【正文】 低位存入 29H（ TEMPER_L） ,高位存入 28H(TEMPER_H) RE00: MOV R2,8 。拉高數(shù)據(jù)線，初始化寫 NOP DJNZ R2,WR1 。 WRITE_1820: MOV R2,8 。調(diào)用寫 DS18B20 指令，將累加器中的指令寫入 DS18B20 。 。置位標(biāo)志位，表示 DS18B20 存在 LJMP TSR5 。拉低 。這是關(guān)于 DS18B20 的讀寫程序，數(shù)據(jù)腳 ，晶振 。允許 T1中斷 SETB PT1 。啟動 T0中斷 MOV R7,200 。外部中斷 0初始化 INT0_ALLOW: SETB EA SETB EX0 CLR PX0 SETB IT0 RET 。加熱控制 LJMP LOOP 。將溫度 低８位送進(jìn)Ａ MOV R0,28H 。這個(gè)字節(jié)就是實(shí)際測量獲得的溫度 MAIN: MOV 60H,00H MOV 61H,00H MOV 62H,00H MOV 63H,00H MOV TEMP,63H 。小時(shí) TIME EUQ 22H 。用于保存讀出溫度的低 8位 TEMPER_H EQU 28H 。外部中斷 0地址，用于水位保護(hù) LJMP INT0 ORG 000BH 。 在老師精心誠懇的幫助下，順利完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 。新型的數(shù)字溫度傳感器能直接把采集的溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后交于單片機(jī)處理 。 系統(tǒng)源程序參見附錄 圖 、 LED 顯示程序 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 4 總結(jié) 通過本次 熱水器控制系統(tǒng)的 畢業(yè)設(shè)計(jì)，我重新學(xué)會了很多的知識。程序處理的大致 流程： 初始化 內(nèi)存操作命令 ROM 操作命令 數(shù)據(jù)處理 水溫采集 程序流程： 圖 、系統(tǒng)程序流程 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 、 水位中斷程序 低水位保護(hù)，水位由水位開關(guān)檢測，當(dāng)水位低于規(guī)定水位值時(shí)，水位開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)信號輸入至單片機(jī)的 （外部中斷 0），單片機(jī)檢測到信號就產(chǎn)生中斷并進(jìn)入中斷子程序，關(guān)閉加熱器，產(chǎn)生報(bào)警信號。如果按下的不是功能鍵，則按鍵是 無效的。漏電互感器輸出的信號加在 A 和 B 兩點(diǎn)。 其中 12 個(gè)鍵有定義，其余 4 個(gè) 按鍵無定義。 8155 使用線選法來與單片機(jī)相連 ,其 RAM 編碼地址為： =0， =0，地址范圍為：0000H00FFH。硬件電路主框圖見圖 。不需浮球，無需干簧管，外部無機(jī)械動作，壽命長，性能穩(wěn)定，一經(jīng)安裝無需調(diào)試、維護(hù)，即使外表積有污垢，它也表現(xiàn)出色。那么閉合鍵所在的行線 上的值必定為 0。用戶通過鍵盤可以向CPU 輸入數(shù)據(jù)、地址和命令。為了實(shí)現(xiàn) LED 顯示器的動態(tài)掃描顯示 ，除了要給顯示器提供顯示段碼之外，還要對顯示器進(jìn)行位的控制，即通常 所說的“段控”和“位控”。 在 ALT1～ ALT4 的不同方式下， A 口、 B 口及 C 口的各位工作方式如下： ALT1： A 口， B 口為基本輸入 /輸出， C 口為輸入方式。 TIMER IN：定時(shí) /計(jì)數(shù)器脈沖輸入端。 IO/ M ： 8155 的 RAM 存儲器或 I/O 口選擇線。 8155 的引腳介紹： RST：復(fù)位信號輸入端，高電平有效。在電路里，驅(qū)動器是必不可少的，因?yàn)閮H靠接口是提供不了較大的電流供 LED 顯示器使用。只要告警標(biāo)志置位， DS18B20 就將響應(yīng)告警搜索命令，這也就允許單線上多個(gè) DS18B20 同時(shí)進(jìn)行溫度測量，即使某處溫度越限，也可以識別正在告警的器件。計(jì)數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1 ，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。每一溫度告警觸發(fā)器 TH 和 TL 構(gòu)成一個(gè)字節(jié)的 EEPROM。 配置寄存器中 R1， R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)： R1R0＝ ‘ 00?,9位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ms； R1R0 = ?01?,10 位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ms； R1R0 = ?10?,11 位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 375 ms；R1R0 =?11?,12 位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 750 ms；未編程時(shí)默認(rèn)為 12位精度。 ? DS1820 在使用中 可用數(shù)據(jù)線供電， 不需要任何外圍元件。 掉電模式 ： 在掉電模式下 ， 振蕩器停止工作 ， 進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令 ， 片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié) 。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端 。 DISRT0 圖 、 P3 口第二功能圖 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài) 。 P3 口 ： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 口 。 P1 口 ： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門 電路 ， 對端口寫 “ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ， 此時(shí)可作輸入 口 。 目前市場上的電熱水器又連續(xù)水流式和貯水式，前者雖具有加熱速度快和體積小的優(yōu)點(diǎn)，但需要的功率大，大多數(shù)家庭供電線路難以承受。 傳統(tǒng)的大容量電熱水器的加熱時(shí)間一般都比較長，如果熱水器一直開著，則會一直耗能耗電，而定時(shí)開關(guān)控制器則可有效解決這些問題，使電熱水器使用起來更加舒適省電。目前市場上熱水器主要品種有電熱水器、太陽能熱水器、燃?xì)鉄崴?.就中國的具體情況而言 ,由于太陽能熱水器的使用受天氣原因的限制 ,使用范圍狹窄；燃?xì)鉄崴饔捎谝允?、天然氣為燃?， 而燃料供應(yīng)量又難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，且不利于環(huán)境，因此電熱水器越來越受到消費(fèi)者的青睞 。 作為輸出口用時(shí) ,每位能驅(qū)動 8 個(gè) TTL 邏輯門電路 ， 對端口寫 “ 1” 可作為高阻抗輸入端用 。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器 （ 例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令 ） 時(shí) ， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù) 。 RST： 復(fù)位輸入 。 EA/VPP： 外 部訪問允許 。 電源空閑標(biāo)志 ： 電源空閑標(biāo)志 （ POF） 在特殊功能寄存器 SFR 中 PCON 的第 4 位（ ）， 電源打開時(shí) POF 置 “ 1”， 它可由軟件設(shè)置睡眠狀態(tài)并不為復(fù)位所影響 。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 、 DS18B20 引腳及原理圖 引腳說明： 1： GND 為電源地 2： DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端 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）。主機(jī)必須首先提供五種 ROM 操作命令 ： 1） Read ROM（讀 ROM， 33H） 2） Match ROM（ 匹配 ROM， 55H） 3） Skip ROM（跳過 ROM， CCH） 4） Search ROM（搜索 ROM， F0H） 5） Alarm Search（ 告警搜索 ， ECH） 這些命令對每一器件的 64 位激光 ROM 部分進(jìn)行操作 。 DS18B20 測溫原理如圖 所示 ： 圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計(jì)數(shù)器 1。由于這些是 8 位寄存器，所以 9～ 12 位在比較時(shí)忽略。下圖為 LED 模型圖以及其接 法。 8155 的結(jié)構(gòu)與引腳 8155 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 、 LED 接口電路 圖 、 以軟件為主的 LED 顯示接口電路 圖 、 8155 芯片引腳及原理圖 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 它含有 1 個(gè) 256 字節(jié)的 RAM、一個(gè) 14 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器以及 3 個(gè)并行 I/O 口，其中 A 口、 B 口均為 8 位， C 口為 6 位。 RD ：讀選通信號，控制對 8155 的讀操作，低電平有效。 PA0～ PA7： 8 位通用 I/O 口，其輸入、輸出的流向可由程序控制。這時(shí)， A、 B、 C 口的口地址低 8 位分別為 01H、 02H、 03H（設(shè)地址無關(guān)位為 0）。 PC0 為 AINTR， PC1 為 ABF，PC2 為 ASTB ， PC3 為 BINTR， PC4 為 BBF， PC5 為 BSTB 。 