Flowcode軟件平臺的PIC單片機編程方法的研究

蘆宇翔，蔡志遠

(沈陽工業(yè)大學 電氣工程學院，沈陽 110870)

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Flowcode軟件平臺的PIC單片機編程方法的研究

蘆宇翔，蔡志遠

(沈陽工業(yè)大學 電氣工程學院，沈陽 110870)

摘要:Flowcode是一個面向單片機開發(fā)的軟件平臺，開發(fā)者可以在軟件中通過拖拽相應的圖標創(chuàng)建一個單片機應用程序的流程圖，從而完成設計程序的任務。本文設計了一種壓力測量裝置的硬件電路，并使用Flowcode軟件為PIC單片機編寫了程序。

關鍵詞:Flowcode;PIC單片機;PROTEUS

引言

Flowcode是一款使用流程圖編碼的設計仿真軟件，是為單片機量身定做的圖形化程序語言，目前支持PIC、AVR和ARM三類單片機。直接畫出流程圖，仿真成功后編譯成C語言和匯編代碼，即可生成hex文件，并直接燒寫到芯片中。目前Flowcode可以支持嵌入式C語言和匯編代碼。因為芯片移植非常簡單，極大地方便了二次開發(fā)，該軟件還具有強大的仿真功能。

1硬件設計

1.1設計功能

本文設計了一種壓力測量裝置，并且其在測量結(jié)束后可以存儲讀取的壓力數(shù)據(jù)。壓力傳感器選擇的是Freescale公司的MPX4250，該集成傳感器芯片除了具有壓阻式壓力傳感器外，還有用作溫度補償?shù)谋∧る娮杈W(wǎng)絡，測壓范圍為20~250 kPa，輸出電壓為0.2~4.9 V，可以直接連接單片機進行A/D轉(zhuǎn)換，工作溫度范圍為-40~+125 ℃[2]。單片機選用Microchip公司的PIC16F877A，實時測量壓力數(shù)值，并將測量后的結(jié)果存儲在單片機內(nèi)部的EEPROM中，PIC16F877A具有256字節(jié)的EEPROM，因為是非易失性存儲器，它被用于保存單片機斷電后仍需要保留的信息?？赏ㄟ^LCD顯示器顯示測量和存儲的數(shù)據(jù)。

1.2電路設計

PROTEUS軟件是由英國LabCenter Electronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，由ISIS和ARES軟件構(gòu)成，其中ISIS是一款電子系統(tǒng)仿真軟件[3]。根據(jù)上述功能，設計電路圖如圖1所示，通過SW1切換讀寫模式，且每次存儲成功后D1將閃爍一次。

2Flowcode流程圖設計

首先根據(jù)設計需求,通過拖放工具欄上的圖標構(gòu)建程序流程圖,圖標包括輸入、輸出、延時、決策、開關、字符串處理等。在構(gòu)建流程圖的過程中，還可以為程序添加組件，如公共模塊、輸入模塊、輸出模塊、外圍設備、無線模塊等。本程序中根據(jù)功能為程序添加了相應的元件宏，分別為LCD組件宏、EEPROM組件宏、ADC組件宏，宏里面有大量打包好的代碼，可以直接調(diào)用，為設計帶來極大的便利。

圖2為主循環(huán)和顯示程序Flowcode圖。在主程序中首先調(diào)用LCD組件宏，初始化變量m、n為零，用來對存儲的數(shù)據(jù)標號，然后設置d0作為PORTD0的輸入狀態(tài)變量，這個開關量作為后面進入存儲程序還是讀取程序的判斷程序。完成上述初始化后，采用Loop組件進入程序的主循環(huán)，相當于C語言中的“while”循環(huán)。在Loop循環(huán)中可以設置循環(huán)的條件、次數(shù)等，然后進入選擇Decision圖標，相當于C語言中的“if”。本設計中判定的條件是d0(即開關的狀態(tài))，當開關斷開時進入讀取程序，閉合時進入存儲程序。最下面是連接點和跳躍點，可以用作特殊意義的標簽，也可以用來跳躍到指定的連接處。

