【文章內(nèi)容簡介】 通過8255A交換信息，等等，所有這些系統(tǒng)都將8255A用作為并行接口。 1．8255A的引腳功能定義8255A的原理結構如圖51所示。它采用40腳的DIP封裝，其引腳定義如表51所示。8255A為一可編程的通用接口芯片。它有三個數(shù)據(jù)端口A、B、C，每個端口為8位，并均可設成輸入和輸出方式，但各個端口仍有差異： 端口A（PA0～PA7）：8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器，8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器；端口B（PB0～PB7）：8位數(shù)據(jù)I/O鎖存/緩沖器，8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器；端口C（PC0～PC7）：8位輸出鎖存/緩沖器，8位輸入緩沖器（輸入時沒有鎖存）?？刂萍拇嫫鞲咚奈? 低四位端口A端口B端口CB組A組VCCD7~D0A1RESETA0PC3~PC0PA7~PA0PB7~PB0PC7~PC4GND圖41 8255A輸入輸出口和編程模型表41 8255A引腳定義引腳名功能連接去向D0~D7數(shù)據(jù)總線（雙向）CPURESET復位輸入CPU片選信號譯碼電路讀信號CPU寫信號CPUA0,A1端口地址CPUPA0~PA7端口A外設PB0~PB7端口B外設PC0~PC7端口C外設VCC電源（+5V）/GND地/在模式控制下這個端口又可以分成兩個4位的端口，它們可單獨用作為輸出控制和狀態(tài)輸入。 端口A、B、C又可組成兩組端口（12位）：A組和B組，參見圖52。在每組中，端口A和端口B用作為數(shù)據(jù)端口，端口C用作為控制和狀態(tài)聯(lián)絡線。 在8255A中，除了這三個端口外，還有一個控制寄存器，用于控制8255A的工作方式。因此8255A共有4個端口寄存器，分別用A0、A1指定： A1=0，A0=0，表示訪問端口A； A1=0，A0=1，表示訪問端口B； A1=1，A0=0，表示訪問端口C； A1=1，A0=1，表示訪問控制寄存器。2．8255的工作方式圖42 方式控制字8255A有三種基本工作方式： 方式0：基本的輸入/輸出 方式1：有聯(lián)絡信號的輸入/輸出； 方式2：雙向傳送。A組可采用方式0～方式2，而B組只能采用方式0和方式1，這由8255A的方式控制字控制。當向A1=A0=1的端口寄存器（即控制寄存器）發(fā)送D7=1的控制字時，其作用為方式控制字，各個位的含義如圖52所示。工作方式介紹方式0 —— 基本的輸入/輸出 將端口信號線分成4組，分別由方式控制字的DDDD0控制其傳送方向，當某位為1時，相應的端口數(shù)據(jù)線設置成輸入方式；當某位為0時，相應的端口數(shù)據(jù)線設置成輸出方式。 特別注意，當將C口的低4位設置成同一傳送方向時，則端口C可用作為獨立的端口，因此，8255A提供了3個獨立的8為端口[9]。方式1 —— 有聯(lián)絡信號的輸入/輸出方式2 —— 雙向傳送本設計用方式0，所以方式方式2不再詳細介紹。 8255A在太陽能熱水器控制電路中的作用單片機與8255A的連接如圖53所示，如圖所示分別將8255A的 讀、寫、復位端口與單片機的讀、寫、復位端口相連。A0、A為8255A的地址口，D0D9為數(shù)據(jù)口。，，提供8255的端口地址信號。單片機的P0口為8255A提供數(shù)據(jù)輸出輸入。8255A共占用單片機11個常用I/O口，比直接顯示鍵盤電路節(jié)省了7個I/O口。圖53 單片機與8255A連接圖 顯示電路工作原理 8255A顯示電路的硬件結構。8255A擴展顯示及鍵盤電路如圖 54所示。圖44 用8255A擴展的鍵盤和顯示電路在顯示電路中用8255A的PA口輸出位選信號，通過74F07接LED顯示器的片選引腳。7407是TTL門集成的六路輸出緩沖器/驅(qū)動器，因為本系統(tǒng)采用的是共陰極LED顯示器，位選應接低電平，可能有幾十毫安的電流輸出，而單片機的I/O口最大能承受幾毫安的灌電流，所以需用7407來接受較大的輸出電流。PB口輸出的段選信號，通過74LS245芯片接LED段碼引腳，因為8255A的輸出電流一般是微安級的，而LED一般則要求5到幾十毫安的電流，不能直接驅(qū)動LED，而74LS245的高電平輸出電流在15毫安左右，可以驅(qū)動LED顯示。