【正文】 s； 178。 MAX690A 是美國 MAXIM 公司的產(chǎn)品，具有以下功能： (1)在微處理器上電、掉電及低壓供電時，產(chǎn)生一個復(fù)位輸出信號。 按鍵手動復(fù)位分為電平方式和脈沖方式兩種。 單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。消隱顯示信號輸出 BD 線與 74LS138(1)的使能端 E3相連，當(dāng)顯示功換時 ,BD 輸出低電平關(guān)閉 74LS138(1)，從而達(dá)到顯示消隱的目的。用戶可以通過鍵盤完 成人機(jī)接口的各種操作。各個 LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 20 這是識別矩陣鍵盤按鍵是否被按下的關(guān)鍵所在。本系統(tǒng)采用 矩陣式鍵盤接口。通常按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，均利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷。這種方法單片機(jī)無需進(jìn)行轉(zhuǎn)換時間的管理， CPU效率高，所以特別適合于變換時間較長的 A/D 轉(zhuǎn)換器時 [14]。C 。 DS18B DS1822 “一線總線 ”數(shù)字化溫度傳感器是 DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器， 同DS1820 一樣， DS18B20 也 支持 “一線總線 ”接口，測量溫度范圍為 55176。 精度是傳感器的一個重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。 通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。 D D5 —— 不使用位。 8255A 的方式控制字 用編程方法向 8255A 的控制口寫控制字，可決定它的工作方式。 為任意電平，一般將 OE 接低電平， LE接 ALE就能正常工作。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進(jìn)一步加長。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例 :用 16 位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃/LSB 形式表達(dá)，其中 S為符號位。省略了存儲用戶定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為 177。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 3V~ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。C ，在 10~+85176。硅晶體管發(fā)射結(jié)電壓的溫度系數(shù)約為 ℃ ，即溫度每上升 1 度，發(fā)射結(jié)電壓變會下降 。放大器采用單電源供電 , 由 R R2 組成 1/2V+偏置 ,C1 是消振電容。當(dāng)所有中斷源設(shè)為開中斷時， 89C51中的中斷源優(yōu)先級如表 22 所示： 表 22 中斷優(yōu)先級及入口地址 中斷源 優(yōu)先級 人口地址 外部中斷 0 1 0003H 定時器 /計(jì)數(shù)器 T0 2 000BH 外部中斷 1 3 0013H 定時器 /計(jì)數(shù)器 T0 4 001BH 串行口中斷 5 0023H 通用四運(yùn)算放大器 LM324 LM324 是四運(yùn)放集成電路 ,它采用 14 腳雙列直插塑料封裝 ,外形如圖所示。 3) 電源及時鐘 :VCC、 GND、 XTAL XTAL2。 P0口也太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 4 用以輸出外部存儲器的低 8位地址。 8位內(nèi)部 RAM ； 178。 128179。 AT89C51是一種低損耗、高性能、 CMOS八位微處理器 ， 片內(nèi)有 4K字節(jié)的在線可重復(fù)編程快擦快寫程度存儲器 ， 能重復(fù)寫入擦除解 1000 次 ， 數(shù)據(jù)保存時間為十年。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多重功能的有機(jī)結(jié)合和智能控制。作為目前炙手可熱的太陽能熱水器，以其智能化和人工化為其顯著特點(diǎn)。它面向控制，能針對性的解決從簡單到復(fù)雜的各種控制任務(wù)。它面向控制，能針對性的解決從簡單到復(fù)雜的各種控制任務(wù)。單片機(jī)小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化。單片機(jī)小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣和普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展，日益完善。文章所介紹的太陽能熱水器自動控制系統(tǒng) , 將低價位的單片機(jī)引入太陽能熱水器中 , 以單片機(jī)作為核心部件 ,實(shí)時采集溫度和水位數(shù)據(jù) , 并設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)水位不符合某一標(biāo)準(zhǔn)時發(fā)出報(bào)警信號，還有定時提醒加水的電路。 