【正文】 應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 主要功能特性： 基于 MCS51 內(nèi)核和指令系統(tǒng) 8kFlash 只讀程序存儲(chǔ)器 (ROM) 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM(可擴(kuò)充 64kB 外部存儲(chǔ)器 ) 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 033MHz 6 個(gè)中斷源 雙 DPTR 數(shù)據(jù)指針寄存器 電源空閑和掉電模式 布爾處理器 全靜態(tài)操作 4 層優(yōu)先級(jí)中斷嵌套 功能樣機(jī)制作 。雙數(shù)據(jù)指示器 外中斷喚醒電源掉電模式 全雙工增強(qiáng) 各引腳功能如下： ~ P0 口 8 位雙向口線（在引腳的 39~32 號(hào)端子）。 ~ P1 口 8 位雙向口線（在引腳的 1~8 號(hào)端子）。 ~ P2 口 8 位雙向口線（在引腳的 21~28 號(hào)端子）。 ~ P3 口 8 位雙向口線（在引腳的 10~17 號(hào)端子）。 這 4 個(gè) I/O 口具有不完全相同的功能 . P0 口有三個(gè)功能： 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)， 當(dāng)做數(shù)據(jù)總線 （如圖 1 中的 D0~D7 為數(shù)據(jù)總線接口） 外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（如圖 1 中的 A0~A7 為地址總線接口） 不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的 I/O 使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng) 在外部接上拉電阻。 P1 口只做 I/O 口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 P2 口有兩個(gè) 功能： 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用 做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻； P3 口有兩個(gè)功能： 除了作為 I/O 使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器 來設(shè)置，具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說明。 有內(nèi)部 EPROM 的單片機(jī)芯片（例如 8751），為寫入程序需提供專門的編程脈 沖和編程電 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的， 即：編程脈沖： 30 腳（ ALE/PROG） 編程電壓（ 25V）： 31 腳（ EA/Vpp） PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)：在讀外部 ROM 時(shí) PSEN 低電平有效，以實(shí) 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)：現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 內(nèi)部 ROM 讀取時(shí)， PSEN 不動(dòng)作； 外部 ROM 讀取時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次； 外部 RAM 讀取時(shí)，兩個(gè) PSEN 脈沖被跳過不會(huì)輸出； 外接 ROM 時(shí)，與 ROM 的 OE 腳相接。 ALE 有可能是高電平也有可能是低電平，當(dāng) ALE 是高電平時(shí)，允許地 址鎖存信號(hào)，當(dāng)在沒有訪問外部存儲(chǔ)器期間， ALE 以 1/6 振蕩周期頻率輸出（即 6 分頻），當(dāng)訪 問外部存儲(chǔ)器以 1/12 振蕩周期輸出（ 12 分頻）。從這里我們可以看到，當(dāng)系統(tǒng) 沒有進(jìn)行擴(kuò)展時(shí) ALE 會(huì)以 1/6 振蕩周期的固定頻率輸出，因此可以做為外部時(shí) 鐘，或者外部定時(shí)脈沖使用。 PORG 為編程脈沖的輸入端 INT0： 外部中斷輸入 0 INT1： 外部中斷輸入 1 T0： 定時(shí)器 T0 T1： 定時(shí)器 T1 VCC：電源 +5V 輸入 VSS： GND 接地。 RESET： 復(fù)位信號(hào) ,當(dāng)輸入的信號(hào)連續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作，當(dāng)復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器 PC=0000H，即復(fù)位后將從 程序存儲(chǔ)器 的 0000H 單元讀取第一條指令碼。 X1：接外部晶體和微調(diào)電容的一端 X2：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端 復(fù)位電路 復(fù)位操作可以使單片機(jī)初始化，也可以是死機(jī)狀態(tài)下的單片機(jī)重新啟動(dòng) 。即在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī) RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)震蕩脈沖（兩個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 本設(shè)計(jì)采用按鍵 電平 復(fù)位電路 ，電路原理圖如圖 所示。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 單片機(jī)按鍵 電 平 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。 內(nèi)部時(shí)鐘方式是 利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩 器，然后在引腳 XTAL1（ 18 腳）和 XTAL2（ 19 腳）兩端接晶振，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，外接晶振時(shí)，晶振兩端的電容一般選擇為30PF 左右；這兩個(gè)電容對(duì)頻率有微調(diào)的作用，晶振的頻率范圍可在 0~24MHz 之間選擇。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近。 時(shí)鐘電路如圖 所示。 圖 時(shí)鐘電路 開關(guān)量輸入接口電路 本設(shè)計(jì)采 用外 部 直接加入開關(guān)量，然后采用光電隔離電路， 使 單片機(jī)系統(tǒng)與外部電路隔離開來，可有效的消除外部輸入信號(hào)對(duì)單片機(jī)的干擾。