【正文】 FA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。本系統(tǒng)充分利用了單片機(jī)的各種資源，且輔之以其它各種外設(shè)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、工作可靠且成本較低，克服了一般太陽能熱水器陰雨天無法使用、無水溫水位顯示、無法自動(dòng)上水等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了太陽能熱水器運(yùn)行的自動(dòng)化。 圖 213 光電隔離器 4N25 第三章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 主程序流程圖 本設(shè)計(jì)屬于小型應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)并不復(fù)雜，但要求一定的可靠性和抗干擾性。 圖 212 雙穩(wěn)態(tài)消抖電路 OUT1 又引回與非門 2 的一個(gè)輸入端，鎖住與非門 2，保證其輸出恒為 1，這樣即使按鍵出現(xiàn)抖動(dòng)，也不會(huì)影響 OUT2 的輸出，因此 OUT1 的輸出也恒為 0。因而，在閉合和斷開的瞬間均伴隨著一連串的 抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為 5~10ms。 達(dá)林頓管的原理與應(yīng)用 由 8051 輸出的控制信號(hào)要經(jīng)過 光電隔離后去控制上水閥進(jìn)行工作，但由于控制信號(hào)太小，需要接驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)適當(dāng)放大，在這里，我采用的是達(dá)林頓管。 單片機(jī) 8051 的 端輸出的觸發(fā)信號(hào)，經(jīng) 7407 后，送到光電耦合器 4N25。 6 位 LED 數(shù)碼顯示和鍵盤 本設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，用了 6 位 LED 數(shù)碼管，其中， 3 位顯示溫度，其它三位顯示水位，顯示值精確到個(gè)位。因此在使用 8255 之前必須要先對(duì)其初始化編程。Intel 配套外圍接口器件的種類齊全，并與 MCS51 單片微機(jī)外部接口配置邏輯電路極為簡(jiǎn)單、方便，這也是 MCS51 單片微機(jī)應(yīng)用廣泛的原因之一。高電平為訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，低電平只訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器； P0 口： 8 位漏極開路雙向并行 I/O 端口，當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是地址總線（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作雙向 I/O 口用 ； P1 口： 8 位準(zhǔn)雙向并行 I/O 端口； P2 口： 8 位準(zhǔn)雙向并行 I/O 端口，當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)作高 8 位地址用，不 做外部功能擴(kuò)展 （單片應(yīng)用）時(shí)，則作準(zhǔn)雙向 I/O 口用； P3 口：具有內(nèi)部上拉電路的 8 位準(zhǔn)雙向并行 I/O 端口，它還提供特殊的第二功能，它的每一位均可獨(dú)立定義為第一功能的 I/O 口和第二特殊功能，其具體含義為如下 —— RXD，串行數(shù)據(jù)接收端 —— TXD，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端 —— INT0，外部中斷 0 請(qǐng)求端，低電平有效 —— INT1，外部中斷 1 請(qǐng)求端，低電平有效 —— T0，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 外部事件計(jì)數(shù)輸入端 —— T1，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外部事件計(jì)數(shù)輸入端 —— WR，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通， 低電平有效 —— RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通，低電平有效 3． 8051 的具體應(yīng)用 8051 作為系統(tǒng)的主要控制芯片起著指揮中心的作用，是系統(tǒng)輸入部分和輸出部分建立聯(lián)系的橋梁。MCS51 單片微機(jī)正是以其外部功能擴(kuò)展簡(jiǎn)單、靈活、方便的特點(diǎn)，滿足了廣泛的各種不同應(yīng)用系統(tǒng)的要求，成為應(yīng)用最廣的單片機(jī)系列，既可構(gòu)成最簡(jiǎn)單系統(tǒng)，也可設(shè)計(jì)成相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)。