【正文】 y0。 } 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 軟件設計 28 LED 顯示程序的設計 將得到的結(jié)果，能夠用 LED 數(shù)碼管顯示出來，給人以直觀的了解當前系統(tǒng)的狀態(tài)，因此數(shù)碼管要顯示當前的系統(tǒng)的值 ,就應該要 有一定的端口往數(shù)碼管送入相應的數(shù)據(jù)，還需要有點亮數(shù)碼管的信號，因此我們要將 0到 9這十個數(shù)字的碼字定義成為一個數(shù)組，通過檢驗輸出數(shù)據(jù)的斷碼表，就能夠顯示相應的數(shù)字。 while(!up_key)。 按鍵軟件仿抖動控制程序如下： void delay(uchar z) { uchar x,y。但是對于一秒鐘的執(zhí)行百萬條指令的單片機來說，這個時間是很長的了。 t=t|a。 Write(0x44)。接著通過讀暫存器命令（代碼為 BEH）。 Uchar value=0。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 軟件設計 25 Uchar readbit(void) { Uchar i。i++) { temp = vali。 Delay(5)。 Delay(30)。接著主機等待 DS18B20返回的存在脈沖，并返回存在信號。 if(wendu40) kai2=1。 圖 硬件去抖電路 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 軟件設計 21 4 軟件設計 軟件設計架構(gòu) 硬件電路的設計是一切的基礎，在此礎上，而軟件的設計是關(guān)鍵的部分，它是單片機的工作重點，就是讓各個部分協(xié)調(diào)工作的命 令，軟件的程序重要性是毋庸置疑的，它是整個控制系統(tǒng)的命脈，根據(jù)各個部分編寫出相應的驅(qū)動程序，才能夠使得相應的芯片具有相應的功能，所以程序的設計是非常重要的。多數(shù)的按鍵多采用機械彈性的開關(guān)，一次的高低電平的變化就是一次的命令。其缺點是：當 LED 數(shù)量比較多的時候，需要很多 I/O 線，對硬件資源的要求比較苛刻。由于 7段 LED 數(shù)碼管加上小數(shù)點位 DP，共有 8個發(fā)光單元，正好組成一個整 8位字節(jié)。 7端數(shù)碼管顯示模塊可以分為共陰極 和共陽極兩種。當訪問外部程序存儲器時， ALE（地址鎖存）的負跳變將低 8位地址打入鎖存；而非訪問內(nèi)部程序存儲器時， ALE 端將有一個 1/6 震蕩周期的正脈沖信號，這個信號可以攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 硬件設計 18 被用在外部計數(shù)或者時鐘信號。 P3 口內(nèi)部已經(jīng)具有上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口，能負載 4 個 TTL；和普通的 8051 一樣，每個引腳都具有第二功能。 P0口作為輸出口時，每個引腳負載 8個 TTL；在外擴存儲器時，可定義為低 8位地址 |數(shù)據(jù)線；定義為 I/O 口時，需外接上拉電阻，為準雙向 I/O 口，在程序中向該端口寫入“ 1”后，成為高阻抗輸入口；在對片內(nèi) FLASH 編程的時候， P0 口可以接收字節(jié)代碼，在程序校驗時輸出字節(jié)代碼，程序校驗 期間應外接上拉電阻。 ○ 2 外接晶振或外部振蕩器引腳 外接晶振或外部振蕩 器引腳主要負責為單片機的運行提供時鐘振蕩器，主要有兩根引腳。在單芯片上，擁有 8 位 CPU 和系統(tǒng)可編程的 Flash，使得 AT89S52在眾多的嵌入式控制應用的系統(tǒng)中得到廣泛的應用?？刂频碾娐窇阅芙o繼電器提供足夠地工作電流，否則繼電器的吸合是不穩(wěn)定的。兩片簧片平時接觸著，繼電器吸動后分開。感應機構(gòu)是線圈；變換機構(gòu)是電磁系統(tǒng)，包括鐵芯、銜鐵、軛鐵和線圈；比較機構(gòu)是反力系統(tǒng)，主要包括反力彈簧和簧片；執(zhí)行機構(gòu)是到點接觸系統(tǒng)（主要指觸點），多為簧片結(jié)構(gòu)。見上圖，從 t0 時刻開始 15us 之內(nèi)應把所要寫的位及時送到總線上。 ○ 6 DS18B20 的溫度轉(zhuǎn)換操作 DS18B20 為 9 位數(shù)字溫度分辨率，精度為 ，其溫度數(shù)據(jù)格式如表 325所示 。 