【正文】 線多，芯片體積大，占用空間多，給其它設計帶來諸多不便。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。ALE/PROG——當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。RST——復位輸入。在這種應用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。端口引腳第二功能 T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） 表31 P1口第二功能 P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在這種模式下，P0內(nèi)部上拉電阻被激活。 AT89S52的引腳圖AT89S52引腳功能說明如下：VCC：電源電壓GND：地P0 口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89S52的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。這部分電路主要負責程序的存儲和運行。這種熱水利用循環(huán)加熱的原理，因此又稱循環(huán)熱水器。集熱器吸收太陽輻射后，集熱器內(nèi)溫度上升，水溫也隨之升高。 總體設計1集熱器 2下降水管3循環(huán)水管4補給水箱5上升水管6自來水管7熱水出水管 熱水器主要由集熱器、循環(huán)管道和水箱等組成，圖中為典型的熱水器裝置圖。在方案二中還解決了方案一種不能檢測溫度缺點，使用了先進的DS18B20芯片，DS18B20數(shù)字溫度傳感器是Dallas公司生產(chǎn)的1Wire，即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。在液位檢測方面，通過利用兩片CD4051芯片，它相當于一個單刀八擲開關，當INH禁止端為低電平即“0”時，開關接通哪一通道由輸入的3位地址碼ABC來決定。而且僅顯示單元就占用了12個I/O口，同樣屬于資源浪費。在我國浙江、江蘇、山東等地，太陽能熱水器的研發(fā)和生產(chǎn)已形成規(guī)模，應用太陽能熱水器的場所也由家居使用擴展到醫(yī)院、學校、賓館、飯店、游泳池、洗浴場所等。購置太陽能熱水器一次性投資3000元左右，使用5至6年就可實現(xiàn)與其熱水器的支出對比平衡。 （二）太陽能熱水器的使用壽命較長，使用太陽能熱水器經(jīng)濟實惠。許多資源（如煤、石油、天然氣等）是不可再生的，而且在利用過程中給人類生存環(huán)境帶來極大污染，人類繁衍生息的物質(zhì)和環(huán)境基礎受到嚴峻挑戰(zhàn)。目前，我國是世界上太陽能熱水器生產(chǎn)量和銷售量最大的國家。太陽能具有：①儲量的“無限性”10 的23 次方kW，10 的13 次方千億t。人們在大力的發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)。關鍵字：太陽能熱水器；單片機；實時時鐘；液晶顯示屏 目錄1 智能儀器儀表的簡介 1 1 1 12 系統(tǒng)設計簡介 3 方案論證 3 總體設計 4 4 53 太陽能熱水器控制系統(tǒng)的硬件設計 6 主控芯片模塊 6 主控芯片模塊電路 6 主控芯片簡介 7 實時時鐘模塊 9 實時時鐘模塊電路 9 實時時鐘簡介 10 溫度傳感器模塊 11 溫度傳感器模塊電路 11 溫度傳感器簡介 12 液晶顯示模塊 14 液晶顯示模塊電路 14 液晶顯示屏簡介 15 鍵盤輸入模塊 174 設計語言及軟件介紹 19 匯編語言介紹 19 wave6000軟件介紹 195 系統(tǒng)軟件設計 20 概述 20 系統(tǒng)程序設計模塊 20 初始化程序 21 按鍵檢測及處理程序 22 24 25 29結(jié) 論 33參 考 文 獻 34 1 智能儀器儀表的簡介 儀器儀表（英文：instrumentation）儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設備。太陽能熱水器順應時代發(fā)展的要求，滿足人們對環(huán)保綠色產(chǎn)品的需求。摘 要 隨著人們生活水平的不斷提高，全球人口和經(jīng)濟規(guī)模的不斷增長，單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因逐漸為人們所認識，“低碳經(jīng)濟”這一概念開始進入人們的視野。在人類文明程度日益提高的今天，它是現(xiàn)代文明社會的最佳選擇。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。能源問題將更為突出：①從長遠來看，全球已探明的石油儲量只能用到2020 年，天然氣也只能延續(xù)到2040 年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三百年。②太陽能對于地球上絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性，可就地取用。然而，目前市場上太陽能熱水器的控制系統(tǒng)大多存在功能單一、操作復雜、控制不方便等問題，很多控制器具有溫度和水位顯示功能，卻不具有溫度控制功能，致使熱水器陰天的時候不能方便使用。加強清潔、可再生資源的開發(fā)利用，已引起全世界的普遍重視。若使用合理，其壽命可達15年甚至更長。