利用 8051 的低三位地址線 A0~A2輸出路地址，分別與地址輸入端口 A~C連接。 A、 B、 C：地址輸入端口。 Vcc： +5V 工作電源。這樣，對(duì)應(yīng)路的模擬電壓就和內(nèi)部變換電路接通。其中， ADC0808/0809 增加了 8 路模擬開關(guān)，可對(duì) 8路模擬信號(hào)進(jìn)行分時(shí)采樣。反之，由計(jì)算機(jī)數(shù)值處理的數(shù)字量也必須經(jīng)轉(zhuǎn)換成模擬量，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化的模擬量控制。能 完成上述功能的器件稱為取樣保持器。 2．液位變送器 CB900 本系統(tǒng)采用液位變送器 CB900 作為采樣水位信號(hào)的傳感器，現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹一 下 CB900。 當(dāng)儲(chǔ)液罐為密封型時(shí)（見圖 23） 壓差、液位高度及零點(diǎn)的移動(dòng)關(guān)系如下： 高壓側(cè)的壓力 1p 為 ? ?2101 hhpp ???? ? （ 24） 低壓側(cè)的壓力 2p 為 ? ?32021 hhpp ???? ? （ 25） 壓力差 p? 為 21 ppp ??? （ 26） 式 24 至 26 中， ? 為液體的密度； 1h 為所控最高液面與最低液面之間的高度；2h 為最小控制液面距測(cè)量基準(zhǔn)面的高度； 0? 為填充液體密度； 0p 為罐內(nèi)壓力； 3h為填充液面距最小液位的高度。 1μA，使 LM324 的輸出電壓 UO（ V）為 tRAtRIRU ???????? ? 262120 101 ? （ 22） 由于 0U 與被測(cè)溫度 t 成正比，從而實(shí)現(xiàn)了 t/U 轉(zhuǎn)換，這就是利用 AD590 測(cè)量攝氏溫度的原理。這表明，其輸出電流 I（ μA）與熱力學(xué)溫度 T（ K） 嚴(yán)格成正比。在軟件部分中，則具體分析系統(tǒng)的工作流程，編出部分子程序和中斷服務(wù)程序。另外，由于本設(shè)計(jì)要用到 6 位 LED 顯示器及四個(gè)功能按鍵，故采用一片可編程輸入輸出接口芯片 8255 來實(shí)現(xiàn)這部分的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)就是以 8051 單片機(jī)為主要控制芯片，輔之以其他外設(shè)及功能部件，對(duì)太陽能熱水器工作進(jìn)行控制。本設(shè)計(jì)充分利用 8051 單片機(jī)系 統(tǒng)的三總線控制，即數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線的設(shè)計(jì)方式，為應(yīng)用系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。鍵盤由四個(gè)按鍵來設(shè)置水溫或水位，用六位 LED 顯示器分別顯示水溫和水位。近幾年來， MCS— 51 系列單片機(jī)的開發(fā)應(yīng) 用深受各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注和重視，應(yīng)用十分廣泛，發(fā)展極快，特別是 8051，在國(guó)內(nèi)是應(yīng)用最多、影響最大的單片機(jī)。而本設(shè)計(jì)要采用的是 MCS— 51 系列單片機(jī) 8051，其內(nèi)部 ROM 為4KB，內(nèi)部 RAM 為 256B（包括特殊功能寄存器），由于其不象 PIC16C73 那樣 自身帶有 A/D 轉(zhuǎn)換功能 ，所以要接 A/D 轉(zhuǎn)換器，以實(shí)現(xiàn)溫度和水位信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在硬件部分中，主要解決系統(tǒng)的硬件連接與各功能的分配，各部分的地址分配也被分到硬件部分里。在 （對(duì)應(yīng)于 攝氏度）時(shí)輸出電流恰好等于。顯然，溫度上升 t℃時(shí)， I1必須增加到 t 由于需要測(cè)定的是 1h 高度，因此移動(dòng)壓力傳感器的零點(diǎn)，把零點(diǎn)提高 2h? ， 就可以得到壓力與液面高度成比例的輸出。 這種傳感器具有可靠性高、性能穩(wěn)定、體積小和重量輕等特點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于液面測(cè)量和液面自動(dòng)控制。要防止這種誤差的產(chǎn)生，必須在 A/D 轉(zhuǎn)換開始時(shí)將信號(hào)電平保持不變，而在 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后又能跟蹤輸入信號(hào)的變化，即輸入信號(hào)處于取樣狀態(tài) 。