【正文】 存儲(chǔ)地址 MOV TMOD ， 53H SETB EA ； 開 CPU 中斷 LCALL ReadTempandTime ；讀溫度時(shí)間設(shè)定值 LCALL ReadWaterandPosition ；讀水位高度 CLR C ； C 清零清零 SUB Curtemp ， pretemp JC Offheat Heatcontinue ： LCALL FUZZY ； 預(yù)算提前加熱時(shí)間 LCALL DELAY 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 37 LCALL Heat SJMP $ OffHeat ： CLR RETI Heat ： SETB LCALL DELAY CLR C LCALL ReadTemp MOV A ， Curtemp ADD A ， 2H SUB A ， Pretemp JNC Keep Temp JMP Heatcontinue LCALL KeeptempCON SUB A ， Pretemp JNC KeepTemp JMP Heatcontinue LCALL Keeptemp CON 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 38 RETI 顯示子程序， 采用定時(shí)顯示 方式 。 【 14】 寧成軍等，基于 Proteus 和 Keil 接口的單片機(jī)外圍硬件電路仿真，現(xiàn)代電子技術(shù)， 2020。 【 6】 余永權(quán)等，單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電子工業(yè)出版社， 2020。 鍵的查 找是用的掃描方式， 在第一列送入低電平， 其他列和行都為高電平， 即送EFH 到 到 P1 口，列偏移值 口， 00HR4 中寄存，再讀入 中寄存，再讀入 P1 口狀態(tài)到 A 中，一行行的比較，看是否有 0 狀態(tài)，有的話，把該行行號(hào)寫入 A，再行號(hào)加列偏移值送入 A 作為鍵號(hào)，入棧保護(hù)。使用時(shí)，只要查表獲得提前加熱時(shí)間就行了。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 31 第四章 控制系統(tǒng) 的軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 熱水器理論上應(yīng)該是不管 在怎樣外部天氣環(huán)境里，都能夠在預(yù)先設(shè)定好的時(shí)間為用戶提供已經(jīng)設(shè)定好的溫度的熱水，這樣才能滿足用戶的需求。 DS18B20 傳感器精度高、 互換性好 。只要門 電路不關(guān)閉，那么就系統(tǒng)就一直重復(fù)上述的過(guò)程。 (4) Ds18b20 其檢測(cè)出來(lái)的溫度的結(jié)果是 9～ 12 位這些數(shù)據(jù)量。 圖 311 AT89C51 芯片引腳圖 溫度傳感器 DS18B20 Ds18b20 是 Ds1820 的升級(jí)更新之后的升級(jí)的代產(chǎn)品 ( 他 由美國(guó) DA IIAS 公司生產(chǎn) )。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)， 在這里的 內(nèi)部程 的 序存儲(chǔ)器。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 25 T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程 和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 GND：接地 端 。 51 芯片的串口工作模式 0 的波特率是固定的，為 fosc/12，以一個(gè) 12M 的晶振來(lái)計(jì)算，那么它的波特率可以達(dá)到 1M。同樣 RI 也必須要靠軟件清除。其它模式中則是在發(fā)送停止位之初，由硬件置位。 TB8 發(fā)送數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是要發(fā)送的第 9 位。它的尋址地址是 98H，是一個(gè)可以位尋址的寄存器，作用就是監(jiān)視和控制 51 芯片串行口的工作狀態(tài)?！睂?shí)際上 SBUF 包含了兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，一個(gè)是發(fā)送寄存，另一個(gè)是接收寄存器，但它們都共同使用同一個(gè)尋址地址－ 99H。由于將 具有很 多功能 的 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器 而組合而成在 單個(gè)芯片 當(dāng)中 中 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 19 安全性： 發(fā)光管很容易收到損壞的即便 使是 很短 時(shí)間的電流過(guò)載也 是非常有 可能對(duì) 這 發(fā)光管非常嚴(yán)重且是 永久性的 嚴(yán)重 損壞， 假設(shè)采用恒流驅(qū)動(dòng) 后 就可以 防止由于 各種由于 電流故障所引起的 導(dǎo)致 數(shù)碼管的大面積損壞。 圖 310 顯示電路 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 18 數(shù)碼管的分類： 數(shù)碼管 如果 按段數(shù)分為七段 的和八段的數(shù)碼管， 八段 的就是 比七段 的 多 出 一個(gè)二極管（ 也就是顯示小數(shù)點(diǎn)的那一位 ） ； 如果按照顯示“ 8”的個(gè)數(shù)的多少來(lái)分的話那就可以分為： 1 位， 2 位和 4 位數(shù)碼管；假設(shè)按照他們內(nèi)部單元的連接方式來(lái)分的話就可以分為共陰和共陽(yáng)極，把每個(gè)小發(fā)光二極管的陽(yáng)極相連所得到的就是共陽(yáng)極數(shù)碼管，在使用的時(shí)候需要在公共端接一個(gè)高電平，在電路中某 一字段 的 發(fā)光二極管 由于電平的變化使得其 陰極 變 為 了 低電平， 那么這時(shí)候這一字段就 會(huì) 點(diǎn)亮 ，反之。 