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电子围栏低压告警模块的软件设计实现

时间:2022-03-22 09:07:56 浏览次数:

工作的片上系统。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力,可用于非易失性数据存储,并允许现场更新8051固件。用户软件对所有外设具有完全的控制,可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。

片内Silicon Labs二线(C2)开发接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式(不占用片内资源)、全速、在系统调试。调试逻辑支持观察和修改存储器和寄存器,支持断点、单步、运行和停机命令。在使用C2进行调试时,所有的模拟和数字外设都可全功能运行。两个C2接口引脚可以与用户功能共享,使在系统调试功能不占用封装引脚。

2.2 开发环境

单片机开发中除必要的硬件外,同样离不开软件。本设计采用KEIL公司的Keil C51V7.50开发工具。Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(μVision)将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。

Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解,在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。C51工具包的整体结构,uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件,以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

2.3 仿真工具

本设计选用新华龙公司的U-EC5仿真工具用于软件开发,该仿真工具包含了开发所需的软件和硬件,性能优于传统的仿真器。该工具配合相关开发软件可实现单步、连续单步、断点、停止/运行,支持寄存器/存储器的观察和修改,下载程序到Flash存储器等功能。

本开发工具有如下特点:

全速率USB2.0接口,硬件加强型保护功能(减少使用不当造成的硬件损坏率)。

C8051F调试器在第10脚提供5V/100mA的电源,如果目标板电流不大的话,一个仿真器就可完成开发测试,十分方便。

调试接口采用Silabs原装仿真器(UDA)相同的电平转换芯片,稳定可靠,支持C8051F全系列(C2和JTAG接口)MCU。

通过Silabs公司的软件,可以固件升级,使本产品支持Silabs公司后续生产的C8051FMCU系列产品。

可以根据需要,定制您要的仿真器序列号,如EC3xxxxxxxx号码(0~9、A~F),使您的开发工具更具特色。

本开发工具尺寸(mm):70*46*18,方便携带。

Windows Me以上系统不需要驱动,直接使用。

本产品可与IAREmbedded Workbench forMCS-51、KeilμVsion2/3、Silicon Laboratories IDE软件无缝连接调试。

2.4 软件设计

低压告警模块通过软件算法产生几组特征信号,并调制到电子围栏上,在电子围栏的终端接收并解调信号,并利用软件算法对接收信号的完整性进行分析,当有人攀爬电子围栏或者破坏电子围栏时,模块产生告警信号。

软件大致可以分成以下几个模块:定时器模块,特征信号发生器模块,特征信号接收模块,特征信号分析模块,告警处理模块,控制模块。每个模块以下又分别有若干个处理函数,各个模块相对独立又相互协作,由此构成一个完整的监控程序。这样使得编写代码的时候按照模块进行分工,每个人完成相应模块,分工明确,有利于保持思维清晰,提高工作效率。

在此方案里,我们将以程序的流程图为主,阐述整个程序的主要工作流程,同时规定了一些主要的函数及其入口参数。这样有利于不同模块之间的协作,防止不同模块之间产生重复或者冲突,避免不必要的耽误。

图1为整个程序的流程图。

参考文献

[1]唐菲.一种用于新型电子围栏的低压告警模块的设计[J].企业技术开发,2011(1).

[2]康光华.电子技术基础模拟电子部分.北京:高等教育出版社(第五版)[M],2007.

[3]孙育才.MCS-51系列单片微型计算机及其应用.南京:东南大学出版社(第四版)[M],2004.6.

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