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 AD 轉(zhuǎn)換器概述 由于單片微機(jī)面向測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用，常需將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字量，才能送計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值處理。常用的逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器主要有：美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 ADC0801~ADC0805， ADC0808/0809，精度都是 8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 100μs。然后在 ALE 輸入端加一個(gè)正跳變脈沖，將路地址鎖存到ADC0809 內(nèi)部的路地址寄存器中。 N0~IN7： 8 路模擬量開關(guān)輸入端口。 CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 本設(shè)計(jì)中有兩個(gè)模擬輸入信號(hào)：水溫信號(hào)和水位信號(hào)，所以需要兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換，故采用 IN0和 IN1來分別作為水位和水溫模擬量的輸入通道，由 A~C 地址譯碼選通。因此，它總是以其強(qiáng)有力的 信息處理、檢測(cè)、控制以及指揮中心，成為整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的首腦，從而對(duì)單片微機(jī)的功能要求、規(guī)模大小和復(fù)雜程度等隨應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。 PSEN：訪問外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效； EA：訪問內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)。 LED 數(shù)碼顯示和鍵盤 可編程并行接口 8255 由于主機(jī)的 I/O 口數(shù)量有限，在大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中均需外擴(kuò) I/O 接口部件。 2． 8255 的應(yīng)用 8255 有三種工作方式，其操作方式是通過軟件編程將方式控制字寫入 8255的控制字寄存器進(jìn)行選擇的。 8051 輸出的數(shù)據(jù)是通過鎖存器 74LS373 送入 8255 的， 74LS373 的作用是暫存 8051 輸出的 8 位數(shù)據(jù)。 電熱器件由雙向可控硅 KS 控制， KS 由光電耦合器 4N25 和晶體管 9013 觸發(fā)采用直流脈沖觸發(fā)，觸發(fā)電壓由變壓器的其中一個(gè)繞組 L2 提供，經(jīng)整流濾波后，產(chǎn)生觸發(fā)電流。其中， T0和 T1采用溢出中斷方式。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下斷開。當(dāng)按鍵到 達(dá) b 時(shí)，一旦與非門 2 的輸入端呈現(xiàn)低電平時(shí)， RS 觸發(fā)器將出現(xiàn)狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，此時(shí)， OUT2 端輸出為 1， OUT1 端輸出為 0 。 若沒有電流（或電流非常?。┝鬟^發(fā)光二極管，則其不發(fā)光，光敏三極管就處于截止?fàn)顟B(tài)。顯示子程序如下： ORG 0400H DSPY： MOV R0， 58H ； R0 為顯示緩沖區(qū)指針 MOV R1， 01H ； R1 為顯示器數(shù)位指針 LOOP： MOV A， R1 ；掃描模式送 A MOV DPTR， 7FFCH ； DPTR 指向 8255 的 PA 口 MOVX DPTR， A ；掃描一位 LED INC DPTR ； DPTR 指向 PB 口 MOV A， R0 ； 取要顯示的數(shù) ADD A， 12H ；加上到字形表的偏移量 MOVC A， A+PC ；取字形碼，查表 MOVX DPTR， A ；字形送到 PB 口 MOV R7， 02H ；延遲 1ms 以充分顯示 DL0： MOV R6， 0FFH DL1： DJNZ R6， DL1 DLNZ R7， DL0 INC R0 ； R0 指向下一位緩沖單元 MOV A， R1 ； R1 指向下一位 LED RL A MOV R1， A JNB ， LOOP ；所有位都掃描過了嗎？ RET ； 是，返回 鍵盤掃描子程序 調(diào)用顯示子程序作為延遲以消除按鍵抖動(dòng)，掃描子程序如下： ORG 0440H ；鍵盤掃描子程序 RDKB： ACALL DSPY ；調(diào)用顯示子程序 MOV A， 00H ACALL SCAN ；掃描全鍵盤 JZ RDKB ；有鍵按下？否