

45、3字節(jié)字節(jié)) ) MOVX DPTR, A ; A MOVX DPTR, A ; A中數據送中數據送DPTRDPTR所存所存 地址處地址處( (打印機打印機) (1) (1字節(jié)字節(jié)) ) INC R0 INC R0 ； RORO中內容加中內容加1 (11 (1字節(jié)字節(jié)) ) DJNZ R1, LPA DJNZ R1, LPA ； R1R1中內容減中內容減1,1,不為零轉不為零轉LPA (2LPA (2字節(jié)字節(jié)) ) RET RET ； (1(1字節(jié)字節(jié)) )DB 4CH, 41H, 53H, 45H, 52H, 00H, 50H, 50H, 34H, 30HDB 4CH, 41H, 53H, 45H, 52H, 00H, 50H, 50H, 34H, 30H L A S E R L A S E R 空格空格 P P 4 0P P 4 0 機電一體化系統(tǒng)設計 第三章 接口設計接口設計二、二、D/AD/A轉換（機電控制）接口設計轉換（機電控制）接口設計 ( (一一) ) 概念概念 交流電機變頻調速交流電機變頻調速 , ,其頻率是由模擬量其頻率是由模擬量( (電流或電壓電流或電壓) )控制的控制的. . 直流電機的調速通常也是靠改變模擬量直流電機的調速通常也是靠改變模擬量( (電壓電壓