圖1　壓力測量電路

圖2　主循環(huán)和顯示程序Flowcode圖

在顯示程序Flowcode圖中，首先調(diào)用ADC宏，返回輸入端的電壓為一個字符串形式的變量，并存在weight整型變量中用來顯示。接下來調(diào)用Cursor命令，在指定的位置打印寫入數(shù)據(jù)的編號、壓力單位值等，然后顯示在顯示屏上。需要注意的是LCD顯示的是字符串型數(shù)值，需要將整型變量使用串操作函數(shù)ToString$將其轉(zhuǎn)換為字符串。

圖3為存儲和讀取程序Flowcode圖。設置變量a判斷PORTC端口的狀態(tài)，當PORTC3端口被置1(即a=4)，說明存儲按鍵被按下，進入存儲程序。為了保證存儲成功，首先調(diào)用延時Delay組件延時200 ms，然后調(diào)用EEPROM組件宏，在指定的m位置寫入壓力數(shù)值，接下來對PORTA2端口置1并延時200 ms，該端口連接的LED燈閃爍一次代表存儲成功一次。讀取程序與顯示程序原理類似，即在指定的位置顯示一些字符和數(shù)據(jù)。需要說明的是要調(diào)用EEPROM宏中的Read命令，在指定的位置n中讀取存儲在EEPROM中的數(shù)據(jù)，并保存在整型變量read中。

圖3　存儲和讀取程序Flowcode圖

3PROTEUS仿真調(diào)試

PROTEUS中的虛擬仿真技術模塊可以對各種電子線路(包括單片機)進行仿真，支持眾多電子組件，組件庫中的組件多達上萬種，如Microchip公司的PIC系列單片機，I2C、SPI接口的數(shù)字溫度傳感器、EEPROM等。PROTEUS支持單片機軟件仿真，可以根據(jù)單片機的程序仿真運行。

圖4　MPX4250測量值

在PROTEUS中，在單片機屬性添加由Flowcode生成的程序文件路徑，并點擊運行，運行結(jié)果如圖4所示。當開關選擇為寫模式時，LCD能夠?qū)崟r顯示當前的壓力值，并且顯示該數(shù)據(jù)將要被存儲的位置，如圖5、圖6所示，當按下“存儲數(shù)據(jù)”按鍵后，該數(shù)值被存儲在相應的地址中，LED燈D1閃爍一次，表示存儲完畢。當開關選擇為讀模式時，可以通過“向前

查詢”和“向后查詢”查到剛才被存儲的數(shù)據(jù)，同時顯示該數(shù)據(jù)被存儲的位置。由于數(shù)據(jù)是被存在EEPROM中，因此被存儲的壓力數(shù)據(jù)具有掉電不丟失的特點。

圖5　LCD實時顯示測量值

圖6　LCD顯示存儲值和存儲位置

結(jié)語

參考文獻

[1] 聶典,葛松山,李北燕.PIC系列單片機的流碼編程:基于Flowcode V4的流碼設計平臺[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012.

[2] 于雅莉,孫楓,王元昔.基于多傳感器的四旋翼飛行器硬件電路設計[J].傳感器與微系統(tǒng),2011(8):113-115,123.

[3] 江和.PIC16系列單片機C程序設計與PROTUES仿真[M].北京:北京航空航天大學出版社,2010.

蘆宇翔(碩士研究生)、蔡志遠(教授)，研究方向為智能電器。

(責任編輯：薛士然收修改稿日期：2015-07-11)

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PIC Microcontroller Programming Method Based on Flowcode

Lu Yuxiang,Cai Zhiyuan

(College of Electrical Engineering,Shenyang University of Technology,Shenyang 110870,China)

Abstract：Flowcode is a software platform of microcontroller development.The developers can complete the task by draging the icon of Flowcode to create a flowsheet.In this paper,the hardware circuit of a pressure measuring device is designed,and the program for the PIC microcontroller is written by using Flowcode software.

Key words:Flowcode;PIC microcontroler;PROTEUS

中圖分類號:TP273

文獻標識碼:A