b 復制暫存器命令（代碼為 48H），用于將高速暫存器中的內(nèi)容復制到 DS18B20 的E2PROM 中，即把溫度報警器觸發(fā)字節(jié)復制到非易性存儲器中。在實際的通信過程中， 1wire 主機通過如下 5 個 ROM 操作命令來實現(xiàn)。當電源的電壓下降的時候，使測量的誤差變大。系統(tǒng)對 DS18B20的操作以 ROM命令和存儲器命令的形式出現(xiàn)。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源 。溫度與水位的值在時時檢測，達到控制目的。 DS18B20 可以直接讀出被測的溫度值。 ○ 2 水位采集系統(tǒng)的選擇。輸出端經(jīng) ADC0809轉(zhuǎn)換后直接輸入到單片機。 根據(jù)公式，測得的電阻的兩端的電壓，了解到了參數(shù) T0 和 K，通過這樣來計算出電阻所處的環(huán)境溫度，這樣就能把熱敏電阻隨著溫度的變化，變化為電壓隨著溫度的變化。利用電腦仿真，對 設計的電路進行模擬檢測 。日本現(xiàn)在每年安裝的太陽能熱水器將近 50萬臺，計劃今后額普及率將更高。應該注意到，特別是集體單位對太陽能熱水器的用量很大。此款熱水器由主、從兩大系統(tǒng)構(gòu)成：主系統(tǒng)的特點是在晴朗的天氣利用太陽能為熱水器加熱；而從系統(tǒng)相當于電熱水器，它在無光照情況下利用電而輔助加熱。 課題研究意義 太陽能熱水器是環(huán)保的、無污染的，人們用著安全放心的。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 基于 AT89S52 太陽能熱 水器控制系統(tǒng)的設計 學生姓名： 劉 歡 學生學號： 20xx10501040 院（系）： 電氣信息工程學院 年級專業(yè)： 電子信息工程 指導教師： 伍剛 教授 助理指導教師： 二〇一四年六月攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 摘要 I 摘 要 本設計以 AT89S52 單片機 作 為控制 核心 并協(xié)調(diào)整個系統(tǒng) 的工作， 通過DS18B20 傳感器檢測當前水的溫度，通過單片機的處理在 LED 數(shù)碼管上顯示當前的溫度值告知用戶，用戶通過顯示的溫度值可以控制電磁開關(guān)進行加熱或上水以便達到舒適的水溫。利用的太陽能源，可以大量節(jié)約現(xiàn)有的能源，更是以后能源發(fā)展的趨勢。它的設計充分利用太陽能豐富免費的資源優(yōu)勢，也同時考慮到在陰天和夜間都無法攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒論 2 利用太陽能的缺點，充分的發(fā)揮了太陽能熱水器與電熱水器的各自優(yōu)勢 [13]。 大家都知道，太陽能是取之不盡，用之不竭的，沒有污染的巨大的能源。有些國家的法令規(guī)定所有的新建筑物必須要配備太陽能熱水器。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 方案的論證與選擇 4 2 方案的分析與選擇 方案的分析 ○ 1 溫度傳感器的選擇。 這種設計還需用到 A/D 轉(zhuǎn)換的電路 ，而且在測量過程中，由于環(huán)境影響更會帶來較大的誤差。當水位達到最高的位置時候，單片機會 控制電磁閥停止向水箱加水，并且在 LED 顯示“水已滿”字樣。 使用 5根不銹鋼針置于水箱中 5 種不同高度的位置上，當某根鋼針不接觸水面的時候，輸出為高電平；當它與水面接觸的時候則輸出為低電平 [11]。采用單線制與單片機相連，極大的減少了外部硬件電路，具有低成本與易使用的特點。 圖 系統(tǒng)框圖 溫度傳感器 ○ 1 DS18B20 的主要特性 DS18B20 有三個主要部件，分別為 64 位激光刻制的唯一 ROM 序列號、溫度傳感器及非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH、和 TL。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 硬件設計 9 VDD 當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。對它操作的協(xié)議是：初始化 DS18B20發(fā)復位脈沖信號－發(fā) ROM 的功能命令－處理數(shù)據(jù)信號－發(fā)存儲器的命令處理數(shù)據(jù)，各種的操作都有相應的時序圖。 