第9章80C51单片微机的应用系统实例.ppt

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水表数据集中器的存储器扩展原理见图9–4所示。
单片微机采用台湾华帮公司的78E58单片微机,其内部包含32KFlash存储器,与80C52兼容,但增加了一个特别的可位寻址的4位I/O口(端口4)和两个外部中断。
因数据量比较大,故扩展了128KB的数据存储器628128。由于628128具有17根地址线,除了采用78E58的16根地址线A0~A15与628128相连,另外应用P1口的一根I/,作为“体选”信号,=0时,寻址628128中的64K数据存储器,=1时,寻址628128的另一半64KB数据存储器。
水表数据集中器与掌上电脑或PC机通信和扩展RS-485总线的原理图示于图9–5。
MAX232实现CMOS(TTL)逻辑与RS-232逻辑转换,是PC机与单片微机通信接口芯片,一般与单片微机串行口的发送/接收端相连。
AD485芯片则用于实现RS485总线联网,由于78E58内部只有一个串行口,,。
该系统考虑使用环境,应进行低功耗设计。
本系统分为三级结构,见图9-6。
(1)采集终端:对多达20户居民电能表的用电量进行采集,实现单元集抄系统功能;
(2)台区集中器:通过电力线载波方式,将多达2000户居民用户电能表数据集中传送到小区配电房的集中器上实现台区集抄系统功能;
(3)局端工作站:通过掌上机或电话通讯终端或GSM网把电能表数据上传到电力局的上端计算机,实现集抄系统功能。

经过改装后的脉冲电能表或全电子电能表把用户的用电量转化为电脉冲送入采集终端,采集终端将通过计数和计算后得出的数据经由局域网信道送到集中器,集中器再通过城域网信道将数据送至供电管理中心。
电能表数据采集终端由单片微机、脉冲信号采集处理电路、低压电力载波通讯电路等部分构成。用户表选用全电子式单相电能表或带脉冲输出的感应式电能表,各用户表的脉冲信号输出经过电路整形,再送入单片微机进行实时处理,显示各用户电能表的上月电量,和本月当前抄见电量等数据。
一个数据采集终端最多可以采集处理22个用户电能表的脉冲信号。
电能表数据采集终端通过RS-485总线收发器(如MAX485)与集中器进行半双工异步串行数据通信。
由于采集终端要处理和保存大量的数据,仅仅依靠CPU内部的RAM是不够的,所以需要外加存储器。为了简化设计,提高系统的可靠性,而且考虑需要有在掉电时也不丢失数据的能力,所以在电能表数据采集终端中使用了串行E2PROM。
该系统直接与220VAC或380VAC相连,需考虑可靠性设计。

1﹒AT89C2051Flash单片微机
  AT89C1051/2051/4051单片微机和MCS-51兼容,片内有1K/2K/4KB闪速存储器。具有15根I/O口线,一个16位定时器/计数器,三个中断源;P1口可吸收20mA电流并能直接驱动LED显示器,~,;~、。芯片为20引脚的DIP封装。
不具备80C51所具有的三总线引脚。
2﹒应用AT89C2051的交通灯智能管理系统
  设计一个智能交通灯管理系统。要求如下:
假设十字路口有两组交通灯,每一组各有红、黄、绿三种颜色的指示灯,分别管理通道A和通道B。A为主通道。
(1)如果两个车道都有车,则轮流放行,其中A道绿灯30s。B道绿灯15s。
(2)通道放行管理:如果某个通道无车,而另一车道有车,那么有车的通道放行。如果无车的通道有车了,则有车的通道立刻恢复正常的交通灯进行管理。
 (3)如果两个通道都没有车,那么两个通道交通灯状态保持不变。
  (4)如有紧急车辆通过,应立即禁止普通车辆通行(即A、B车道均亮红灯),紧急车辆通过后,恢复原来的信号灯状态,且原先的计时时间累计。要求采取中断方式,用按键中断模拟有紧急车辆通过。
 (5)在从绿灯切换为红灯时,应有5s的黄灯点亮时间。
智能交通灯管理系统的硬件设计如图9–7所示。
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定时器/计数器作为通行时间定时器。