MOC3041 芯片是一種集成的帶有光耦合的雙向可控硅驅(qū)動電路，它由輸入和輸出兩部分組成，其內(nèi)部集成了發(fā)光二極管 、雙向可控硅和過零觸發(fā)電路等器件。先通過行線輸出全 0信號，讀入列線的值。軟件方法則是采用時(shí)間延遲以避開抖動，待信號穩(wěn)定之后，在進(jìn)行鍵掃描。通過用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集溫度至單片機(jī) AT89S51 進(jìn)行處理，使系統(tǒng)可以控制對熱水器的加熱和保溫，通過 LED 來實(shí)時(shí)顯示溫度；同時(shí)通過水位采集系統(tǒng)來實(shí)時(shí)監(jiān)控水箱水位并顯示，當(dāng)水位過低時(shí)采取報(bào)警燈提示，干燒時(shí)警鈴報(bào)警。其中， DS18B20 與單片機(jī)通過一線總線相連接， 89S51 通過通用 I/O 口 對 DS18B20 進(jìn)行控制，讀取 DS18B20所測得的溫度；再用 2 個(gè)字節(jié)數(shù)碼管連接至單片機(jī)的通用 I/O 口進(jìn)行顯示，一個(gè)數(shù)碼管顯示采集溫度的個(gè)位，另一個(gè)顯示采集溫度的十位。 其工作過程是：當(dāng)單片機(jī)的 口輸 出低電平時(shí)， MOC3041 輸入部分的發(fā)光二極管導(dǎo)通，發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光去觸發(fā)輸出部分，即控制可控硅的導(dǎo)通，從而打開加熱器；同理，當(dāng) 輸出為高電平時(shí)， MOC3041 輸入部分的發(fā)光二極管截止，可控硅斷開，關(guān)閉加熱器。 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，火線電流與中線電流將失去平衡，其合成電流就是漏電電流，次級漏電信號的大小和漏電程度成正比。 圖 、 漏電檢測 原 理 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 、 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)使用單片機(jī)從溫度傳感器 DS18B20 采集水箱水溫，通過對水溫信號進(jìn)行處理，單片機(jī)用 P0 口控制 LED 數(shù)碼顯示管來顯示水溫，同時(shí)把采集的溫度與系統(tǒng)設(shè)定的水溫值進(jìn)行比較，如果水溫低于設(shè)定溫度就開加熱器，高于設(shè)定溫度，就關(guān)閉加熱器。 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 、 可編程溫度傳感器 DS18B20 的軟件設(shè)計(jì) 由于 DS18B20 是 1— wire 單線器件，它在一根數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這就需要按照 DS18B20 的通信協(xié)議進(jìn)行通信，對程序員來說， DS18B20 的數(shù)據(jù)讀取和寫入需要用移位的方式來進(jìn)行。 圖 、設(shè)溫程序 圖 、定時(shí)程序 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 、 LED 動態(tài) 顯示子程序 程序用的是線反轉(zhuǎn)法，用動態(tài) 掃描顯示方法。本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心， 通過外圍擴(kuò)展電路來設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的熱水器控制系統(tǒng)，在反復(fù)參閱《單片微型計(jì)算機(jī) 原理與應(yīng)用 》 的情況下，充分掌握了單片機(jī) 的工作原理，以及通過接口電路來擴(kuò)充單片機(jī)系統(tǒng)的功能。 由于本人時(shí)間有限，水平有限設(shè)計(jì)出來的東西不算完善。主程序，用來反復(fù)讀溫度和顯示溫度 。單片機(jī)內(nèi)存分配申明 。數(shù)碼管十位數(shù)存放內(nèi)存位置 MIAO EUQ 61H ?？梢話仐?29H 的低４位。寫命令字 。溫度轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 LCALL DISPLAY 。比較采集的溫度與設(shè)定溫度 HEAT: JNC UNHEAT 。CPU 開中斷 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 SETB ET0 。 T1工作于方式 1 MOV TH1,3CH 。功能：從溫度傳感器 DS18B20 讀寫，然后將接收到的 數(shù)據(jù) 。這是 DS18B20 復(fù)位初始化子程序 。等待 DS18B20 回應(yīng)，有回應(yīng)則跳到 TSR3 DJNZ R0,TSR2 。拉高數(shù)據(jù)線 RET 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 40 。跳過 ROM匹配 LCALL WRITE_1820 。將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到 35H/36H RET 。將累加器中的數(shù)據(jù)帶進(jìn)位右移 MOV ,C 。