【正文】 ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,0BEH； 發(fā)出讀溫度命令 27 LCALL WRITE_1820 LCALL READ_18200； 將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到 35H/36H RET WRITE_1820: MOV R2,8； 一共 8位數(shù)據(jù) CLR C。 開 始溫 度 設(shè) 置 鍵 是 否 按 下 ?調(diào) 設(shè) 置 功 能 子 程 序溫 度 + 5 鍵 是 否 按 下 ?溫 度 5 鍵 是 否 按 下 ?返 回 鍵 是 否 按 下 ?調(diào) 溫 度 + 5 功 能 子 程 序調(diào) 溫 度 5 功 能 子 程 序調(diào) 顯 示 子 程 序返 回 主 程 序YNNYYYN溫 度 設(shè) 置 鍵 是 否 按 下 ?YNNYN 圖 18 鍵盤掃描子程序流程圖 Fig18 Keyboard scanning subroutine flow chart 報(bào)警處流程圖 運(yùn)行程序后，溫度傳感器 DS18B20 即可對(duì)環(huán)境進(jìn)行溫度采集，并送 LED 數(shù)碼管顯示。 DS18B20的寫時(shí)序 ： (1)對(duì)于 DS18B20的寫時(shí)序仍然分為寫 0時(shí)序和寫 1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程 ； (2)對(duì)于 DS18B20寫 0時(shí)序和寫 1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫 0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20能夠在 15us到 45us之間能夠正確地采樣 IO總線上的 “0” 電平，當(dāng)要寫 1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us之內(nèi)就得釋放單總線 [12]。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。 DS18B20必須首先調(diào)用啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)上對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換時(shí)間來(lái)超作，如為 12位轉(zhuǎn)換，則應(yīng)該是最大 750mS，另外在對(duì) DS18B20超作時(shí)，時(shí)序要求非常嚴(yán)格，因此最好禁止系統(tǒng)中斷。 主程序流程圖 自 動(dòng) 加 熱 ？ 設(shè) 置 溫 度 ？NYNY溫 度 ‘ ＋ ’ 溫 度 ‘ ’ 設(shè) 置 完 成 ？N NY Y N加 熱控 制開 始初 始 化讀 D 1 8 B 2 0溫 度 轉(zhuǎn) 換顯 示 溫 度加 熱 溫 度 設(shè) 置 8 0 ℃預(yù) 設(shè) 溫 度 ＋ 5 預(yù) 設(shè) 溫 度 5Y 圖 15 主程序流程圖 1 Fig15 The flow chart of main program 18 實(shí) 測(cè) 溫 度 = 預(yù) 設(shè) 溫 度 保 溫 指 示 燈 亮 , 停 止 加 熱 加 熱 指 示 燈 亮 , 開 始 加 熱設(shè) 置 溫 度 ？ 溫 度 ‘ + ’預(yù) 設(shè) 溫 度 加 5 溫 度 ‘ ’預(yù) 設(shè) 溫 度 減 5設(shè) 置 完 成 ？加 熱控 制實(shí) 測(cè) 溫 度 預(yù) 設(shè) 溫 度加 熱控 制讀 1 8 B 2 0溫 度 轉(zhuǎn) 換顯 示 溫 度實(shí) 測(cè) 溫 度 = 預(yù) 設(shè) 溫 度 加 熱 指 示 燈 亮 , 開 始 加 熱實(shí) 測(cè) 溫 度 預(yù) 設(shè) 溫 度保 溫 指 示 燈 亮 , 停 止 加 熱YYYNNYYNNNNNYY 圖 16 主程序流程圖 2 Fig16 The flow chart of main program2 各模塊的流程圖 讀取溫度 DS18B20模塊的流程 由于 DS18B20采用的是一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì) AT89S52單片機(jī)來(lái)說(shuō) ，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì) DS18B20芯片的訪問(wèn)。 NO與 COM在平時(shí)是呈開路狀態(tài)的，當(dāng)繼電器動(dòng)作時(shí)， NO與COM導(dǎo)通， NC與 COM則呈開路狀 態(tài)。輸出控制接點(diǎn)的共同接點(diǎn)。 加熱管控制電路設(shè)計(jì) 繼電器是常用的輸出控制接口，可以做交直流信號(hào)的輸出切換。 V C CD2I N 4 00 71122J22PGND2+ V C C 12 V1GND3J1電源座+ V C C 12 VD1I N 4 00 7IN1GND2OUT3U1L 78 0 5( 大 )12+ C122 0 U FV C CR11K1 2D3LED 圖 13 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)圖 Fig13 The system power supply design 14 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 同時(shí)可以在系統(tǒng)里設(shè)定溫度上限值，由于加熱停止后，加熱管還有余熱當(dāng)采集到的外界溫度高于當(dāng)前所設(shè)定溫度上限值時(shí)，程序就會(huì)進(jìn)入報(bào)警子程序，觸發(fā)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 7805穩(wěn)壓管把高電壓轉(zhuǎn)換到低電壓， 7805穩(wěn)壓管具有保護(hù)單片機(jī)的作用。 