【正文】 碼，用于 MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 值得注意的是，我們?cè)谟脝纹瑱C(jī)對(duì)鍵盤(pán)處理的時(shí)候涉及到了一個(gè)重要的過(guò)程，那就是鍵盤(pán)的去抖動(dòng)。 光標(biāo) /閃爍控制電路：此模塊提供硬體光標(biāo)及閃爍控制電路，由地址計(jì)數(shù)器的 值來(lái)指定 DDRAM 中的光標(biāo)或閃爍位置。 BF 標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況 .BF=1 表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作 ,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù) .BF=0 時(shí) ,模塊為準(zhǔn)備狀態(tài) ,隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)。 如圖 所示，為液晶顯示屏與單片機(jī)的連接電路圖。 訪問(wèn) DS18B20 必須嚴(yán)格遵守這一命令序列，如果丟失任何一步或序列混亂，DS18B20 都不會(huì)響應(yīng)主機(jī)（除了 Search ROM 和 Alarm Search 這兩個(gè)命令，在這兩個(gè)命令后，主機(jī)都必須返回到第一步）。暫存 器包含兩字節(jié)（ 0 和 1 字節(jié)）的溫度寄存器，用于存儲(chǔ)溫度傳感器的數(shù)字輸出。 DS18B20 產(chǎn)品的特點(diǎn) [6]: 只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。 10 溫度傳感器模塊 溫度傳感器模塊電路 基于 DS18B20 多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)以 AT89C51 為中心器件，以 KEIL 為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用 C 語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，以 PROTEUS 作為仿真軟件設(shè)計(jì)而成的。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 控制字節(jié)的最高有效位（位 7）必須是邏輯 1，如果它為 0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到 DS1302 中。 RST 是復(fù)位 /片選線 ，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 DS1302 內(nèi)部有一個(gè) 318的用于臨時(shí)性 存放數(shù)據(jù)的 RAM 寄存器。 本設(shè)計(jì)選取串行接口時(shí)鐘芯片 DS1302 與單片機(jī)同步通信構(gòu)成數(shù)字時(shí)鐘電路，如圖 。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí) 目的。作為輸入使用時(shí)，被外部 拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ TTL）。對(duì) P2 端口寫(xiě) “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程 6 序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù) 位和按鈕復(fù)位兩種方式。只要陽(yáng)光能照射到的地方，就可以使用太陽(yáng)能熱水器，即使在高寒地區(qū)一年四季也可以正常使用。其中太陽(yáng)能熱水器作為家庭生活用品，其開(kāi)發(fā)利用在我國(guó)已走過(guò)了二十多年的歷程，生產(chǎn)技術(shù)成熟，具有明顯優(yōu)點(diǎn)： （一）從節(jié)能環(huán)保的角度講，使用太陽(yáng)能熱水器不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)為國(guó)家節(jié)約了大量能源，社會(huì)效益明顯，是國(guó)家重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，使用前景廣闊。現(xiàn)有電熱型熱水器費(fèi)用昂貴及燃?xì)庑蜔崴鞯牟话踩?，且排放二氧化碳污染大氣，北方用煤氣取暖造成城市空氣環(huán)境污染，這些都是太陽(yáng)能熱水器良好的外部生存環(huán)境。 1987 年，我國(guó)制造了第一支全玻璃真空集熱管。水溫升高后，水的比重減輕，便經(jīng)上升水管進(jìn)入循環(huán)水箱上部。 chip。 I 摘 要 隨著全球人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，能源使用帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題及其誘因逐漸為人們所認(rèn)識(shí)，“低碳經(jīng)濟(jì)”這一概念開(kāi)始進(jìn)入人們的視野。 關(guān)鍵詞 ： 太陽(yáng)能熱水器；單片機(jī)；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；液晶顯示屏 II ABSTRACT As the global population and economic growth, energy use of environmental problems and causes gradually recognized, lowcarbon economy, the concept became part of the people of vision. Solar energy has reserves of the limitless , the universality of existing, and almost does not produce any pollution. In view of this, people in the development of solar energy industry. Solar water heaters, in conformity with the requirements of the times, are meeting the demand for green products. In human civilization increasingly today, it is a modern civilized society. A new solar water heater control system design. This design incorporates MSC51 MCU AT89S52 as central processors, a realtime clock using DS1302, 12864, dotmatrix LCD module, pletion time display of the temperature level, as well as the time and temperature setting. Key words： Solar water heater。 集熱器吸收太陽(yáng)輻射后，集熱 器內(nèi)溫度上升，水溫也隨之升高。 1978 年中國(guó)誕生第一臺(tái) 太陽(yáng)能熱水器 ，到 1986 年臥式磁控濺射鍍膜機(jī)的設(shè)計(jì)制造，是在政策扶持下的研究開(kāi)發(fā)階段。 當(dāng)今社會(huì)發(fā)展日新月異，人們衣食住行也在不斷的提高。太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭的可再生資源，有節(jié)能、環(huán)保、安全和永續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)，理應(yīng)成為開(kāi)發(fā)利用的 首選。 （三）太陽(yáng)能熱水器集熱效果好，集熱時(shí)間更長(zhǎng)。 AT89C52 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。在這種模式下， P0 內(nèi)部上拉電阻被激活。 