【正文】 3 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 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(shí) /計(jì)時(shí)器 0外部輸入 P3. 5 T1 定時(shí) /計(jì)時(shí)器 0外部輸入 P3. 6 WD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 P3. 7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 89C51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個(gè)中斷請(qǐng)求源，用戶可以用軟件屏蔽所有的中斷請(qǐng)求，也可以用軟件使 CPU 接收中斷請(qǐng)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。 2) 控制口線 ： PSEN (片外取控制 )、 ALE( 地址鎖存控制 )、 EA (片外儲(chǔ)器選擇 )、 RESET (復(fù)位控制 )。 1) I/O口線 ： P0、 P P P3共四個(gè)口 P0口是三態(tài)雙向口 ， 通稱數(shù)據(jù)總線口 ， 因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀 /寫操作。 128179。 (5) 檢測(cè)控制功能 : 手動(dòng)輸出檢查。本文設(shè)計(jì)了一種以單片機(jī) AT89C51 為核心 ,顯示直觀 ,操作方便 ,齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 2 控制靈活的控制器。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)，稱之為微控制技術(shù) 。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能，可靠性，成本，體積，功效等嚴(yán)格要求的專業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng) 對(duì)功能，可靠性，成本，體積，功效等嚴(yán)格要求的專業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于加熱時(shí)間不能控制而導(dǎo)致過燒，從而浪費(fèi)大量電能。單片機(jī)的應(yīng)用意義不僅限于它的廣泛及所帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 目前太陽能熱水器的研發(fā)面臨的問題 太陽能熱水器使用方便，節(jié)能，無污染，普及推廣迅速。 (2) 輔助能源加熱控制功能 : 定時(shí)加熱、自動(dòng)加熱控制。片內(nèi)有 4K字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲(chǔ)器 ； 178。一個(gè)全雙工的異步串行口 ； 178。P3口是雙功能口 ， 該口的每一位均可獨(dú)立地定義為第一 I/O功能或第二I/O功能。掉電模式是 VCC電壓低于電源下限 ， 振蕩器停振 ， CPU停止執(zhí)行指令。Vi+（ +）為同相輸入端 ,表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。此電路輸入電阻為 Ri。 DS18B20數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 所示，主要由 4 部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 DS1822 的精度較差為 177。 H H H L L L L L L L L H L H H H L Qn Dn LE OE 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 9 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。有兩個(gè)控制字： （ 1）方式選擇控制字 “ 1” —— 方式控制標(biāo)志位 D D5—— 決定 A 組的工作方式， 0 0 —— 方式 0 0 1 —— 方式 1 1 179。 D D D1—— 位選擇位， 000 ~ 111 分別對(duì)應(yīng) PC7 ~ PC0。C。 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后， EOC 向 89C51齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 14 的 INT1 端輸入一個(gè)高電平，既向單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)外部中斷 1 信號(hào) 。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。鍵盤以中斷方式工作。 8279 工作于鍵盤輸入方式， 4 根列掃描線由 SL0SL7 經(jīng) 74LS138(2)譯碼獲得，只用其中的四根， 4 根行信號(hào)線由 RL0， RL1， RL2， RL3 引入。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之 外，程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)單片機(jī)。脈沖復(fù)位是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實(shí)現(xiàn)的。 (4)可用于低電壓檢測(cè)。 MAX690A 與 89C51 單片機(jī)的接口電路如圖 38 所示： 123U 2A74 F 321 2A74 F 041 2A74 F 04S1+ C110uFR41K+ 5VV ba tt6V ou t1V c c2GND3P F I4R E S E T7W D I6P E O5U3M A X 6 9 0 AR21KR31K+ 5VR11K VE A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U189 C 51B T 2備用電源 圖 38 MAX690A 與 89C51 的接口電路 本電路有復(fù)位電路和看門狗電路功能， R R2 選取說明如下： R1 1R1 R 2 ??? （ 31） 當(dāng) R1=1kΩ， R2= kΩ，使 +5V 電壓跌落到 ， PFI 的輸出電齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 19 壓低于 時(shí)， PFO 輸出高電平作為單片機(jī)的中斷信號(hào)。晶體的振蕩頻率范圍通常在 到 24MHz 之間。作為 8255A 的 PC口接有 6 個(gè)二極管，分別用來顯示水位 4 狀態(tài)，還有加水狀態(tài)和加熱狀態(tài)的提示信號(hào)。 178。 178。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)具備以下功能： 178。