显示控制器电路设计 键盘显示控制器通信电路和可靠性设计 键盘显示控制器键盘输入电路设计 键盘显示控制器晶体管输出电路设计 模块的可靠性设计 主控制器和键盘显示控制器图设计 本章小结 第章软件详细设计 主控制器应用层程序设计浙江大学硕士学位论文目录 主程序可靠性设计 数据保存和恢复应用层程序 软件监控应用层程序 原水泵手动控制应用层程序 滤池清洗手动控制应用层程序 原水泵自动控制应用层程序 排泥自动控制应用层程序 管理模式短消息动态学习方法 管理模式就地短消息学习应用层程序 管理模式远程短消息学习应用层程序 管理模式远程监控应用层程序 管理模式远程主动报警应用层程序 管理模式短消息学习电脑程序 主控制器二级驱动层程序 输入信号数据转换二级驱动层程序 主控制器和键盘显示控制器通信二级驱动层程序 主控制器和模块通信二级驱动层程序 主控制器级驱动层程序设计 开关量输入级驱动层程序 读写级驱动层程序 主控制器和电脑通信级驱动层程序浙江大学硕士学位论文目录 主控制器和键盘显示控制器通信级驱动层程序 主控制器和模块通信级驱动层程序 本章小结 第章编码实现和运行 数据保护和恢复应用层程序实现 数据保护和恢复应用层程序运行效果 管理模式远程短消息学习应用层程序实现 管理模式远程短消息学习应用层程序运行效果 管理模式远程主动报警应用层程序实现 管理模式远程主动报警应用层程序运行效果 第章总结 参考文献 作者简历, 致谢, 浙江大学硕士学位论文图目录 图目录 图人机界面图 图系统流程图 图硬件总体结构图 图电源分布图 图软件总体结构图 图主控制器单片机最小系统图 图主控制器电源电路原理图 图主控制器通信接口电路原理图 图主控制器输入和显示电路原理图 图主控制器继电器输出和显示电路原理图 图键盘显示控制器通信电路原理图 图键盘显示控制器键盘输入电路原理图 图键盘显示控制器晶体管输出电路图 图主控制器图 图键盘显示控制器图 图主控制器主程序控制流程图 图数据保存应用层程序流程图 图数据恢复应用层程序流程图 图软件监控应用层程序流程图浙江大学硕士学位论文图目录 图原水泵手动控制应用层程序流程图 图滤池清洗手动控制应用层程序流程图 图原水泵自动控制应用层程序流程图 图排泥自动控制应用层程序流程图 图管理模式就地短消息学习应用层程序流程图 图管理模式远程监控应用层程序流程图 图管理模式远程主动报警应用层程序流程图 图短消息学习电脑软件控制界面图 图输入信号数据转换二级驱动层程序流程图 图主控制器和模块通信二级驱动层程序流程图 图开关量输入级驱动层程序流程图 图读级驱动层程序流程图 图自动控制模式的运行图 图远程短消息变更的效果图 图远程短消息查询的效果图 图远程短消息主动报警的效果图浙江大学硕士学位论文表目录 表目录 表主控制器应用层程序表 表主控制器二级驱动层程序表 表主控制器级驱动层程序表 表键盘显示控制器应用层程序表 表键盘显示控制器级驱动层程序表浙江大学硕士学位论文第章绪论 第章绪论 课题背景 十二五期间，农村环境保护的重点内容之是农村生活 污水的处理和防治。政府对农村生活污水处理越来越重视，吸 收了国外先进的处理工艺和经验，采用的工艺与国外发达国家的 差距也是越来越小。然而，目前农村污水处理控制系统不能比较 落后，还存在以下问题 第目前农村污水处理控制系统自动化和可靠性差。城市 污水处理工程控制系统自动化程度高，往往采用工控机 以太网控制系统，可靠性高，但价格昂贵。然而，农村 污水处理控制系统由于受价格因素的影响，采用传统的旋钮开关 和继电器控制，由于没有参与，实现复杂的自动控制电路比 较复杂，可靠性差。 第二目前农村污水处理控制系统不能及时把设备故障信息 通知给管理员。首先，农村污水处理控制系统放置的地理位置偏 远，管理员很难做到每天去照看设备。其次，农村污水处理设备 配备的管理员知识水平低，即使发现设备停机，也不知道哪个部 件出现了故障。由于设备故障不能及时通知给设备管理员，设备 就不能及时得到维护，这样就会影响设备的使用寿命和污水的处 理效果。浙江大学硕士学位论文第章绪论 研究的动机和目标 通过对目前农村污水处理控制系统的分析，目前农村污水处 理控制系统存在本身自动化程度低和对设备维护困难的问题。这 些已经不适越来越复杂的组合工艺控制的需求和人们对设备远 程管理的需求。为此，设计出种适合中国农村发展的污水处理 控制器，达到控制自动化，设备管理远程化的目的。 基于单片机和的农村污水处理控制器提出 单片机和技术的组合为我们提供了保障。 主要完成的工作 第硬件部分，利用设计软件对主控制器键 盘显示控制器的原理和板进行设计和制作。 第二软件部分，利用开发环境对主控制器 和键盘显示控制器的单片机程序输入和编译。用软件完 成短消息学习电脑部分软件的编制。 本章小结 针对目前农村污水处理控制系统存在的两大问题，提出了基 于单片机和的农村污水处理控制器本控制器。