基于单片机按键控制看门狗仿真设计

**单片机设计介绍，基于单片机按键控制看门狗仿真设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机按键控制看门狗仿真设计概要主要涉及利用单片机上的按键来控制看门狗的功能，从而实现系统故障的及时检测与处理，提高系统的稳定性和可靠性。以下是该设计的一个概要：

一、设计背景与目标

在实际应用中，单片机系统可能会因软硬件问题或外界干扰而导致死机。为了解决这个问题，我们引入了看门狗机制。看门狗能够在系统出现故障时自动复位单片机，使其恢复正常工作。而基于单片机按键控制看门狗的仿真设计，旨在通过按键方便地控制看门狗的工作状态，简化系统调试过程，并提高系统的可靠性。

二、系统组成与工作原理

该系统主要由单片机、看门狗芯片、按键以及其他外设（如显示器）组成。单片机作为控制核心，负责接收按键输入并根据输入控制看门狗的工作状态。看门狗芯片则负责监测系统的运行状况，并在系统出现故障时自动复位单片机。

工作原理如下：当系统正常运行时，看门狗芯片会按照设定的时间间隔进行喂狗操作，以保持其工作状态。当系统出现故障导致单片机死机时，看门狗芯片将无法接收到喂狗信号，从而触发复位操作，使单片机重新启动。而通过按键控制，用户可以方便地启动或关闭看门狗功能，以及设置看门狗的定时时间和喂狗周期等参数。

三、仿真设计流程

确定单片机型号和看门狗芯片型号，根据设计要求选择适合的型号。
设计并搭建仿真电路，包括单片机、看门狗芯片、按键以及其他外设的连接。
编写程序实现按键控制看门狗的功能。在程序中，可以添加一个按键中断函数，通过按下按键触发中断，从而启动或停止看门狗。同时，设置看门狗的定时时间和喂狗周期等参数。
在程序中增加一些提示信息，将看门狗的状态和剩余时间等信息在显示器上显示出来，方便用户了解系统状态。
进行仿真测试，检查程序是否符合要求，是否正常运行。在仿真环境中模拟系统故障情况，验证看门狗是否能够正确触发复位操作。
在实际硬件上进行测试，验证程序的可行性和稳定性。
四、优化与扩展

优化看门狗的参数设置，使其更加符合实际应用需求。
增加更多的外设和功能，如温度传感器、湿度传感器等，扩展系统的应用范围。
引入更高级的控制算法和智能技术，提高系统的控制精度和智能化水平。
综上所述，基于单片机按键控制看门狗仿真设计是一种有效的解决方案，能够提高系统的稳定性和可靠性，简化系统调试过程。通过合理的设计和优化，可以实现更高效、更智能的控制系统。

二、功能设计

1． 89S51的看门狗必须由程序激活后才开始工作。所以必须保证CPU有可靠的上电复位。否则看门狗也无法工作。
2． 看门狗使用的是CPU的晶振。在晶振停振的时候看门狗也无效。
3． 89S51只有14位计数器。在16383个机器周期内必须至少喂狗一次。而且这个时间是固定的，无法更改。
当晶振为12M时每16个毫秒需喂狗一次。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25