一旦檢測(cè)到系統(tǒng)漏電，立即進(jìn)行聲音和顯示報(bào)警，并切斷所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源；若系統(tǒng)不漏電，則根據(jù)存儲(chǔ)的鍵盤狀態(tài)和檢測(cè)的水溫，水位等狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并等待中斷服務(wù)程序的執(zhí)行。其顯示流程如圖 43 所示。單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性是由多種的，其中系統(tǒng)的抗干擾性能的好壞是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。在對(duì)系統(tǒng)可靠性要求很高的應(yīng)用系統(tǒng)中，選用頻率低的單片機(jī)是降低系統(tǒng)噪聲的原則之一。在是否使用低電壓復(fù)位功能時(shí)應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用情況權(quán)衡一下。絕對(duì)不能把接地線與動(dòng)力線的火線、 零線中的零線混淆。低通濾波器用在接入的交流電源 線上，旨在讓 50HZ 的交流電順利通過，將其它高頻噪聲導(dǎo)入大地。噪聲元件與非噪聲元件要離得遠(yuǎn)一些。所謂數(shù)字濾波，就是通過一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾信號(hào)中的比重，實(shí)際上它是一個(gè)程序?yàn)V波。本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)靈活，充分發(fā)揮了單片機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是一種電路設(shè)計(jì)新穎，操作方便的太陽能熱水器控制器。你們?cè)趯W(xué)習(xí)上給我啟示，在生活中給我?guī)椭?，我們相互鼓?lì)、共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。 首先 非常感謝我的導(dǎo)師郭曉剛老師。由于數(shù)字濾 波具有以上優(yōu)點(diǎn)，所有數(shù)字濾波在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 ，時(shí)鐘線要盡量短，使用 45 度的折線布線，不要使用 90 度的折線，以減小高頻信號(hào)的發(fā)射。高通、帶通濾波器則應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)的處理要求選擇使用。使用光電隔離器件將單片機(jī)的輸入輸出隔離開，一方面使干擾信號(hào)不得進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，另一方面單片機(jī)系統(tǒng)本身的噪聲也不會(huì)以傳導(dǎo)的方式傳播出去。 接地指接大地，也稱作保護(hù)地。而時(shí)鐘監(jiān)控有效與省電指令 STOP 是一對(duì)矛盾。 一般把影響單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)正常工作的信號(hào)稱為噪音，又稱干擾。 其鍵盤產(chǎn)生外部中斷時(shí)的中斷服務(wù)程序流程圖如圖 44 所示。 系統(tǒng)正?？刂茣r(shí)，首先顯示水溫和水位，若檢測(cè)到水流開關(guān)打開用水時(shí)，自動(dòng)斷開上水閥和電加熱體電源，即實(shí)現(xiàn)水電聯(lián)動(dòng)，用水停電。對(duì)數(shù)碼管顯示子程序的實(shí)現(xiàn)； 178。 178。 178。 單片機(jī)其余 I/O 口線安排： 178。本系統(tǒng)選擇振蕩頻率為 24MHz 的石英晶體。當(dāng)出現(xiàn) “死機(jī) ”，單片機(jī)將不能定期改變 WDI 電平，看門狗電路便會(huì)在 s后產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)復(fù)位，待經(jīng)過 200ms復(fù)位脈沖寬后，單片機(jī)復(fù)位結(jié)束，程序從 0000H 開始重新執(zhí)行，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 工作電壓 Vcc(～ )； 178。 圖 37 單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位電路 在單片機(jī)系統(tǒng)中，為了擺脫“死循環(huán)”通常采用“看門狗技術(shù)”也VccRST80C51C 10RRμ f齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 18 就是 程序監(jiān)控技術(shù) 。若使頻率為 6MHZ 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過 4μ s 才能完成復(fù)位操作。同時(shí) 8279 的中斷請(qǐng)求信號(hào) IRQ 為高電平，可向 CPU 申請(qǐng)中斷，讀 取鍵值代碼。顯示器采用 4 個(gè) LED 數(shù)碼管，系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng) AT89C51 單片機(jī)處理后通過 I/O 口送到驅(qū)動(dòng)電路 8279 與單片機(jī) AT89C51 的硬件接口電路圖如圖 313 所示。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在的電平。 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。 2176。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 12 3 太陽能熱水器中央控制器的硬件設(shè)計(jì) 前端模 擬電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器選用 本系統(tǒng)采用接觸式溫度傳感器 DS18B20。 D3 —— PC7 ~ PC4 的傳輸方向， 1 —— 入， 0 —— 出。 I/O 接口電路 8255A (1）總線接口部分 /CS —— A A0 —— /RD —— /WR —— 片選線 端口選擇線（選片內(nèi)四個(gè)端口寄存器） 讀信號(hào)線 寫信號(hào)線 輸入 （ 2）內(nèi)部邏輯部分 （ 3）外設(shè)接口部分 可由編程決定三個(gè)端口的功能 輸入 輸出 其它 A 口 8 位鎖存 / 緩沖 8位鎖存 雙向 B 口 8 位鎖存 / 緩沖 8位鎖存 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 10 C 口 8 位鎖存 / 緩沖 8位鎖存 可分成兩組分別作 A 口、 B 口的選通聯(lián)絡(luò)線 8255A 的端口操作 A1 A0 選中 0 0 PA 口 0 1 PB 口 1 0 PC 口 1 1 控制寄存器 二、 8255A 的工作 方式及方式選擇 8255A 的工作方式 （ 1）方式 0 —— 基本輸入 /輸出方式 A 口、 B 口、 C 口均有此方式，無選通， 是單片機(jī)與外部設(shè)備之間的直接數(shù)據(jù)通道。C 。 圖 D