片机应用系统设计的一般步骤和方法.ppt

8 1单片机应用系统设计的一般步骤和方法 一 对单片机应用系统的性能要求高可靠性能适应现场工作环境具有很强的实时性易于操作和维护具有一定的可扩充性具有网络通信功能二 设计步骤需求分析 方案论证和总体设计阶段器件选择 电路原理图设计及印刷电路板的设计与制作 数据处理 软件的编制阶段系统调试与性能测试阶段文件编制阶段 8 1单片机应用系统设计的一般步骤和方法 三 总体设计全面分析对应用系统的要求确定单片机应用系统的构成类型划分硬件和软件任务 画出系统结构框图四 硬件设计单片机的选择存储器配置输入通道设计输出通道设计人机界面设计通信电路设计印刷电路板的设计与制作 8 1单片机应用系统设计的一般步骤和方法 五 软件设计软件结构设计选择程序设计语言程序模块设计连接程序模块六 单片机应用系统的调试选择高效的开发系统和开发软件硬件调试 静态测试 联机调试 软件调试系统调试程序固化 8 2综合应用实例 一 数字电压表设计 AT89C51 8 2综合应用实例 1 数字电压表的技术指标测量范围 0 20V 量程 0 0 2V 0 2V 0 20V 显示位数 3位半 分辨率 100uV 测量速度 2次 秒 测量方式 自动连续测量 外触发单次测量 结果显示 正常显示 偏移显示 量程选择方式 手动 自动量程选择 测量误差 10 输入阻抗 大于100M 8 2综合应用实例 2 硬件电路设计测量电路由于测量速度要求不高 选用MC14433芯片 也满足3位半的要求 量程标定电路电压表有0 0 2V 0 2V和0 20V三个量程 并且可以根据实际测量的电压自动选择合适的量程 通过电子开关K1 K4实现 K1 K4受P3 0 P2 4 P2 5 P2 6控制 键盘电路通过74LS244简单输入口实现的独立式键盘 动态显示电路74LS273作为LED显示接口 输出显示字段码 显示位通过P2 0 P2 3选择 3 程序 略 8 2综合应用实例 二 密码锁控制器设计 AT89C51 8 2综合应用实例 1 密码锁的功能密码位数 6位密码存放在AT24C01中开锁的状态下可设置密码关锁的状态下可开锁 开锁时 如果密码输入错误 则报警器响起 按复位键可重新输入密码2 硬件电路设计键盘电路由于按键比较多 所以需要通过两片74LS244简单输入口实现的独立式键盘来完成键盘扩展 动态显示电路74LS273作为LED显示接口 输出显示字段码 显示位通过P1 0 P1 5选择 3 程序 略 8 3单片机应用系统的抗干扰技术 一 硬件抗干扰技术选择可靠的元器件过程通道干扰的抑制措施 1 隔离措施 2 长传输线的干扰抑制电磁干扰的抑制措施印刷电路板的抗干扰设计技术 1 印刷电路板的总体布局原则 2 电源线和地线与数据线传输方向一致 这有利于增强抗干扰能力 3 配置必要的去耦电容二 软件抗干扰技术数字滤波技术指令冗余技术软件陷阱技术三 CPU抗干扰技术 小结 本章要求 了解单片机应用系统的一般性能要求 掌握单片机应用系统的设计步骤 从总体设计到系统成功运行这一全过程 了解单片机应用系统的软硬件抗干扰措施 在设计硬件时如何筛选元件 如何采取隔离 屏蔽措施 如何考虑在印刷电路板设计中的问题 在设计程序时如何使用数字滤波等 指令冗余技术 软件陷阱技术 了解 看门狗 CPU抗干扰技术