最終實(shí)現(xiàn) 當(dāng)兩 個(gè)開Y11 2 MC13 0 PC23 0 P接 X T A L 1接 X T A L 2 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 9 關(guān)都接通，選擇快速加熱；一個(gè)開關(guān)接通，另一個(gè)斷開，選擇慢速加熱 。電 路原理圖如圖 所示 . 圖 開關(guān)量輸入接口電路 溫度 檢測 電路 檢測電路是由熱敏電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成。熱敏電阻用來檢測環(huán)境溫度，而模數(shù)轉(zhuǎn)換器用來將熱敏電阻檢測到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后傳送給單片機(jī)處理。本設(shè)計(jì)采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 模塊，可以將 溫度 模擬信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出，供 單片機(jī)使用。 如圖 所示。 圖 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 以下為 DS18B20 功能特性及使用方法 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 10 一 、 DS18B20 的主要特性 、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 。 、獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 、 DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在 唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫 、 DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 、溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時(shí)精度為 177。℃ 二 、 DS18B20 引腳定義： (1)DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端 (2)GND 為電源地 (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地） 驅(qū)動(dòng)電路 此部分電路以單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)來控制接觸器的開和關(guān)，使得熱電阻絲通電或斷開，從而實(shí)現(xiàn)了電加熱器的功能。同時(shí)，在 加熱絲工作時(shí)指示燈應(yīng)亮，不工作時(shí) 應(yīng) 滅 ，具體原理圖如圖 所示。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 11 如圖 驅(qū)動(dòng)電路 電路中繼電器選用 歐 姆龍繼電器系列 G5V25V DC 繼電器 ，具體參數(shù)如下： 輸入電壓： 5V 或 712V 控制方式： 高 電平脈沖時(shí)動(dòng)作，一個(gè) 高 電平過來，繼電器就工作，再一個(gè)低電平過來，繼電器就復(fù)位，如此循環(huán) 。 小燈采用 LED 3mm 發(fā)光二級(jí)管 F3 發(fā)光管 。 反相器采用 54AC32DMQB 熱電阻絲采用 北京首鋼高溫電爐絲 ，發(fā)熱功率 2022w，最高使用溫度為 1400度。 根據(jù)以上給出的各部分電路圖，本設(shè)計(jì)家庭用電加 熱器裝置的整體內(nèi)部電路原理圖如圖 所示 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 家庭用電加熱器的整體電路原理圖 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 程序的流程圖 當(dāng)單片機(jī)在 口采集到由溫度傳感器檢測到的信號(hào)時(shí)， 對(duì)其輸出的數(shù)字量與用戶要求的設(shè)定值進(jìn)行比較 ，如果低于設(shè)定值，則單片機(jī)輸出信號(hào)給 和 口，使得繼電器開始動(dòng)作，將開關(guān)吸合，從而熱電阻絲導(dǎo)通，處于加熱狀態(tài)。當(dāng)室溫達(dá)到了一定的溫度，單片機(jī)輸出信號(hào)給 和 ，停止加熱。 以下 結(jié)合溫度傳感器 DS18b20 的特性及工作方式 畫得的 系統(tǒng)的程序流程圖，如圖 所示。 DS18b20 初始化 初始化成功？ N Y 跳過 ROM 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換指令 DS18b20 初始化 初始化成功？ N N Y 跳過 ROM 發(fā)讀存 儲(chǔ)器命令 開始 A 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 14 讀取溫度值 小于內(nèi)部設(shè)定值？ Y 為高電位？ N N 輸出高電平 為高電位？ Y 輸出高電平 結(jié)束 N 轉(zhuǎn)到 A 輸出低電平 輸出低電平 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 15 編程 TEMPER_L EQU 35H 。存放讀出溫度低位數(shù)據(jù) TEMPER_H EQU 36H 。存放讀出溫度高位數(shù)據(jù) TEMPER EQU 60H 。存放轉(zhuǎn)換后的溫度值 FLAG1 EQU BIT 00H 。 DS1820 存在 標(biāo)志位 DQ EQU BIT 。一線總線控制端口 主程序： ORG 0000H LJMP 0100H ORG 0100H MAIN: MOV SP,07H 。設(shè)置堆棧 LCALL INIT_1820 。 DS18B20 初始化 LCALL GET_TEMPER 。從 DS18B20 讀出溫度數(shù)據(jù) LCALL PUT 。比較輸出 SJMP $ 。完成一次數(shù)字溫度采集 。DS18B20 初始化 子 程序 INIT_1820: SETB DQ NOP CLR DQ MOV R0,250 TSR1: DJNZ R0,TSR1 。主機(jī)發(fā)出延時(shí) 500uS 的復(fù)位低脈沖使 DS18b20 復(fù)位 SETB DQ 。主機(jī)將數(shù)據(jù)線置高，進(jìn)入 接收模式 NOP NOP MOV R0,20 。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 16 TSR2: JNB DQ,TSR3 。判別是否拉低總線 DJNZ