【正文】 的實踐與思考 .北京航空航天大學(xué)出版社 . [3] 邊春遠(yuǎn) .MCS51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實用子程序 .人民郵電出版社 . [4] 周航慈 . 單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù) . 北京航空航天大學(xué)出版社， 1998. 2021 [5]. 姚磊等．一種改進(jìn)的 PID參數(shù)整定方法 [J]．空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報， 2021， 6(2) [6]. 黃 瑋 ,葉勁松 . 單片機(jī)水溫控制系統(tǒng) [J]. 武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 ,1999 [7].陸坤 . 單片機(jī)測速儀器的設(shè)計 [J].水道港口 。 5． 該系統(tǒng)加裝減壓閥后可與鍋爐配套使用，解決冬季用水。經(jīng)筆者用萬用表對電路的導(dǎo)通性測量得知，并不存在慮焊的情況，電路是導(dǎo)通的。此時，EA 腳懸空說明 CPU 不訪問內(nèi)部的程序存儲器，所以寫入它的程序不能正常運行。 在制作好 PCB之 后，緊接著就是插上元件調(diào)試硬件系統(tǒng)。采用子程序結(jié)構(gòu)可使程序簡化，便于調(diào)試，并可實現(xiàn)程序模塊化。 HD7279 串行接口 HD7279 采用串行方式與微處理器通信，串行數(shù)據(jù)從 DATA 引腳送入芯片，并由 CLK端同步。系統(tǒng)軟件采用 MCS51 單片機(jī) 匯編語言編寫，采用了模 塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。隨著水位的上升，各“非” 門輸出相繼為高電平， LED 依次點亮。 光耦可以隔離輸入量與輸出量，在本設(shè)計中起到隔離單片機(jī)與電磁繼電器的作用。因此，在用 DS1820 進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 ? 在 DS1820 測溫程序設(shè)計中，向 DS1820 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820 的返回信號，一旦某個 DS1820 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS1820 時，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)。單片機(jī)的 口接 DQ,當(dāng) DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D轉(zhuǎn) 換操作時，總 線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時間最大為 10us。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩 頻 率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一支三極管的集成電路內(nèi)，支持“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，具有較強(qiáng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。由于系統(tǒng)自動化程度高，所以本系統(tǒng)的人機(jī)對話并不是很多，大部分功能都是系統(tǒng)按照軟件設(shè)置進(jìn)行。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 10 復(fù)位電路 圖 時鐘 振蕩電路 時鐘電路是為系統(tǒng)產(chǎn)生所需要的時鐘信號，是計算機(jī)的心臟，控制著計算機(jī)的工作節(jié)奏。系統(tǒng)的硬件接口電路包括：控制器實時時鐘接口電路，蓄水箱溫度和水位檢測接口電路、設(shè)定鍵和串行顯示接口電路、看門狗和復(fù)位接口電路以及繼電器輸出接口電路等。這樣不斷對流循環(huán)，水溫逐漸提高，直到集熱器吸收的熱量與散失的熱量相平衡時，水溫不再升高。熱 水箱溫度為 T1，將它和設(shè)定值 N 相比較，從而控制是否打開電加熱，控制時段為下午 。具體控制過程如下： 打開循環(huán)閥門 F1，關(guān)閉冷水進(jìn)水閥門 F2，熱水閥門 F3處于空控狀態(tài)。 4 2 系統(tǒng)組成及工作原理 本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部份協(xié)調(diào)完成，硬件部分主要完成信號的采集、轉(zhuǎn)換 及 各種信息的顯示等；軟件主要完成 功能計算和 控制功能等 。 (2)開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點是極其寶貴的。中國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊。太陽能熱水器順呼時代發(fā)展的要求，滿足人們對環(huán)保綠色產(chǎn)品的需求。本文設(shè)計的太陽能熱水器控制器以 80C51 單片機(jī)為檢測 控制核心，采用 DS12887 實時時鐘，不僅實現(xiàn)了時間、溫度和水位三種參數(shù)實時顯示和 FUZZY 控制功能，而且具有時間設(shè)定、溫度設(shè)定與控制功能。這種顯示器 (還稱不上控制器 )不具有溫度控制功能，當(dāng)由于天氣原因而光強(qiáng)不足時，就會給熱水器用戶帶來不便；即使熱水器具有輔助加熱功能，由于加熱時間不能控制而產(chǎn)生過燒，從而浪費大量的電能。它使用簡單、方便。太陽能作為一種可再生的新能源 ，越來越引起人們的關(guān)注。 利用太陽能的優(yōu)缺點 優(yōu)點： (1)沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利 用，且無須開采和運輸。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高 ，總的來說， 3 經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競爭。 2. 循環(huán)水集熱過程 早晨水溫控制之 后（ 7～ 9 點），設(shè)定當(dāng)日的水箱溫度 N（由兩位 BCD 次齒輪開關(guān) 6 設(shè)定），輸入微機(jī)，再利用微機(jī)控制系統(tǒng)，通過太陽光能對熱水箱加熱以達(dá)到理想溫度 N。 4. 水箱加熱控制 此時，也許你會問如果沒有日照或者日照較弱時，到了晚上我們是否還能洗上熱水澡嗎？答案是肯定的，不要忘了這款熱水器還有一個從系統(tǒng)，這時它就要發(fā)揮作用了。而循環(huán)水箱下部的冷水比重較大，就由水箱下 流到集熱器下方，在集熱器內(nèi)受熱后又上 升。僅使用 STC80C51 內(nèi)部 RAM 已完全能夠滿足要求。本系統(tǒng)用一片 STC89C52單片機(jī)代替了 8031 單片機(jī)和 2764 程序存儲器兩塊芯片，達(dá)到了簡化電路的效果。 本模塊由按鍵和顯示器兩部分組成， 是人機(jī)對話的窗口，主要作用是輸入操作命令和觀察系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 DS18B20 的 介紹及其 主要特性 數(shù)字 化 溫度傳感器 DS18B20，是 美國 DALLAS 半導(dǎo)體 公司生產(chǎn)的可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片 ，在其內(nèi)部使用了在板（ ONBOARD）專利技術(shù)。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。該電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測溫情況下，不適宜于電池供電系統(tǒng)中工作，并且工作電源 VCC 必須保證在 5V，當(dāng)電源電壓下降時，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會使溫度誤差變大。當(dāng)單總線上所掛 DS1820超過 8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進(jìn)行多點測溫系 統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。 通過單片機(jī)送給 加熱 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 進(jìn)行加熱 ，電路驅(qū)動電磁鎖吸合 與打開 ，從而達(dá)到 加熱 的目的 。當(dāng)水位高于“非”門 1 的輸入探針時，由于水的導(dǎo)電作用，使“非”門 1 的輸入變?yōu)榈碗娖?，所以其輸出變?yōu)楦唠娖剑?LED 點亮，依此類推。為了充分發(fā)揮STC89C52 優(yōu)越的性能價格比，在設(shè)計上盡量做到硬件 “ 軟化 ” ， 進(jìn)一步體現(xiàn)軟件編程的靈活性， 使系統(tǒng)硬件設(shè)計得到簡化。系統(tǒng)主程序主要完成溫度和水位的檢測和一些初始化功能。有時把調(diào)用子程序的程序稱為主調(diào)程序，被調(diào)用的子程序稱為被調(diào)程序。硬件電路調(diào)試的主要任務(wù)是檢查硬件電路是否有問題，也就是檢查硬件電路是否能工作；系統(tǒng)調(diào)試的主要任務(wù)是在這種硬件條件下是否可以完成設(shè)計的要求。如果 EA接 VSS（地），則內(nèi)部的程序存儲器被忽略， CPU 總是從外部的程序存儲器中取指令。 