內(nèi)置 2KBEPROM的 20腳 AT89C2051以及內(nèi)置1KBEPROM的 20腳 AT89C1051。 另外 ， AT89C51還具有 MCS51系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。 128179。 1) I/O口線 ： P0、 P P P3共四個口 P0口是三態(tài)雙向口 ， 通稱數(shù)據(jù)總線口 ， 因?yàn)橹挥?該口能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作。 2) 控制口線 ： PSEN (片外取控制 )、 ALE( 地址鎖存控制 )、 EA (片外儲器選擇 )、 RESET (復(fù)位控制 )。 8 9 C 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 0 2 12 22 32 42 52 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83 94 0 P 1 . 0P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 1 . 1P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7R X DT X D0IN T1IN TT 0T 1WRRDX T A L 1X T A L 2CCVP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7/PPE A V/A L E P R O GP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0/PDR S T VG N D 圖 22 AT89C51管腳圖 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 5 表 21 P3雙功能口功能表 第一功能標(biāo)記 第二功能 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 P3. 2 INT0 外部中斷 0輸入 P3. 3 INT1 外部中斷 1輸入 P3. 4 T0 定時 /計(jì)時器 0外部輸入 P3. 5 T1 定時 /計(jì)時器 0外部輸入 P3. 6 WD 外部數(shù)據(jù) 存儲器寫選通 P3. 7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 89C51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個中斷請求源，用戶可以用軟件屏蔽所有的中斷請求，也可以用軟件使 CPU接收中斷請求，每一中斷源可用軟件獨(dú)立地控制為開中斷或關(guān)中斷。電路無需調(diào)試。 LM324應(yīng)用作測溫電路 感溫探頭采用一只硅三極管 3DG6，把它接成二極管形式。C~+125176?，F(xiàn)場溫度直接以 “ 一線總線 ”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！ DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡化版本。光刻 ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20 的目的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m 時，讀取的測溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 11 鎖存器 74LS373 74LS373 是一種 8D鎖存器，具有三態(tài)驅(qū)動輸出，其引腳電路圖如下： . 引腳圖中 Dn輸入端； Qn輸出端； OE、 LE為控制端，該片如何工作由功能表定，表中 L為低電平、 H為高電平、 Z為高阻抗（相當(dāng)開路）179。 PC3 ~ PC7 作聯(lián)絡(luò)線 此時， PB口可以是方式 0；也可以是方式 1（ PC0 ~ PC1 作聯(lián)絡(luò)線）。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 14 （ 2） PC口置位 /復(fù)位控制字 “0” —— 標(biāo)志位。因?yàn)椋词故菧y量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 15 要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大??；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產(chǎn)還是進(jìn)口，價格能否承受，還是自行研制。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。在選擇傳感器之前，應(yīng)對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。 溫度傳感器選用 本系統(tǒng)采用接觸式溫度傳感器 DS18B20。 2176。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換器變換結(jié)束并向單片機(jī)發(fā)出中斷請求信號時，單片機(jī)響應(yīng)此中斷請求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，然后返回原程序 [14]。 