按照裝置壽命15年計算，其經(jīng)濟效益是十分明顯的。2 系統(tǒng)設計簡介 方案論證 （1）方案一 在單片機學習課程中，就遇到過一種方案，稱其為方案一。在電機電路設計方面，方案一采用的三極管的導通截止來控制點擊的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，雖然設計簡單，但是過多的使用三極管以及二極管類的元器件，也會使成本升高。這樣就簡單的解決了16個點檢測的問題，并且在最大程度上減少了I/O口的使用。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。因此用他組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在1根通信線可以掛很多這樣的數(shù)字溫度傳感器，十分方便。圖中集熱器1按最佳傾角放置，下降水管2的一端與循環(huán)水箱3的下部相連，另一端與集熱器1的下集管接通。水溫升高后，水的比重減輕，便經(jīng)上升水管進入循環(huán)水箱上部。 集熱器是一種利用溫室效應，將太陽能輻射轉(zhuǎn)換為熱能的裝置，該裝置與一般熱水交換器不一樣，熱交換器通常只是液體到液體，或是液體到氣體的熱交換過程，而平板行集熱器時直接將太陽輻射傳給液體或氣體，是一個復雜的傳熱過程。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響振蕩器頻率的高低、諧振器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（TTL）。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE禁止位無效。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。 實時時鐘模塊 實時時鐘模塊電路從古代的滴漏更鼓到近代的機械鐘，從電子表到目前的數(shù)字時鐘，為了準確的測量和記錄時間，人們一直在努力改進計時工具。本設計選取串行接口時鐘芯片DS1302與單片機同步通信構(gòu)成數(shù)字時鐘電路。 DS1302與單片機接口電路 實時時鐘簡介 DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償功能，～。DS1302內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。上電運行時，在Vcc，RST必須保持低電平。 控制字節(jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302中。 DS1302的復位引腳：：首先，RST接通控制邏輯，允許地址／命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。其日歷、時間寄存器及其控制字見表33。 溫度傳感器模塊 溫度傳感器模塊電路 基于DS18B20多點溫度測量系統(tǒng)以AT89C51為中心器件，以KEIL為系統(tǒng)開發(fā)平臺，用C語言進行程序設計，以PROTEUS作為仿真軟件設計而成的。 每個DS18B20有自己的序列號，因此本系統(tǒng)可以在一根總線上掛接了4個DS18B20，通過CRC校驗，對各個DS18B20的ROM進行尋址，地址符合的DS18B20才作出響應，接收主機的命令，向主機發(fā)送轉(zhuǎn)換的溫度。DS18B20產(chǎn)品的特點:只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。暫存器包含兩字節(jié)（0和1字節(jié)）的溫度寄存器，用于存儲溫度傳感器的數(shù)字輸出。 DS18B20加電后，處在空閑狀態(tài)。訪問DS18B20必須嚴格遵守這一命令序列，如果丟失任何一步或序列混亂，DS18B20都不會響應主機（除了Search ROM 和Alarm Search這兩個命令，在這兩個命令后，主機都必須返回到第一步）。 b. ROM命令： ROM命令通過每個器件64bit的ROM碼，使主機指定某一特定器件（如果有多個器件掛在總線上）與之進行通信。，為液晶顯示屏與單片機的連接電路圖?？赏瓿蓤D形顯示。=1表示模塊在進行內(nèi)部操作,=0時,模塊為準備狀態(tài),隨時可接受外部指令和數(shù)據(jù)。DFF 的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號控制的。光標/閃爍控制電路：此模塊提供硬體光標及閃爍控制電路，由地址計數(shù)器的值來指定DDRAM中的光標或閃爍位置。我們將按鍵的一端接地，另一端接一個I/O口，程序開始時將此I/O口置于高電平，平時無按鍵按下時I/O口保護高電平。 值得注意的是，本設計在用單片機對鍵盤處理的時候涉及到了一個重要的過程，那就是鍵盤的去抖動。此處我采用軟件去抖動，實現(xiàn)方法是先查詢按鍵當有低電平出現(xiàn)時立即延時10~200毫秒以避開抖動，延時結(jié)束再讀一次I/O口的值。 wave6000軟件介紹 這個軟件是南京偉福公司的單片機開發(fā)軟件，一般就是用在C51單片機。用戶源程序大小不受限制，有豐富的窗口顯示方式，能夠多方位、動態(tài)地展示程序的執(zhí)行過程。我們寫的C語言、匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。即使不使用C語言而僅用匯