基于_mcs-51单片机的洗衣机课程设计

基于_mcs-51单片机的洗衣机课程设计内容摘要：

下所示： (1) 信号引脚的功能介绍 ① 输入 /输出口线 ～ P0 口的 8位双向口线； ～ P1 口的 8位双向口线； ～ P2 口的 8位双向口线； ～ P3 口的 8位双向口线。 ② ALE 地址锁存控制信号 在系统扩展时， ALE 用于控制把 P0 口输出的低 8位地址送入锁存器锁存起 来，以实现低位地址和数据的分时传送，此外由于 ALE 是以六分之一的晶振频率的固定频率输出正脉冲，因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使 用。 ③ PSEN 外部程序存储器选通信号 在读外部的 ROM 时 PSEN 有效（低电平），以实现外部 ROM 单元的读操作。 ④ EA 访问程序存储器控 制信号 课程设计 第 13 页 共 37 页 当 EA 信号为低电平时， 对 ROM 的读操作限定在外部程序存储器；而当 EA 信号为高电平的时候，则对于 ROM 的读操作 是从内部程序存储器开始，并可以延续至外部程序存储器。 ⑤ RST 复位信号 当输入的复位信 号延续 2 个机器周期以上高电平时即为有效，用以完成单片机的复位操作。 ⑥ XYAL1 和 XTAL2 外接晶体引线端 当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；但是当使用外部时钟脉冲信号。 ⑦ VSS 地线 ⑧ VCC +5V 电源 以上就是 80C51 单片机芯片的 40 条引脚的定义及简单说明。 (2) 信号引脚的第二功能 由于工艺及标准化等原因，芯片的引脚数目是有限的，例如 MCS51 系列芯片引脚数目 40 条 ，但单片机为实现其功能所需要的信号数目却远远 超过此数，因此就出现了供需矛盾。 ① EPROM 存储器程序固化所需要的信号 有内部 EPROM 的单片机芯片，如 87C51， 为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，它们是由信号引脚的第二功能的形式提供的，即： 编程脉冲： 30 脚（ ALE/PROG） 编程电源：（ 25V） 31 脚（ EA /VPP） ② 备用电源的引入 MCS51 单片机的备用电源也是以信号引脚的第二功能方式由 9 脚（ RST/VPD）引入的。 当电源发生故障的时候，电源下降到下限值时，备用电源经此端向内 部的 RAM 提供电压，以保护内部 RAM 信息不会丢失。 表 P3 口线的第二功能 口线 第二功能 信号名称 RXD 串行数据接收 TXD 串行数据发送 0INT 外部中断 0的申请 课程设计 第 14 页 共 37 页 1INT 外部中断 1的申请 T0 定时器 /计数器 0 计数输入 T1 定时器 /计数器 1 计数输入 WR 外部 RAM 的写通道 RD 外部 RAM 的读通道 (3) 最后，引脚的第一、第二功能是不会在用的时候混淆的，因为： ① 对于各种型号的芯片，所有管脚的第一功能信号是相同的，所不同的是引脚的第二功能信号上。 ② 对于 30 和 31 各个引脚，由于第一功能信号与第二功能信号是单片机在不同的工作方式下的信号，因此不会发生使用上的矛盾。 ③ P3 口线的情 况却有所不同，它的第二功能信号都是单片机上的重要控制信号，因此，在实际使用的时候，总是先按照需要优先选用它的第二功能，剩下不用的再考虑作为口线使用。 单片机的复位 与震荡 电路 根据应用的要求，用到单片机，为了可靠的复位要外加一个复位电路。 复位操作通常有：上电复位和上电或开关复位。 工作原理是通电时，电容两端相当于是短路，于是 RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻对电容充电， RST端电压慢慢下降，降到一定程度，即为低电平，单片机开始正常工作。 上电复位的时间常数要在 10ms以上，才能保证上电，一般可以取电容 的大小为 10μ F，电阻为。 课程设计 第 15 页 共 37 页 图 80C51 的复位 与震荡 电路 Imel8279 芯片是种通用可编程的键盘、显示，单个芯片就能完成键盘输入和 LED自动显示控制两种功能。 内含 8 个宁符的键盘输入 F1FO， 16 个宁节 的显不 RAM。 键盘部分提供的扫描方式，可以显示 _和具有 64个按键或传感器的阵列。 能白动清除开关抖动以及 N键同时按下的保护。 显示部分按扫描力式 ll 作，可以显示 8 或 16位 LED 数码管。 (1)8279 的引脚及功能 8279 芯片采用双列直插式封装，各引脚排列如图 23 所示 A0：地址输入线， A0 一 O为数据口地址， A0 一 l为命令 状态口地址。 