鍵盤輸入應(yīng)解決的問題 1．鍵盤輸入的特點(diǎn) 鍵盤的實(shí)質(zhì)是一組開關(guān)的集合。 3．鍵盤接口的工作原理 常見的鍵盤接口分為獨(dú)立式鍵盤接口和矩陣式鍵盤接口兩種。列線如果為低電平，這行線電平為低；列線電平如果為高，則行線電平也高。所以稱為靜態(tài)顯示。 4 鍵盤。 SL0SL2經(jīng) 74LS138(1)譯碼低四位掃描控制位選口，顯示字符的段選碼由 8279 芯片的一個 4位輸出口 OUB03同步輸出實(shí)現(xiàn)，并且經(jīng) 74LS06 非門輪流驅(qū)動 7 段 LED顯示器。 8279 的CNTL、 SHIFT 引腳接地。只要電源 VCC的上電時間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。本系統(tǒng)采用微處理器監(jiān)控器 MAX690A 完成硬件“看門狗”電路。 備用電池方式靜態(tài)電流 50μ A； 178。 89C51單 片機(jī)本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為保證同步方式的實(shí)現(xiàn)，89C51 單片機(jī)應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下，嚴(yán)格地按時序執(zhí)行工作。 89C51 內(nèi)部時鐘方式的振蕩電路如圖 39 所示。 單片機(jī)通過 P0 口用一個 8255A 擴(kuò)展芯片實(shí)現(xiàn) 8 位 LED 顯示， Po口和 373 相連鎖存地址信號， ~ 和水位檢測傳感器接口電路連接， 和 分別接有加水繼電器和加熱繼電器。 RST：接 MAX690A 的 RESET。 EA：內(nèi)外程序存儲器選擇 控制端。同時運(yùn)用軟件設(shè)計(jì)可以相對地簡化硬件結(jié)構(gòu)，有效地降低設(shè)計(jì)成本并提高系統(tǒng)的性能。 主程序首先完成對串口，定時器，中斷源的初始化設(shè)置，初始運(yùn)行參數(shù)，開中斷，然后循環(huán)讀取鍵盤狀態(tài)，檢測系統(tǒng)是否漏電。 動態(tài)顯示程序設(shè)計(jì) 在 AT89C51 內(nèi)部的 RAM 中設(shè)置 4 個顯示緩沖單元 79H— 7CH，分別存放顯示器的 4 位數(shù)據(jù)， 8155H 的 PA 口掃描 輸出總是只有一位高電平，即顯示器的 4位中僅有一位公共陰極為低電平，其它位高電平， 8155H的 PB 口輸出相應(yīng)位（陰極為低）的顯示字形的斷碼，使其一位顯示出一個字符，其它位為暗，依次改變 PA 口輸出為高的位， PB 口輸出對應(yīng)的段碼，顯示器的四位就動態(tài)地顯示出由緩沖區(qū)中顯示數(shù)據(jù)所得字符 [18] 。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 33 開 始顯 示 器 緩 沖 區(qū) 指 標(biāo) 置 初 值7 9 H 存 入 R 0掃 描 模 式 置 初 值 0 1 H 存 入 R 3R 3 存 入 8 1 5 5 H 的 A 口取 顯 示 數(shù) 據(jù) 查 表 轉(zhuǎn) 換 為 段 碼 存 入 8 1 5 5 H 的 B 口延 遲 1 m s顯 示 緩 沖 器 指 針 R 0 加 1( R 3 ) . 3 = 1 ?R 3 左 移 一 位返 回YN 圖 44 鍵盤中斷服務(wù)程序 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 34 5 抗干擾技術(shù)設(shè)計(jì) 單片機(jī)測控系統(tǒng)體積小 、價格低、功能靈活、使用方便，已在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，單片機(jī)系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注。 外時鐘是高頻的噪聲源，除能引起對本應(yīng)用系統(tǒng)的干擾之外，還可能產(chǎn)生對外界的干擾，使電磁兼容檢測不能達(dá)標(biāo)。電源電壓從當(dāng)初的 5V降至 并繼續(xù)下降到 、 、。不能把地線隨便接在暖氣管子上。常用的有各種低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器。三個區(qū)域的電源線、地線由該點(diǎn)分三路引出。 除了上述介紹的通過濾波器濾波外，對于隨機(jī)干擾，可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或?yàn)V除。實(shí)現(xiàn)多任務(wù)融為一體，成本比較低且實(shí)現(xiàn)起來簡單易行。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 37 6 結(jié)論 本設(shè)計(jì)主要完成以 AT89C51 為智能核心的太陽能熱水器中央控制器的硬件電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。時鐘線垂直于 I/O 線比平行于 I/O 線干擾小，時鐘線要遠(yuǎn)離 I/O 線。 印制電路板的設(shè)計(jì)對單片機(jī)系統(tǒng)能否抗干擾非常重要。屏蔽則是用來隔離空間輻射的，對噪聲特別大的部件，如開關(guān)電源，用金屬盒罩起來，可減少噪聲源對