溫度采集模塊的調(diào)試 31 對于 溫度 采集模塊 ， 因為 采 用的是數(shù)字 化 溫度傳感器 DS18B20，硬件電路較 為 簡單， 只需要對電路的導(dǎo)通性進(jìn)行測量即可。 4． 熱水產(chǎn)量受季節(jié)、地區(qū)緯度、采熱面積、采熱器類型、環(huán)境溫度、供水溫度、風(fēng)速、日照實際等因素影響較大。它不但適合于城鄉(xiāng)民宅需求，還適用于寫字樓、餐飲、娛樂、商業(yè)服務(wù)浴室、理發(fā)店、旅館、招待所、托兒所、敬老院及外貿(mào)出口等各種需求。小數(shù)位 TEMPER_NUM EQU 33H FLAG1 BIT 06H DQ BIT bai_c equ 37h sh_c equ 38h g_c equ 39h ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INT_T0 ORG 001BH LJMP INT_T1 MAIN: CLR 05H CLR CLR CLR CLR MOV SP,70H MOV TMOD,11H MOV TL1,0B0H MOV TH1,3CH MOV TL0,0B0H MOV TH0,3CH 38 MOV IE,8AH SETB TR1 LCALL INITH MOV R7,49H 。健盤處理，掃描鍵盤后查鍵號 CJNE A,0FFH,M_1 。UP 翻 DD1:SJMP DD DIR_0: JNB 05H,D_1 JB 01H,D_1 JNB 02H,D_1 CLR 02H MOV R0,40H MOV A,50H ACALL A_R0 INC R0 MOV A,51H ACALL A_R0 INC R0 MOV A,52H ACALL A_R0 MOV 42H,20 MOV 45H,20 D_1:RET A_R0:MOV R2,A SWAP A ANL A,0FH MOV R0,A INC R0 41 MOV A,R2 ANL A,0FH MOV R0,A INC R0 RET 。******************************************* ZYZL:CLR 。*************** COM:MOV A,61H SWAP A MOV 62H,A MOV A,60H ORL A,62H MOV 62H,A MOV A, TEMPER_NUM CJNE A,62H ,COM_1 COM_1:JC COM_2 CLR SETB SJMP COM_3 COM_2: SETB CLR COM_3:RET 46 DIR_1: JB 05,DI_2 LCALL COM LCALL TZ MOV 45H,bai_c MOV 46H,sh_c MOV 47H,g_c MOV 40H,31 MOV 43H,35 MOV 44H,1EH MOV 41H,61H MOV 42H,60H DI_2:RET 。延時 DJNZ R6,$ SETB 。**************************** 。 SJMP DD M_5:CJNE A,0CH,M_6 ACALL JIESHU 。目標(biāo)單元清零 MOV R0,A INC R0 。 2021年 06期 。 在試制和安裝過程中我們體會到只有注意以下幾個方面才能保證熱水器的正常運行，第一是循環(huán)管道水流方向不允許有反坡現(xiàn)象，拐彎要和緩，管道內(nèi)要 清潔無阻塞。同時，使用單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠節(jié)約能源，保護(hù)設(shè)備，延長設(shè)備的使用時間。對數(shù)碼管 首先判斷數(shù)碼管 的極性是共陰還是共陽。去除錯誤后，發(fā)現(xiàn)仍然不能夠下載，刷程序時無論怎么改變單片機(jī)的 I/O口狀態(tài)，單片機(jī)的各 I/O 始終為高，即單片機(jī)沒有工作，可能 是單片機(jī)的晶振沒有起振，單片機(jī)沒有穩(wěn)定的時鐘信號。 取 TEMPER_L中高四位存 TEMPER_NUM低四位 開始 C=1 取 TEMPER_H中低四位存 TEMPER_NUM高四位 取 TEMPER_L中低四位存 TEMPER_d TEMPER_d 送A10 A送 TEMPER_d TEMPER_NUM 加一 查表 返回 Y N 28 鍵盤掃描子程序設(shè)計 鍵盤處理主要是不斷的掃描 7279 模塊中的鍵盤，若有鍵按下時，則根據(jù)得到的鍵值查表求出其鍵號，將鍵號存放于寄存器 ACC 中供主程序處理。 帶有數(shù)據(jù)的指令，指令寬度為 16bit，即微處 21 理器需發(fā)送 16 個 CLK 指令。電路設(shè)計時是按模塊設(shè)計的，軟件設(shè)計也一樣，采用中斷子程序方式，首先編寫大概的主程序，然后理出所需設(shè)計的子程序并逐個分析和設(shè)計子程序，編寫出子程序后應(yīng)給予編譯檢查錯誤，若有錯誤再更正直到通過編譯即沒有語法錯誤，等每個子程序編寫完以后，再修改主程序完成整體的程序編寫，最后在將程序進(jìn)行調(diào)試。為了使 80C51 隨時能夠讀出當(dāng)前的水位情況，這里選用 74L S244 作為狀態(tài)輸入緩沖器。 加熱 電路如圖 所示： 18 水位檢測接口電路