數(shù)碼管右邊的紅色 LED是加熱指示燈，當(dāng)剛開機(jī)或溫度降到設(shè)定溫度 5℃ 以下時(shí)，該燈會(huì)亮，表示目前處于加熱狀態(tài)；當(dāng)溫度上升到設(shè)定溫度時(shí)，該 LED滅，同時(shí)數(shù)碼管右邊的綠色 LED亮，表示目前處于保溫狀態(tài)，用戶可以使用熱水器；當(dāng)溫度再次下降到設(shè)定溫度 5℃ 以下時(shí)，綠色 LED滅，紅色加熱的 LED燈亮，不斷循環(huán) [7]。 本論文中使用了 3 個(gè)數(shù)碼管，其中前兩位使用動(dòng)態(tài)掃描顯示實(shí)測(cè)溫度，在設(shè)置加熱溫度的時(shí)候，兩個(gè)數(shù)碼管是閃爍，以提示 目前處在溫度設(shè)置狀態(tài)。) 1 1 2 2 3 4 SW1 SWPB(203。) 1 1 2 2 3 4 SW4 SWPB(203。非編碼鍵盤中鍵的數(shù)量較少，硬件簡(jiǎn)單，在單片機(jī)中應(yīng)用非常廣泛。水位檢測(cè)電路原理圖如圖 3所示： V5V103C4SHUIWEI5246U2 NE555N(8)3P127CTLTRIGRSTTHRGNDR7100KGNDOUTDISC1GND 圖 3 水位監(jiān)測(cè)電路 原理圖 Fig3 Level monitoring circuit principle diagram 鍵盤電路 鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的主要輸入設(shè)備，單片機(jī)使用的鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指令期間，每個(gè)機(jī)器周期 PSEN 兩次有效。然而，要注意的是：每當(dāng)其用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 ALE： 當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存于鎖存地址的低位字節(jié)。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為低八位地址接收。 P0 口能夠作為外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。本設(shè)計(jì)供電電壓為 +5V。167。值得注意的一點(diǎn)是單片機(jī)的 31腳 VPEA/ 必須接高電平，否則系統(tǒng)將不能運(yùn)行。 是溫度信號(hào)線。 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件電路分析及設(shè)計(jì)報(bào)告 本次設(shè)計(jì)主要思路是通過(guò)對(duì)單片機(jī)編程將由溫度傳感器 DS18B20 采集的溫度外加驅(qū)動(dòng)電路顯示出來(lái)，包括對(duì)繼電器的控制，進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度達(dá)到上下限蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 2 系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì) 硬件整體的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于單片機(jī)的熱水器溫度控制系統(tǒng)的電路，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 1： 7 圖 1 系統(tǒng)機(jī)構(gòu)框圖 Fig1 The system block diagram 硬件系統(tǒng)子模塊： (1) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路部分 ； (2) 鍵盤掃描電路部分 ； (3) 數(shù)碼管溫度顯示和運(yùn)行指示燈電路部分 ； (4) 溫度采集電路部分 ； (5) 繼電器控制部分 ； (6) 報(bào)警部分 。單片機(jī)主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機(jī)，小至日常 生活中的冰箱、彩電，單片機(jī)都可以大顯其能。三是規(guī)模不足導(dǎo)致企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力差，尤其是難以抗拒大品牌大資本企業(yè)的進(jìn)入。在 2022年前后，更多企業(yè)認(rèn)識(shí)到了中國(guó)水處理市場(chǎng)的巨大商機(jī)，進(jìn)來(lái)的企業(yè)多了。所以安吉爾和美的推出了外置加熱的沸騰膽飲水機(jī)產(chǎn)品，以獨(dú)特的熱膽外置方式加熱飲用水，現(xiàn)喝現(xiàn)燒更節(jié)能，更易清潔加熱內(nèi)壁。 本次設(shè)計(jì)為一個(gè)基于單片機(jī)的車載飲水機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)飲水機(jī)水箱的水溫，并且可以通過(guò)數(shù)碼管顯示飲水機(jī)水箱水溫度數(shù)，可以通過(guò)鍵盤或開關(guān)選擇制冷或加熱，可以人為設(shè)置水的溫度的上下限，如加熱，當(dāng)溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)時(shí)正常工作，當(dāng)?shù)陀谒疁叵孪迺r(shí)控制加熱器加熱；如制冷，當(dāng)溫度高于水溫上限時(shí)控制壓縮機(jī)制冷，溫度檢測(cè)范圍 0~95℃ ，精度 177。