D7～ D0：双向数据线，三态，用于与 CPU 之间的命令数据传送。 CLK：时钟输入线，用于 8279 的时钟输入，以产生内部定时的时钟脉冲， 其 l作频率为 1KMz， 般由 CPU 的 ALE 信号分频得到。 CS：片选输入线，低电半有效。 RD：读信号输入控制线，低电平有效。 WR：写信号输入线，低电平有效。 INT： rr『断请求输出线，高电平有效。 在键盘 ___作方式卜，当 FTFO／传感器 RAM巾有数据时，输出高电平，在 FIFO／传感器 RAM 每次读 出时， 卜降为低电平工作方课程设计 第 16 页 共 37 页 式，若在 RAM 中还有信息，则义变为高电平。 在传感器工作方式中，每当探测到传感器信号变化时。 中断线就变为高电平。 sLO～ sL3：扫捕输出线，用来扫捕按键开关、传感器阵列和显示。 RL0～ RL7：回送输入线，按键或传感器扫描时，回送扫描状态。 其内部有上拉电阻，使之保持为高电平，当有按键闭合时，对应的回送输入线变为低电 平。 SHIFT：换挡输入线，高电半有效，用于键盘上下挡功能设置，在传感器工作方式中，输入无效。 CNTL 在键盘工作方式时，常用来扩展开关的控制功能。 OA3～ OAO 及 OB3～ OBO： A组显示输出线和 B组显示输出线，输出与扫描线 sL0～sL3 同步，可被独立控制输出。 BD：消隐信号输出线，低电平有效， 也可看成一个 8 位端口控制输出。 在显示信息切换时。 不使切换信息输出仝 LED 上显不。 VCC： +5v 电源输入线。 VSS：地线输入线。 命令及命令格式 8279 有三种 I作方式：键盘 l 作方式、显示 _ll 作方式和传感器 _ll 作方式。 键盘工作方式：双键互锁和 N 键轮回。 双键互锁是指当有两个以卜按键同时按下时，只 能识别最后一个被放的按键，并把其键值送入内部 FlFO RAM 中。 N 键轮回是指当有多个按键 同时按下时，所有按键的键值均可按扫描顺序依次存入 FIFORAM 中。 显示 _l_作方式：是指当 CPU 输入至 8279 内部 FIFO RAM 的数据的输出格式，有 8个字符芹端入口显示、 8 个字符右端入口显示、 16个字符芹端入口显 示、 16 个字符右端入口显示四种方式。 传感器工作方式：是指扫描传感器阵列时，一旦发现传感器的状态发生变化就置位 INT 向 CPU 申请中断。 选择不 同的工作方式均是通过 CPU 对 8279 送入命令来进行控制。 8279 共有 8 种命令，命令寄存器为 8 位，其巾 D7～ D5 为 命令特征位， D4～ D0为命令的控制位。 CPU 对 8279 写入的命令数据为命令字，读出的数据为状态字。 课程设计 第 17 页 共 37 页 3 调试 硬件调试 单片机应用系统的硬件调试和软件调试是分不开的，许多硬件故障是存调试软件时发现的，但通常是先排除系统中明显的硬件故障后才和软件结合起来 调试。 常见的硬件故障有： 逻辑错误：样机硬件的逻辑错误是由丁设计错误和加工过程中的工艺性错误所造成的。 这类错误包括：错线、开路、短路、相位等。 元器件失效：元或怎能不符合要求；方向装反、二极管极器件失效的原因包括两个方面， 方面是器件本身已损坏另 ‘方面是组装过程中造成元器件失效，如电解电容方面性接反、集成电路或排电阻方向错误、三极管引脚接错等 可靠性差：引起系统不可靠的因素很多，如金属化孔、接插件接触不良会造成系统时好时坏，经不起振动；内部和外部的干扰、电源纹波系统过人、器件负载过大或热稳定性差等造成逻辑电平不稳定；另外，走线和布局的不合理等也会引起系统可靠性差。 电源故障：若样机中存在电源故障， !J!IJ 加电后将造成器件损坏。 电源故障包括：电压值不符合设计要求，电源引出线和插座不对应，电源功率不足，负载能力差等。 更件的调试方式有： 脱机调试：脱 机调试是存样机加电之前，先用万用表等工具，根据硬件电气原理图和装配图仔细检查样机的正确性，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。 就特别注意电源的走线，防止 电源之间的短路和极性错误，并重点检查扩展系统总路线是否存在相互间的短路或与其它信号线的短路。 对于样机所用电源事先必须单独调试，调试好后，检查其电压值、负载能力、极性等均符合设计要求，才能加到系统的各个部件上。 在不插芯片的情况下，加电检查各插件上引脚的电位，仔细测量各点电位是否正常，尤其应注意甲．片机插座上的电位是否正常，若有高压，可能损坏仿真机。 联 机调试：通过脱机调试可排除一些明显的硬件故障。 有些硬件故障还是要通过联机调试才能发现和排除 课程设计 第 18 页 共 37 页 软件调试 软件调试与所选用的软件结构和程序设计技术有关。