【正文】 線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。C 范圍內(nèi) ,精度為 177。 將 ADC0809 作為外擴(kuò)的并行 I/O 口，由 和 WR 端的脈沖同時(shí)有效時(shí)啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，通道選擇端與 A、 B、 C 分別與地址線 A0、 AA2 相連。從圖中可以看出，在按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，矩陣鍵盤(pán)與獨(dú)立式按鍵相 比，要節(jié)省很多 I/O 口線。而各共陽(yáng)極或共陰極分別由相應(yīng)得 I/O 線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。由于 8279 的輸入線RL0RL7 內(nèi)部有上位電阻，當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)均為高電平，而當(dāng)有鍵按下時(shí)則被鍵盤(pán)上的按鍵拉成低電平，該鍵的行、列號(hào)信息被讀人 FIFO RAM緩沖器中。 在計(jì)算機(jī)測(cè) 控系統(tǒng)中，為了保證微處理器穩(wěn)定而可靠地運(yùn)行，需要配置電壓監(jiān)控電路；為了實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保護(hù)，需備用電池及切換電路；為了使微處理器盡快擺脫因干擾而陷入的死循環(huán)，需要配置看門(mén)狗電路，將完成這些功能的電路集成在一起的芯片中稱(chēng)為微處理器監(jiān)控器。 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+ 5VR11KE 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 D10U189C 51B T 2備用電源 圖 38 MAX690A 與 89C51 的接口電路 太陽(yáng)能熱水器智能控制畢業(yè)論文 24 本電路有復(fù)位電路和看門(mén)狗電路功能， R R2 選取說(shuō)明如下： R1 1R1 R 2 ??? （ 31） 當(dāng) R1=1kΩ， R2= kΩ，使 +5V 電壓跌落到 ， PFI 的輸出電壓低于 ， PFO 輸出高電平作為單片機(jī)的中斷信號(hào)。 太陽(yáng)能熱水器智能控制畢業(yè)論文 25 圖 39 AT89C51 內(nèi)部時(shí)鐘方式電路 系統(tǒng)原理綜述 系統(tǒng)硬件原理如原 理圖（附）所示 。 XTAL XTAL2：通過(guò)晶振實(shí)現(xiàn)單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘。通過(guò)鍵盤(pán)輸入實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集； 178。 通過(guò)延時(shí)子程序達(dá)到去鍵盤(pán)抖動(dòng)的目的，并將所輸入鍵的鍵號(hào)存入模擬通道選擇指針 R7 中。只能使用其中之一。屏蔽則是用來(lái)隔離空間輻射的，對(duì)噪聲特別大的部件，如開(kāi)關(guān)電源，用金屬盒罩起來(lái)，可減少噪聲源對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的干擾。時(shí)鐘線垂直于 I/O 線比平行于 I/O 線干擾小，時(shí)鐘線要遠(yuǎn)離 I/O 線。實(shí)現(xiàn)多任務(wù)融為一體，成本比較低且實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單易行。三個(gè)區(qū)域的電源線、地線由該點(diǎn)分三路引出。不能把地線隨便接在暖氣管子上。 外時(shí)鐘是高頻的噪聲源，除能引起對(duì)本應(yīng)用系統(tǒng)的干擾之外，還可能產(chǎn)生對(duì)外界的干擾，使電磁兼容檢測(cè)不能達(dá)標(biāo)。 動(dòng)態(tài)顯示程序設(shè)計(jì) 在 AT89C51 內(nèi)部的 RAM 中設(shè)置 4 個(gè)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(gè)字符，其它位為暗，依次改變 PA 口輸出為高的位， PB 口輸出對(duì)應(yīng)的段碼，顯示器的四位就動(dòng)態(tài)地顯示出由緩沖區(qū)中顯示數(shù)據(jù)所得字符 [18] 。同時(shí)運(yùn)用軟件設(shè)計(jì)可以相對(duì)地簡(jiǎn)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。 RST：接 MAX690A 的 RESET。 89C51 內(nèi)部時(shí)鐘方式的振蕩電路如圖 39 所示。 備用電池方式靜態(tài)電流 50μ A； 178。只要電源 VCC的上電時(shí)間不超過(guò) 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 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(gè) 4位輸出口 OUB03同步輸出實(shí)現(xiàn)，并且經(jīng) 74LS06 非門(mén)輪流驅(qū)動(dòng) 7 段 LED顯示器。所以稱(chēng)為靜態(tài)顯示。 3．鍵盤(pán)接口的工作原理 常見(jiàn)的鍵盤(pán)接口分為獨(dú)立式鍵盤(pán)接口和矩陣式鍵盤(pán)接口兩種。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(qǐng)求信號(hào)時(shí)，單片機(jī)響應(yīng)此中斷請(qǐng)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]。 溫度傳感器選用 本系統(tǒng)采用接觸式溫度傳感器 DS18B20。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。 太陽(yáng)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。 太陽(yáng)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(dòng)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(kāi)路）179。光刻 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20 的目的?，F(xiàn)場(chǎng)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。 LM324應(yīng)用作測(cè)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。 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(yáng)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(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(xiě)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(hù)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(kāi)中斷或關(guān)中斷。 