AT89S51单片机应用：看门狗定时器与抗干扰设计详解

本章主要围绕AT89S51单片机的应用系统设计展开深入探讨。首先，单片机应用系统设计通常包含以下几个关键步骤： 1. **需求分析**：这是设计的基础，需确定被测控参数类型（如电量、模拟量、数字量）、参数范围、性能指标、系统功能、工作环境以及用户界面需求，如显示、报警和打印。 2. **设计方案**：在充分理解需求的基础上，选择简单有效的方法来设计，避免过度复杂化。 3. **硬件设计**：根据需求，设计包含单片机为核心的硬件电路，这涉及到外围电路的选择、地址空间分配、总线驱动，以及最小应用系统的构建，如水温测控系统的硬件设计为例。 4. **软件设计**：考虑软件的总体框架、编程语言的选择、指令冗余的处理、软件陷阱的预防，例如使用片内看门狗定时器以提高系统稳定性。 5. **仿真开发与调试**：介绍仿真开发工具的使用，通过这些工具进行系统开发和调试，确保设计的正确性和有效性。 6. **抗干扰与可靠性设计**：针对实际应用中的干扰问题，如电源波动、电磁干扰、信号噪声等，提供解决方案，如看门狗电路、软件滤波、硬件隔离、掉电保护以及I/O功率驱动设计。 - **看门狗定时器**：Watchdog电路，作为计数器式的定时电路，用于防止单片机死机，如AT89S51的片内看门狗，如果在规定的时间内未收到外部信号，会自动复位单片机，确保系统重启。 - **软件陷阱与冗余**：通过指令冗余和设计陷阱，提高软件的健壮性，防止因错误操作导致的系统故障。 - **电源管理与保护**：包括掉电保护机制和硬件看门狗，确保系统在电源中断时能自恢复，提高系统的可靠性。 7. **I/O接口设计**：讲解单片机与其他外部设备的接口，如与集成数字驱动电路、光电耦合器、集成功率电子开关等的连接方式。 通过这些内容，读者将深入了解如何系统地设计和开发基于AT89S51的单片机应用系统，以及如何通过有效的抗干扰措施提升系统的稳定性和可靠性。