16 個(gè)鍵號(hào)， 0 ～ 9 定義為數(shù)字鍵了， A ～ F 定義為功能鍵， A 定義為時(shí)間，即 A 按下進(jìn)行時(shí)間設(shè)定， B 定義為溫度，即 B 按下進(jìn)行溫度設(shè)定， C 定義為上水，即 C 按下單片機(jī)通過(guò)外接設(shè)備對(duì)水箱進(jìn)行加水， D 定義為確定鍵。 16 個(gè)鍵號(hào) 個(gè)鍵號(hào) Ki（ I =0F ）次序?yàn)閺淖笙蛴?，從上向下依次排列? 圖 38 中為 AT89C51 單片機(jī) P1 口構(gòu)成的中斷方式 4 4 鍵盤鍵盤電路。 圖 34 水位檢測(cè)電路仿真圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 13 圖 35 DS18B20 與 AT89C51 連接圖仿真 上水及排空控制電路和輔助加熱電路 太陽(yáng)能熱水器要具有自動(dòng)上水以及手動(dòng)排空的功 能。 隨著水位的上升， 各非門輸出相繼為高電平， LED 依次點(diǎn)亮。單片機(jī)中常把執(zhí)行一條指令的過(guò)程分為幾個(gè)機(jī)器周期，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成一個(gè)基本操作。單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)一般來(lái)說(shuō)有常見(jiàn)的兩種電路方式：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。 旋轉(zhuǎn)元件 左下角旋轉(zhuǎn)工具欄 元件連線 在引腳上鼠標(biāo)指針變成 X 狀，單擊，移動(dòng)到目的引腳，再次單擊。在我們?cè)盒５膶?shí)際實(shí)驗(yàn)室中資源或許并不能滿足我們的需求這時(shí)PROTEUS 就成為我們最好的選擇。 所有 這些測(cè)試信號(hào) 不但包括了 包括模擬信號(hào) 而且還有 數(shù)字信號(hào)。 （ 1） 智能原理圖設(shè)計(jì)（ ISIS） 豐富的器件庫(kù)：超過(guò) 27000 種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件； 支持 智能器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以 方便快捷的找到我們要找的器件；支持 智能 連線； 支持總線結(jié)構(gòu)： 非常方便清晰的簡(jiǎn)化我們的設(shè)計(jì)中的復(fù)雜的線路 ； 支持高質(zhì)量圖紙的輸出 。雖然 在我國(guó)國(guó) 內(nèi) 的 推廣起步 比較晚 ，但 是這并不影響其深深地被廣大的 單片機(jī)愛(ài)好者 以及那些長(zhǎng)期以來(lái)一直在 從事單片機(jī) 這一相關(guān)行業(yè)的人士，還有那些長(zhǎng)期以來(lái)一直 致力于單片機(jī) 系統(tǒng)的 開發(fā)應(yīng)用的 那些 科技工作者 們他們 的青睞 與喜愛(ài) 。當(dāng)然并不是只用我們能看到太陽(yáng)能的這 一巨大優(yōu)勢(shì)，全世界各國(guó)都在積極的發(fā)展這這一新興能源，并且也取得了一定的成果。 太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用及意義 我們都知道，可再生 資源，太陽(yáng)能是一種非常環(huán)保且儲(chǔ)量及其龐大的新型能源。 當(dāng)今社會(huì)發(fā)展日新月異， 人們衣食住行生活水平也在不斷的提高。實(shí)現(xiàn)按設(shè)定時(shí)間自動(dòng)上水、手動(dòng)上水以及上水期間有音量提示；陰冷天按照設(shè)定溫度要求可自動(dòng)加熱等功能。盡管這些年新興能源已經(jīng)得到了很好的發(fā)展，但是依舊還是無(wú)法解決日趨嚴(yán)峻的能源壓力。 但是最為核心的 控制系統(tǒng) 我們目前卻還是一直處在研究與開發(fā)的初級(jí)階段，這是個(gè)很尷尬的事情。因?yàn)樘?yáng)能熱水器并沒(méi)有上述缺點(diǎn)，他是綠色低碳環(huán)保型產(chǎn)品。 相比較而言，在現(xiàn)有的太陽(yáng)能技術(shù)的利用中，太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)是最為成熟并且已經(jīng)得到普遍推廣使用的成熟型技術(shù)。該控制系統(tǒng)還能夠根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際的太陽(yáng)光照條件利用輔助加熱器即我們通常的電加熱器來(lái)使蓄水箱里面的水可以達(dá)到用戶預(yù)先設(shè)定好的設(shè)定溫度，這樣就可以實(shí)現(xiàn)全天候不間斷的 24 小時(shí)熱水供應(yīng) 。它的 處理器模型 可以說(shuō)是 支持 目前市場(chǎng)上幾乎所有常見(jiàn)的那些單片機(jī)。 我們實(shí)現(xiàn)了同一儀器可以方便的在同一電路中隨便的移動(dòng)調(diào)換使用 。 PROTEUS 不 但把一些非?？菰餆o(wú)聊的單片機(jī)實(shí)例改變的非常形象，而且還把內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 7 許多 實(shí)力運(yùn)行的過(guò)程更加直觀的呈現(xiàn)在我們面前，是我們更加容易接受。這樣就最大限度的縮短了我們的設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了效率，同時(shí)也降低了過(guò)程中的損耗，甚至很大 程度的降低了我們?cè)O(shè)計(jì)中或制造中的風(fēng)險(xiǎn)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 9 第三章 太陽(yáng)能熱水器 控制系統(tǒng) 硬 件設(shè)計(jì) 在本章節(jié)中主要解決太陽(yáng)能熱水器硬件各單元模塊的功能以及要用到的元件。