首先提出 了技术上需要解决的两大问题软硬件的可靠性问题和如何让单 片机动态学习码形式的短消息问题。然后，提出了需要 解决的变更查询和控制三方面业务的问题。 浙江大学硕士学位论文第章基于单片机和的农村污水处理控制器关键技术综述 第章基于单片机和的农村污水处理控制器关键技术综述 可靠性的定义 所谓可靠性就是产品在限定的时间和条件下来实现规定功 能的种能力。系统的可靠性由硬件和软件可靠性两部分组成。 硬件可靠性就是按照用户的要求，完成硬件系统的预计目标，实 现硬件功能的正确性软件可靠性就是按照用户的要求，完成软 件系统的预计目标，实现软件功能的正确性。 提高可靠性的方法 为了提高基于单片机系统的可靠性，要从硬件和软件两方面 来考虑，来提高整个系统的抗干扰能力。基于单片机系统在可靠 性设计时，要从软件和硬件能否适应工作环境的角度去分析和设 计。 提高硬件可靠性的方法 如何提高硬件的可靠性呢第要找到干扰源，我们要分 析干扰源的类型，要对不同类型的干扰源采取不同的措施。第二 要选择元件，单片机尽量选用集成度高的芯片，最好是块单片 机和少量外围元件就可以构成最小系统系统工作在极限温度环 境，要选用工业级的集成电路，对各电子元件要做老化试验，合浙江大学硕士学位论文第章基于单片机和的农村污水处理控制器关键技术综述 格后，方可使用。第三降低单片机系统的频率，在满足系统执 行速度的前提下，可以适当降低系统时钟，通信的波特率，还可 以让单片机进入睡眠状态。第四控制系统结构的设计，好的系 统结构相互之间干扰少，如合理的通信结构，合理的电源分布等。 其他还有接地设计，屏蔽与去耦设计等。 控制系统硬件的电源部分对提高系统的可靠性非常重要。许 多单片机系统的干扰来自于耦合的电源干扰。为了抑制来自电源 端的干扰，提高电源的抗干扰能力，可以采取的措施有交 流电源进线要经过型低通滤波器，对于高频干扰的抑制效果非 常好由于从交流变到低压交流电，般采用变压器变压 的方式，来自交流的高频干扰可以从变压器的初级通过变 压器初次级间的寄生电容耦合到变压器次级，这种情况可以采用 变压器初次间加屏蔽接地方式抑制，并在输出端加高频滤波电容 。 印制线走线要短，过长的走线容易引入干扰，地线要粗， 可减少线电阻，提高抗干扰能力易发热的元件，需留板散 热空间，元件发热时元件的可靠性下降，易受到干扰。板上 的元器件布置要合理，般可按单元电路，把外围器件尽量放在 起，这样对提高电路的抗干扰能力是有好处的。敏感的电路类， 如系统的晶振，复位电路，电压监控电路要与单片机放在起。 按电路功率的大小布置电路单元，般可以按电源电路，大电流浙江大学硕士学位论文第章基于单片机和的农村污水处理控制器关键技术综述 的电路，小电流电路分布，易受干扰的电路不要放在边缘。 综上所述，提高系统硬件的可靠性可以采用抑制干扰源元 件的选择地线处理电源布置控制系统结构设计布局 等措施。 提高软件可靠性的方法 如何提高软件的可靠性呢数字滤波技术是常用的用来提 高可靠性的方法，它是通过分析干扰源和有效信号的不同点，找 到干扰源发生的规律，用软件的方法过滤干扰信号，来提高软件 的可靠性。还可以通过指令冗余方法，软件陷阱方法，睡眠唤醒 法等提高软件的可靠性。由于指令冗余方法，软件陷阱方法对 于因程序指针异常而随机构成的死循环无能为力，看门狗 技术能够监视这种死循环，当看门狗时间溢 出，程序指针就能跳到程序开始地址，程序就能再次正常运 行。 当系统受到干扰后，特别是程序指针异常发生改变时， 程序指针有可能非正常地跳到子程序或程序块内，改变了子 程序内变量的内容，得到的结果。对于这种情况，我们可以 采用软件锁的方法。为了保护重要的数据或操作，提高数据 访问的安全性，我们先在子程序或程序块调用之前设置软件 锁，也就是上锁过程，锁般由两字节以上的构成，也可 以在最后字节设为校验字节，然后在访问重要数据或操作之浙江大学硕士学位论文第章基于单片机和的农村污水处理控制器关键技术综述 前，判断软件锁是否合法，也就是解锁过程，只有合法的软 件锁，我们才能对重要数据访问或操作，否则，作相应的处理 后，让程序正常返回。 综上所述，提高软件的可靠性可以采用数字滤波指令冗余 技术软件陷阱看门狗技术软件锁等措施。般在程 序中，我们可以综合使用这几种方法。 码和码转换方法 码是我国普遍采用的种中文文字编码。在文字规范中， 我们把这种编码称为，这种编码规范与码兼 容，它是用个字节来表示个中文字符。 码是通过二个字节来统表示个字符或符号，是 种通用的国际标准，我们称它为编码。 码采用行列的平面来表示的编码空间。码和 码都用两个字节来表示个汉字，但是码与码之 间的互换并无规律也无算法，通常只能通过查表实现。利用两 张表，张放码，张放码，每张表大小为字 节，我们可以通过对分查表的方法来实现。 码与码的转换，还可以通过专门的集成电路。 是款标准汉字字库芯片，它的内部含有点 阵汉字库和点阵汉字库，还包