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广场音乐喷泉中8031单片机的设计

编辑:山东馨赫园林景观工程有限公司时间:2020-05-12

  技术人员建立了脉冲控制的广场音乐喷泉控制系统,包括硬件部分与软件部分设计。硬件部分考虑到8031芯片的不足,扩展了设计需要的程序和数据存储器,构建了音乐喷泉控制系统,实现了脉冲信号对步进电动机的驱动控制。软件部分完成了接口主程序、控制子程序及中断程序的编程。

  利用MCS-51系列8031单片机通过脉冲控制步进电机工作,在一些方面上提高了控制系统的牢靠性,控制方法容易实现,广场音乐喷泉花型呈现出多样化。

  一、8031单片机光电隔离电路的设计:

  为阻止强电干扰与其它干扰信号经I/O控制电路进入到计算机,影响其工作,通常的办法是采用滤波吸收,抵御干扰信号的构成,然后采用光电隔断的办法,使微机与强电部分不共地,隔断干扰信号的传导。控制信号是高电平之时,经过非门74LS04反相以后加到发光二极管正极,这时为低电平二极管不导通、不发光,光敏三极管截止,输出信号为光敏三极管集电极电压;控制信号为低电平时,发光二极管导通、发光,光敏三极管接收了光信号而导通,输出端的电平为0。

  光电耦合输入输出接口,由端口的性质决定,如8031的P、P3口为准双向口,作为输入时拉成高电平,可由任意TTL或MOS电路所驱动。其连接如图4(a),对于扩展的8255通用接口芯片系统,其作为输入端使用时,其端口为高阻抗输入,与光电耦合器的连接与P2口相同。

  二、程序流程框图及源程序的编写:

  广场音乐喷泉的单片机控制系统的程序设计,包括3大部分。1部分是单片机与主机的接口主程序。主要功能是完成芯片8031和外围接口芯片8255的初始化。8031初始化包括设置堆栈指针SP、中断允许控制寄存器IE等等,通过键入值不同,调用不同的程序实现各种花形的控制。

  第2部分是单片机对8台步进电机控制花样的子程序,包括定时器/计数器初始化,步进电机三相六拍工作方式的控制字表设置。

  第3部分是定时/计数器中断程序的设计。

  运行经过测试,该广场音乐喷泉系统能够实现对各种花形的控制执行机构运行状态和时间符合控制程序要求。

广场音乐喷泉