晶振頻率的典型值為 6MHz、 12MHz 和 24MHz,，高可達(dá)到40MHz 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 11 圖 32 AT89c51 單片機(jī)外圍電路仿真圖 水位檢測(cè)和溫度檢測(cè)接口電路 熱水器都有一個(gè)蓄水箱，而我們要對(duì)其水位和溫度這兩個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)和控制，這是這一設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，我們只有能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出這兩個(gè)參數(shù)才能對(duì)其進(jìn)行相關(guān)控制，才能通過(guò)單片機(jī)的軟件部分計(jì)算什么時(shí)候需要進(jìn)行輔助加熱。這部分電路單元在proteus 里的仿真圖如 34 所示。 在單片機(jī)里設(shè)定用內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 14 水時(shí)間及溫度 后， 由于各地日照時(shí)間不一樣， 因此預(yù)加熱時(shí)間通常是在用水時(shí)間前 1 小時(shí)通過(guò)單片機(jī)查詢得來(lái)， 預(yù)加熱時(shí)間到達(dá)后開啟輔助 加熱電路， 輔助加熱電路如圖37 所示， 其余部分時(shí)間都是有日照來(lái)使水溫上升的。 為能夠更好的提高CPU 的 工作效率，在本設(shè)計(jì)中我們選擇中斷掃描的這樣一種工作方式。 按鍵按下，那么和這個(gè)鍵相連的兩條行線、列線就會(huì)導(dǎo)通， 行線在沒(méi) 有任何鍵按下的時(shí)候是處于高電平的。數(shù)碼管根據(jù)公共端不同，分為共陰極和共陽(yáng)極兩種形式。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)指 的就是將 數(shù)碼管 里 的每一個(gè)段碼都 要由 單片機(jī) 中的某一個(gè) 的 I/O端口 來(lái) 進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 顯示。相反用 VCC 不動(dòng)， GND 逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè) LED（一般是 8 個(gè)），那它就是共陽(yáng)的。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口 不會(huì)停止運(yùn)行，而且中斷系統(tǒng)也還保持原來(lái)的狀態(tài) 。操作 SBUF 寄存器的方法則很簡(jiǎn)單，只要把這個(gè) 99H 地址用關(guān)鍵字 sfr 定義為一個(gè)變量就可以對(duì)其進(jìn)行讀寫操作了，如 sfr SBUF = 0x99。 fosc 代表振蕩器的頻率，也就是晶振的頻率。該位可能是奇偶位，地址 /數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)位。 RI 接收中斷標(biāo)識(shí)位。 AT89C51 和 AT89C2051 等 51 系列芯片只有兩個(gè)定時(shí)器，定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1，而定時(shí)器 2 是 89C52 系列芯片才有的。那么我們?cè)趺慈ビ?jì)算這兩個(gè)模 式的波特率設(shè)置時(shí)相關(guān)的寄存器的值呢？可以用以下的公式去計(jì)算。 P0 還能當(dāng)作外部的一些程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用 ， 在需要低位數(shù)據(jù) /地址位的時(shí)候內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 24 還可以用 p0 口來(lái)定義， 在 Flash 編程 的時(shí)候 ， P0 口 可以當(dāng)作一個(gè)原 碼 的 輸入口 使用 ，當(dāng) Flash 進(jìn)行相關(guān) 校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須接上拉電阻。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無(wú)效。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 26 如圖 311 所示。對(duì)于復(fù)雜溫度系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)控方面的設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)大型系統(tǒng)溫度的控制方面就非常好地利用了 Ds18b20 的獨(dú)到特到特點(diǎn)而使得這一系統(tǒng)變的非常簡(jiǎn)約。 DS18B20 測(cè)溫原理 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 312 所示。時(shí)間間隙對(duì)它們而言是一個(gè)十分嚴(yán)格且獨(dú)立的概念。 C 到 70176。 在主程序中我們可以使用的查表方法進(jìn)行輔助加熱提前時(shí)間預(yù)算。假設(shè)水位和水溫存儲(chǔ)在片內(nèi)地址 10H～ 13H。 圖 41 系統(tǒng)程序流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 33 圖 42 正常工作時(shí)的顯示子程序框圖 圖 43 鍵盤中斷子程序 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文） 34 參考文獻(xiàn) 【 1】 AVR 單片機(jī)在太陽(yáng)能熱水器智能 控制 系統(tǒng) 中的應(yīng)用，劉福才，劉豐，電氣自動(dòng)化， 2020。 【 9】 徐愛(ài)鈞等， Keil Cx51 單片機(jī)高