【正文】 ]徐龍坤 . 輔助加熱式太陽(yáng)能熱水器 [J]. 家用電器 , 1997, 15(2)： 910 [9]王俊杰 . 基于 89C51 單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器智能控制器的設(shè)計(jì) [J]. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) : 自然科學(xué)版 , 20xx(8)： 6768. [10]張振榮 , 晉明武 , 王投平 . MCS51 單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù) [M]. 北京 : 人民郵電出版社 , 20xx： 64120 [11]戴佳 , 戴衛(wèi)恒 . 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M]. 北京電子工業(yè)出版社 , 20xx： 1120 [12]周潤(rùn)景 , 袁偉亭 , 景曉松 . Proteus 在 MCS51amp。 指導(dǎo) 老師在我們做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，給予了我們極大的幫助，不僅從知識(shí)方面引導(dǎo)了我們的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)，在人生觀上也給了我們不少的啟示。 （ 3） 系統(tǒng)功能分析：該控制器和以往顯示儀相比具有性能價(jià)格比高、溫度控制與顯示精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 調(diào)試單片機(jī)的最小配置時(shí)發(fā)現(xiàn)，不能正常下載程序，首先檢查串口到單片機(jī)電路部分，用萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)是串口電 路有短路現(xiàn)象。 //復(fù)位 wendu_write(0xcc)。 //啟動(dòng)保護(hù)位 if(state_button==1) //狀態(tài) 1設(shè)置分 { if(time_jia==1) //判斷按鈕加是否按下過(guò) { minute0++。 23 N Y 圖 系統(tǒng)總體流程圖 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)軟件功能的實(shí)施 初始化程序 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)在接通電源后，首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。報(bào)警電路如圖所示： 圖 報(bào)警電路圖 方案二： 該方案中采用簡(jiǎn)單的放大 電路，信號(hào)通過(guò) 7407驅(qū)動(dòng)器后即送給蜂鳴器，且報(bào)警聲音響亮，適合于報(bào)警，所以也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。要實(shí)現(xiàn)輔助加熱提前時(shí)間的精確計(jì)算，最好是采用連續(xù)液位傳感器，但考慮系統(tǒng)成本，本設(shè)計(jì)仍采用分段式液位傳感器 (通過(guò)軟件來(lái)提高精度 )，在水位顯示上也仍采用分段顯示。當(dāng)有鍵按下時(shí)，此 I/O 口與地短路迫使I/O 口為低電平。 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)。由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟在其后的由 DS18B20 發(fā)出的應(yīng)答脈沖構(gòu)成。 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見(jiàn)表 。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc 之前， RST 必須保持 低電平。 圖 單片機(jī)系統(tǒng) 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊 實(shí)時(shí)時(shí)鐘簡(jiǎn)介 DS1302[4]是美國(guó) DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓寬達(dá) ～ 。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無(wú)效 [3]。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電平。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。其中太陽(yáng)能熱水器作為家庭生活用品，其開發(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。 1987 年，我國(guó)制造了第一支全玻璃真空集熱管。 I 摘 要 隨著全球人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，能源問(wèn)題及其使用所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，“低碳經(jīng)濟(jì)”這一概念已經(jīng)開始進(jìn)入人們的視野。在之后的幾年里，全玻璃和熱管式真空管集熱器實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到中試水平，為下一階段產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；於肆己玫幕A(chǔ)，成為產(chǎn)業(yè)的孕育發(fā)展階段。 （二）太陽(yáng)能熱水器的使用壽命較長(zhǎng)，使用太陽(yáng)能熱水器經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。這樣不斷對(duì)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(shí)，水溫不再升高。對(duì) P0 端口寫 “1” 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 PSEN—— 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將有兩次有效的 PSEN 信號(hào)。時(shí)鐘可工作在 24 小時(shí)格式或 12 小時(shí)（ AM/PM）格式。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 表 DS1302 的日歷、時(shí)鐘寄存器及其控制字 寄存器名 命令字 取值范圍 各位內(nèi)容 寫操作 讀操作 7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器 80H 81H 0059 CH 10SEC SEC 分寄存器 82H 83H 0059 0 10MIN MIN 時(shí)寄存器 84H 85H 0112 或 0023 12/24 0 10 HR HR 日寄存器 86H 87H 0128,29,30,31 0 0 10DATE DATE 10 月寄存器 88H 89H 0112 0 0 0 10M MONTH 周寄存器 8AH 8BH 0107 0 0 0 0 0 DAY 年寄存器 8CH 8DH 0099 10YEAR YEAR 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。 測(cè)量溫度范圍在－ 到 ＋ 之間。當(dāng) DS18B20 發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即向主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作。 利用 STATUS RD 指令 ,可以將 BF 讀到 DB7 總線 ,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)。按鍵釋放后，與單片機(jī)連接的上拉電阻使 I/O 口仍然保持高電平。水位檢測(cè)部分的硬件連接如圖所示。報(bào)警電路如圖所示。初始化的過(guò)程包括啟動(dòng) DS1302，啟動(dòng) 12864，對(duì) 12864 進(jìn)行清屏。 //分操作 下面所有的加減同理 if(minute09) // minute0 最大為 9， minute1 最大為 5 { minute1++。 //跳過(guò) ROM 搜索命令 wendu_write(0xbe)。去除錯(cuò)誤后，發(fā)現(xiàn)仍然不能夠下載，刷程序時(shí)無(wú)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(méi)有工作，可能是單片機(jī)的晶振沒(méi)有起振，單片機(jī)沒(méi)有穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。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。在此，我對(duì)老師表示深深的謝意。 該熱水器具備以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、操作維護(hù)簡(jiǎn)便；熱源取之不盡用之不竭，不需要運(yùn)輸，節(jié)省燃料；無(wú)污染，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成任何影響。對(duì)于接在旁邊的電容，電容大有利于晶振的穩(wěn)定，但不容易起振，電容小容易使晶振起振但穩(wěn)定性差， 104 的電容顯然過(guò)大，晶振沒(méi)有起振，因此筆者將 的兩個(gè)電容改換成了 20pF 的兩個(gè)起振電容。 //讀高字節(jié) 8位 b=wendu_read()。 if(minute15) { minute1=0。 set_time(0x8e,0x00)。 22 第 4 章 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) KEIL uVISION 3 軟件環(huán)境 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，本系統(tǒng)的軟件編程設(shè)計(jì)是在Keil 軟件環(huán)境中完成的。當(dāng)水位高于“非”門 1 的輸入探針時(shí)，由于水的導(dǎo)電作用，使“非”門 1 的輸入變?yōu)榈碗娖剑云漭敵鲎優(yōu)楦唠娖剑?LED 點(diǎn)亮，依此類推。 值得注意的是，我們?cè)谟脝纹瑱C(jī)對(duì)鍵盤處理的時(shí)候涉及到了一個(gè)重要的過(guò)程，那就是鍵盤的去抖動(dòng)。 DFF=1 為開顯示（ DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上， DFF=0 為關(guān)顯示（ DISPLAY OFF)。 DS18B20 的 ROM 如表 ，每個(gè) ROM 命令都是 8 bit長(zhǎng)。 內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。 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所有的RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫）、 FFH（讀）。SCLK 為時(shí)鐘輸入端?？刹捎靡淮蝹魉鸵粋€(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)。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)。對(duì) P3 端口寫 “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。在這種模式下， P0內(nèi)部上拉電阻被激活。 集熱器是一種利用溫室效應(yīng)，將太陽(yáng)能輻射轉(zhuǎn)換為熱能的裝置，該裝置與一般熱水交換器不一樣，熱交換器通常只是液體到液體，或是液體到氣體的熱交換過(guò)程，而平板 型 集熱器時(shí)直 接將太陽(yáng)輻射傳給液體或氣體，是一個(gè)復(fù)雜的傳熱過(guò)程。據(jù)測(cè)算，使用１平方米太陽(yáng)能熱水器，相當(dāng)于每年節(jié)約310 度電。這時(shí)候以山東力諾集團(tuán)為主的真空管生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品占了真空管生產(chǎn)絕大部分市場(chǎng)。鑒于 這些優(yōu)點(diǎn) ， 人們?cè)诖罅Πl(fā)展太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，其中，太陽(yáng)能熱水器就是典型的例子。 太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展概況及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析 我國(guó)自 78 年引進(jìn)全玻璃真空集熱管的樣管以來(lái)，經(jīng)過(guò) 20多年的努力，攻克了熱壓封等許多技術(shù)難關(guān)，已經(jīng)建立了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化全玻璃真空集熱管產(chǎn)業(yè)，用于生產(chǎn)集熱管的磁控濺射鍍膜機(jī)已有 745 臺(tái)，產(chǎn) 品質(zhì)量達(dá)到世界先進(jìn)水平，產(chǎn)量雄居世界首位。加強(qiáng)清潔、可再生資源的開發(fā)利用，已引起全世界的普遍重視。 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。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S51。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)， P2 口送出高八位地址。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。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。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。同樣，在緊跟 8位的控制指令字后的下一個(gè) SCLK 脈沖的下降沿讀出 DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位 0 位至高位 7。 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。 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）。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn) 陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊 [9]。 獨(dú)立式鍵盤的實(shí)現(xiàn)方法是利用單片機(jī) I/O 口讀取口的電平高低來(lái)判斷是否有鍵按下 。當(dāng)輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，輸入端為高電平，電磁繼電器的中心抽頭由“常開”接到“常閉 ”，此時(shí)不加熱。加熱電路如圖 所示 20 圖 水位控制電路圖 報(bào)警電路模塊 方案一： 9011 的基極為高電平且兩個(gè)三極管均導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作，即報(bào)警。 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖 本課題設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)主要由（ 1）初始化程序，（ 2）掃描按鍵程序，（ 3）按鍵處理子程序，（ 4）讀取水位信息、水箱溫度和時(shí)間程序，（ 6）調(diào)用顯示子程序，六個(gè)部分組成。 按鍵檢測(cè)及處理流程圖如圖所示：（以按下 “ 一下 ” 為例） Y N Y 圖 按鍵檢測(cè)及處理程序流程圖 開始掃描 是否有按鍵按下 一下（設(shè)置分） 是否為“ +”鍵 “分”加 1 “分”加 1 25 按鍵檢測(cè)及處理程序清單如下： while(1) //總循環(huán) { while(state_button==0) //狀態(tài) 0循環(huán) { ? //無(wú)鍵按下的處理程序 ? } while(state_button!=0) //狀態(tài)非 0循環(huán) { set_time(0x8