表 P1 口第二功能 端口 引腳 第二 功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P3 端口寫(xiě) “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 目前常用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，很多采用單片機(jī)的中斷服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方式一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測(cè)控系統(tǒng)可能不允許；有的則使用并行接口的時(shí)鐘芯片，如 MC14681DS12887 等，它們雖然能滿足單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是 這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜，占用地址、數(shù)據(jù)總線多，芯片體積大，占用空間多，給其它設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多不便。可采用一次傳送一個(gè)字節(jié)或突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 SCLK 為時(shí)鐘輸入 端。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥，RST 必須保持低電平。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類，一類是單個(gè) RAM 單元，共31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)， 其命令控制字為 C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；再一類為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫(xiě)）、 FFH（讀）。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 表 DS18B20 詳細(xì) 引腳功能描述 序 號(hào) 名 稱 引腳功能描述 1 GND 地信 號(hào) 2 DQ 數(shù)字輸入輸出引腳 ,開(kāi)漏單總線接口引腳 ,當(dāng)使用寄生電源時(shí) ,可向電源提供電源 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳 ,當(dāng)工作于寄生電源時(shí) ,該引腳必須接地 64 位 ROM 存儲(chǔ)器件獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。 符號(hào)位說(shuō)明溫度是正值還是負(fù)值，正值時(shí) S=0，負(fù)值時(shí) S=1。液晶顯示模塊分字符型和點(diǎn)陣型兩種 ,前者只能顯示 常用的字符 ,點(diǎn)陣型液晶顯示模塊除顯示字符外還能顯示各種圖形和漢字。 14 圖 LCD 結(jié)構(gòu)尺寸 基本特性 : 低電源電壓（ VDD:++） 顯示分辨率 :12864 點(diǎn) 內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供 8192 個(gè) 1616 點(diǎn)陣漢字 (簡(jiǎn)繁體可選 ) 內(nèi)置 128 個(gè) 168 點(diǎn)陣字符 2MHZ 時(shí)鐘頻率 顯示方式： STN、半透、正顯 驅(qū)動(dòng)方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS 視角方向： 6 點(diǎn) 背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5—1/10 通訊方式：串行、并口可選 內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) 工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度 : 20℃ +60℃ 控制器接口信號(hào)說(shuō)明：如表 , 表 RS和 R/W的配合選擇決定控制界面的 4種模式 RS R/W 功能說(shuō)明 L L MPU 寫(xiě)指令到指令暫存器（ IR） L H 讀出忙標(biāo)志（ BF）及地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MPU 寫(xiě)入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù) 暫存器（ DR） H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) 15 表 E 信號(hào) E 狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果 高 —— 低 I/O 緩沖 —— DR 配合 /W 進(jìn)行寫(xiě)數(shù)據(jù)或指令 高 DR—— I/O 緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低 —— 高 無(wú)動(dòng)作 忙標(biāo)志 :BF。 地址計(jì)數(shù)器 AC[11]：地址計(jì)數(shù)器是用來(lái)貯存 DDRAM/CGRAM 之一的地址 ,它可由設(shè)定指令暫存器來(lái)改變，之后只要讀取或是寫(xiě)入 DDRAM/CGRAM 的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng) RS 為 “0”時(shí)而 R/W 為 “1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到 DB6——DB0 中。我 們所要做的就是在程序中查詢此 I/O 口的電平狀態(tài)就可以了解我們是否有按鍵動(dòng)作了。我們寫(xiě)的 C 語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯 編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 //取消寫(xiě)保護(hù) set_time(0x80,0x00)。 //清屏 按鍵檢測(cè)及處理程序 在太陽(yáng)能 熱水器初始化完成之后，系統(tǒng)便會(huì)進(jìn)入鍵盤(pán)掃描狀態(tài)，此狀態(tài)下，主控芯片 AT89S52 會(huì)不斷掃描是否有鍵按下，即等待用戶輸入。 } } time_jia=0。 讀取溫度的流程圖如圖 所示： 22 圖 讀取溫度流程圖 讀取溫度程序清單： wendu_reset()。 //讀低字節(jié) 8 位 pn=bamp。 //再進(jìn)行轉(zhuǎn)換十進(jìn)制 復(fù)位 讀取溫度數(shù)據(jù) 判斷正負(fù) 正 轉(zhuǎn)為十進(jìn)制 負(fù) 取反后，轉(zhuǎn)十進(jìn)制 23 4 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)整體調(diào)試 Proteus 仿真環(huán)境 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)首先是在 Proteus 軟件環(huán)境中仿真實(shí)現(xiàn)的。 其實(shí) Proteus 與 multisim 比較類似，只不過(guò)它可以仿真 MCU！ 當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型，用開(kāi)發(fā)板和 仿真器當(dāng)然是最好選擇，可是初學(xué)者擁有它們的可能性比較小。 （ 2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。以下是調(diào)試過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題及相應(yīng)的解決方法： 問(wèn)題描述：在控制系統(tǒng)中，涉及到了電加熱模塊，即 當(dāng)室外光強(qiáng)不足（陰天、下雨）時(shí)，對(duì)水箱的水進(jìn)行電加熱是很必要的，然而仿真中無(wú)法顯示出是否在執(zhí)行加熱過(guò)程。最后決定的方案如圖 所示。此處我通過(guò) delay（）延時(shí)程序，延時(shí)結(jié)束再讀一次 I/O 口的值。單片機(jī)控制系統(tǒng)具有低價(jià)、智能的優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)需求的不同而作相應(yīng)的調(diào)整，更加個(gè)性化。這次課程設(shè)計(jì)收獲很多，體會(huì)也很深刻，并且對(duì)我們所學(xué)的東西也產(chǎn)生了濃厚的興趣。在此，我對(duì)老師和同學(xué)表示深深的謝意。