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(chēng)數(shù)據(jù)總線口 ， 因?yàn)橹挥?該口能直接用于對(duì)外部存儲(chǔ)器的讀 /寫(xiě)操作。 另外 ， AT89C51還具有 MCS51系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。文章所介紹的太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制系統(tǒng) , 將低價(jià)位的單片機(jī)引入太陽(yáng)能熱水器中 , 以單片機(jī)作為核心部件 ,實(shí)時(shí)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(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，還有定時(shí)提醒加水的電路。單片機(jī)小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化。它面向控制，能針對(duì)性的解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種控制任務(wù)。作為目前炙手可熱的太陽(yáng)能熱水器，以其智能化和人工化為其顯著特點(diǎn)。 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(xiě)程度存儲(chǔ)器 ， 能重復(fù)寫(xiě)入擦除解 1000 次 ， 數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。 8位內(nèi)部 RAM ； 178。 3) 電源及時(shí)鐘 :VCC、 GND、 XTAL XTAL2。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。C ，在 10~+85176。省略了存儲(chǔ)用戶(hù)定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為 177。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，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(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。 8255A 的方式控制字 用編程方法向 8255A 的控制口寫(xiě)控制字，可決定它的工作方式。 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。 精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。C 。通常按鍵所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，均利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷。太陽(yáng)能熱水器智能控制畢業(yè)論文 20 這是識(shí)別矩陣鍵盤(pán)按鍵是否被按下的關(guān)鍵所在。用戶(hù)可以通過(guò)鍵盤(pán)完 成人機(jī)接口的各種操作。 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。 MAX690A 是美國(guó) 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(shí)，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位輸出信號(hào)。 因此時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。作為 8255A 的 PC口接有 6 個(gè)二極管，分別用來(lái)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。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(pán)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。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。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(guò)，將其它高頻噪聲 導(dǎo)入大地。所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)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。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。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。 接地指接大 地，也稱(chēng)作保護(hù)地。 一般把影響單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)正常工作的信號(hào)稱(chēng)為噪音，又稱(chēng)干擾。 太陽(yáng)能熱水器智能控制畢業(yè)論文 27 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(kāi)關(guān)打開(kāi)用水時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)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。 178。 單片機(jī)其余 I/O 口線安排： 8 9 C 5 1C 1C 2晶振X T A L 1X T A L 2至 內(nèi) 部 時(shí) 鐘 電 路太陽(yáng)能熱水器智能控制畢業(yè)論文 26 178。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。 (3)具有看門(mén)狗電路，該電路的觸發(fā)脈沖時(shí)間間隔超過(guò) 時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位輸出。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)。當(dāng)有按鍵時(shí)， 8279 申請(qǐng)中斷 CPU響應(yīng)中斷后轉(zhuǎn)入鍵盤(pán)監(jiān)控處理程序。因此各按鍵彼此間互相發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號(hào)配合起來(lái)并 作適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。因而，在閉合和斷開(kāi)的瞬間均伴隨著一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為5～ 10ms。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)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。這樣就可以在滿(mǎn)足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被