它以單片機(jī) AT80C51為核心，通過(guò) 3個(gè)數(shù)碼管顯示溫度和 4個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，使用單總線溫度轉(zhuǎn)換芯片 DS18B20實(shí)時(shí)采集溫度并通過(guò)數(shù)碼管顯示，并提供各種運(yùn)行指示燈用來(lái)指示系統(tǒng)現(xiàn)在所處狀態(tài)，如：溫度設(shè)置、加熱、停止加熱等，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)四個(gè)按鍵來(lái)設(shè)置加熱溫度和控制運(yùn)行模式。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以用于熱水器溫度控制系統(tǒng)和飲水機(jī)等各種電器電路中。特別是在當(dāng)前全球水資源極度缺乏的情況下，我們更應(yīng)該掌握好對(duì)水溫的控制，把身邊的水資源好好地利用起來(lái)。 2022 年以后，研究發(fā)現(xiàn)，有內(nèi)膽飲水機(jī)的水垢和節(jié)能問(wèn)題漸漸暴露。 中國(guó)水家電行業(yè)發(fā)展十余年， 2022 年以前少數(shù)有規(guī)模的企業(yè)在做全國(guó)市場(chǎng)，并進(jìn)行了一些宣傳推廣工作，雖然是獨(dú)步難行，可也很好的推動(dòng)了市場(chǎng)的發(fā)展。二是規(guī)模不足導(dǎo)致 6 企業(yè)在產(chǎn)業(yè)環(huán)境即上下游的博弈能力不強(qiáng)，一旦產(chǎn)業(yè)環(huán)境發(fā)生變化，企業(yè)的應(yīng)變力不足。 本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)車載自動(dòng)飲水機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，單片機(jī)對(duì)對(duì)溫度的控制是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的控制方法。 主要研究的內(nèi)容 (1)本系統(tǒng)上電后數(shù)碼管顯示當(dāng)前測(cè)量溫度，此時(shí)加熱指示燈和保溫指示燈均不點(diǎn)亮；若此時(shí)按“自動(dòng)加熱”鍵，則單片機(jī)自動(dòng)將預(yù)加熱溫度設(shè)置為 80℃ 并開始加熱，送出一個(gè)加熱信號(hào)，并點(diǎn)亮加熱指示燈；若按“溫度設(shè)置”鍵，則進(jìn)入預(yù)加熱溫度設(shè)置界面，此時(shí)數(shù)碼管閃爍顯示預(yù)設(shè)置溫度，此時(shí)通過(guò)按鍵“＋ ”和“－”進(jìn)行設(shè)置溫度，預(yù)設(shè)置溫度按“ 5”遞增或遞減，設(shè)置好溫度后再按一次“溫度設(shè)置”鍵確定，單片機(jī)保 存預(yù)設(shè)置溫度，并開始加熱； (2)如果實(shí)測(cè)溫度大于或等于預(yù)設(shè)置溫度，則單片機(jī)發(fā)出停止加熱信號(hào)并熄滅加熱指示燈，點(diǎn)亮保溫指示燈，且當(dāng)超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)發(fā)出報(bào)警； (3)當(dāng)溫度下降到預(yù)設(shè)置溫度以下 5度時(shí)，單片機(jī)再次發(fā)出加熱信號(hào)，同時(shí)熄滅保溫指示燈，點(diǎn)亮加熱指示燈，依次循環(huán)控制； (4)完成加熱管控制電路、報(bào)警電路設(shè)計(jì)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)好臨界點(diǎn)問(wèn)題； (5)必要時(shí)有防凍功能，當(dāng)冬天氣溫太低，要有防止管內(nèi)結(jié)冰裝置，有人工可以選擇語(yǔ)音是否播放的功能。 首先接通電源系統(tǒng)開始工作，系統(tǒng)開始工作后，通過(guò)按鍵設(shè)定溫度值的上限值和下限值，確定按鍵將設(shè)定的 溫度值存儲(chǔ)到指定的地址空間，溫度傳感器開始實(shí)時(shí)檢測(cè)，電源 單片機(jī)AT80C51 數(shù)碼管顯示 繼電器 溫度傳感器 DS18B20 報(bào)警 指示燈 8 調(diào)用顯示子程序顯示檢測(cè)結(jié)果，調(diào)用比較當(dāng)前顯示溫度值與開始設(shè)定的溫度值比較，如果當(dāng)前顯示值低于設(shè)定值就通過(guò)繼電器起動(dòng)加熱裝置，直到達(dá)到設(shè)定值停止加熱，之后進(jìn)行保溫，如果溫度高于上限進(jìn)行報(bào)警。 接繼電器。如圖 2，單片機(jī)最小系統(tǒng)有復(fù)位電路和振蕩器電路。 圖 2 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 Fig2 The system block diagram C2 30PF C3 30PF 190。1 12M EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 U2 + C4 10UF VCC R3 10K VCC AT80C51 VCC 1 1 2 2 3 4 SW5 9 AT80C51 的管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫“ 1”時(shí)，被定義為高阻輸入。 P1 口管腳寫入“ 1”后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸 出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門電流。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的