圖 DS18B20 寄生電源供電電路 圖 DS18B20 外部供電單點測溫電路 2） DS18B20 外部電源的供電方式 DS18B20 外部供電的單點測溫電路 ，如圖 所示， DS18B20 外部供電的多點測溫電路，如 圖 所示。 a 讀出 ROM 序列號命令（代碼為 33H），用于讀出 DS18B20 的 64 位激光 ROM 序列號。 c 寫暫存器命令（代碼為 4EH），用于將數(shù)據(jù)寫入 DS18B20 高速暫存器的地址 2(TH字節(jié)）和地址 3（ TL字節(jié)）。 DS18B20 的溫度與數(shù)據(jù)對應關(guān)系 ,如表 所示，所有的數(shù)據(jù)都是以最低有效位（ LSB)在前的方式進行讀寫的。 DS18B20 在 t0后 1560us 間會對總線采集樣本數(shù)據(jù)，若低電平寫入是 0；若高電平，寫入的是 1。電磁繼電器的線圈，是用很細的漆包線在鐵芯上繞近萬砸的螺管線圈。一類是切換觸點，由三片簧片組成，平時中間一片簧片和上面的簧片接觸，而和下面的簧片分開。 ○ 4 要查閱相關(guān)資料，確定使用條件后，要找出需要的繼電器的型號以及規(guī)格號。 AT89S52 的主要性能 ○ 1和 MCS51 單片機 的產(chǎn)品兼容； ○ 2 8K 字 Flash 存儲器 ； ○ 3 一千次的擦寫周期； ○ 4 全靜態(tài)的操作： 0Hz 到 33MHz； ○ 5 三級加密的 程序字存儲器 ； ○ 6 有 32個 I/O 口； ○ 7 有 3個 16位的 定時器 /計數(shù)器 ； ○ 8 有 8個 中斷源 ； ○ 9 擁有全雙工 UART； 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 硬件設計 16 ○10 低功耗的空閑和掉電模式； ○11 掉電之后中斷可喚醒； AT89S52 的引腳說明 Atmel 公司的 AT89S 系列與 MCS51 是兼容的， AT89S52 的 40Pin 雙列直插封裝的引腳配置，如下圖 334 所示。 XTAL1(PIN19),時鐘 XTAL1 腳，片內(nèi)震蕩電路的輸入端。 2） P1 口：即 到 （ pin1 到 pin8），輸入 /輸出腳， 8 位準雙向并行I|O 口， P1 口內(nèi)部已經(jīng)具有上拉電阻的 8位準雙向 I/O 口，能負載 4個 TTL；在FLASH 編程和校驗的時候，定義為低 8位地址線。引腳 （ RXD）和引腳 （ TXD）用于串行數(shù)據(jù)傳輸，分別為 串行數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送端口；引腳 和引腳 為外部中斷請求，分別用于 0INT 和 1INT 的中斷輸入；引腳 （ T0）和引腳 （ T1），分別為定時器 /計數(shù)器 0 和定時器 /計數(shù)器 1 的外部計數(shù)輸入端；引腳 （ WR )和引腳 （ RD）用于讀寫單片機外部 RAM，分別是外部數(shù)據(jù)寫選通信號和讀選通信號。 LED 顯示 LED 即發(fā)光二極管 [7]，英文全 稱為 light emitting diode。 下圖是共陰與共陽極 LED 的內(nèi)部電路圖，它們的發(fā)光原理是相同的，只是區(qū)別在于它們的電源極性不同而已。這種結(jié)構(gòu)使其和單片機的接口十分方便，可以直接將 8個顯示字段引腳接到單片機的一個 8位并行 I/O 口端口上。動態(tài)顯示是指每隔一段時間循環(huán)點亮每個 LED 數(shù)碼管，每次只有一個 LED 被點亮。但是按鍵抖動是難以避免的，為了穩(wěn)定的操作，所以我們要防止抖動的發(fā)生，消除 抖動的影響，可以從硬件、軟件兩方面來解決。芯片的工作有著和自己相對應的時序圖，只有根據(jù)芯片的時序準確的執(zhí)行命令才能夠達到想要的目的，才能夠?qū)崿F(xiàn)芯片的功能。 } } 應用程序 DS18B20 的驅(qū)動設計 ○ 1 延時函數(shù) 延時函數(shù) delay 用于延時指定的時間，用來構(gòu)成 1wire 總線協(xié)議所需要的時序。如果返回 0，則表示器件存在；返回 1，則表示無器件。 Return presencesignal。 DQ=1。 Temp amp。 DQ=0。 For(i=0。讀取溫度數(shù)據(jù)，最后通過處理輸入對應的攝氏溫度。 Init_DS18B20()。 tt=t*。那么在這段抖動時間內(nèi)，單片機可能讀到很多次高低電平的變化。 for(x=z。 delay(10)。 表 LED 字碼型 顯示字符 共陽極字