另外74LS245的輸出接上拉電阻，幫助驅(qū)動顯示器。LED顯示器是由發(fā)光二極管顯示子段組成的顯示器件。在單片機系統(tǒng)中通常使用的是七段LED顯示器，這種顯示器有共陰極共陽極兩種，在這次設計中選用共陰極LED顯示器。共陰極七段LED顯示器的管腳如圖55所示圖45 共陰極LED顯示器的原理和管腳圖表41 共陰極LED顯示器七段碼顯示字符共陰極七段碼顯示字符共陰極七段碼03FH96F106A7725BB7C34FC39466D5E56DE7967DF71707P7387FU3E 8255A實現(xiàn)顯示方法8255A 的PA、PB口作為輸出口驅(qū)動數(shù)碼管顯示；PC口用作輸入口監(jiān)測鍵盤輸入，所以這里須用工作方式0——基本輸入輸出口工作方式，其方式控制字為10001001。8255A的RESET引腳與單片機的RESET引腳直接相連，當單片機復位時，8255A同時復位。 相連，顯示期間一直輸出低電平，選中8255。、,即A1=1，A2=1時，=0，單片機輸出寫信號，訪問控制寄存器，將方式控制字10001001通過單片機的P0口與8255A的D0D7數(shù)據(jù)口送給8255的控制字寄存器。由圖53的連接方式知控制字寄存器地址為：0111 1111 1111 1111，即0x7FFF，向該地址寫入控制字即可。、A1=0，A2=0時，=0，單片機輸出寫信號，訪問端口A，將位選碼送出，選中要顯示的位，即端口A地址為：0001 1111 1111 1111=0x1FFF，向該地址寫入位選碼即可。=0，=1，即A1=0，A2=1，=0，單片機輸出寫信號，訪問端口B，將段選碼送出，保持幾毫秒的延時，使LED顯示。即端口C地址為：0101 1111 1111 1111=0x5FFF，向該地址寫入段選碼即可。顯示程序如下：/*定義8255A字符型字位口*/define DIGPORT XBYTE[0x1FFF]//PA口地址，位選碼地址define WORDPORT XBYTE[0X3FFF]//PB口地址，段選碼地址define CCOM XBYTE[0X7FFFF]//控制字寄存器地址define KPORT XBYTE[0X5FFF]//PC口，鍵盤掃描地址void display(void){ uchar i。 //顯示緩沖區(qū)首址 uchar delay。 //顯示延時 uchar disp。 //顯示內(nèi)容 uchar digit。 //定義數(shù)碼管顯示位 digit=0x08。 for(i=0。i2。i++) { if(BUFFER[i]100) disp=BUFFER[i]%10+10。 else disp=BUFFER[i]%10。 DIGPORT=digit。 WORDPORT=TABLE[disp]。 for(delay=0。delay=200。delay++)。 digit=digit1。 disp=BUFFER[i]/10。 DIGPORT=digit。 WORDPORT=TABLE[disp]。 for(delay=0。delay=200。delay++)。 digit=digit1。 }}第五章 其他硬件電路設計上水、電加熱、報警電路屬于大功率驅(qū)動電路，需用開關控制外部電源的關斷。水位顯示是簡單的三極管驅(qū)動電路。電源電路微單片機的主電路及部分驅(qū)動開關提供電源。本章對這些綜合介紹。 上水電磁閥、電加熱、報警等驅(qū)動電路上水電磁閥、電加熱開關、水位顯示、報警開關等驅(qū)動電路均采用9013三極管進行放大驅(qū)動，如圖61所示。 上水控制電路。，9013的集電極通過一個單刀繼電器接正12V電源，9013射極接地。，三極管截至，幾乎沒有電流通過三極管的基極到射極、集電極到射極，即,所以此時流過繼電器的電流幾乎為0，繼電器打開。，三極管9013導通，有較大的飽和電流流過繼電器，使其吸合、關閉，從而開啟電磁閥。 電加熱控制電路電加熱的繼電器采用雙開關繼電器，一個開關控制電加熱器的火線，另一個控制零線。，三極管不導通，繼電器無電流通過，開關開啟，電加熱器不工作。，三極管導通，繼電器有較大電流通過，開關閉合，電加熱器開始工作。 報警控制電路報警輸出三極管的集電極接蜂鳴器，蜂鳴器的另一端接正5伏電源。 水位顯示電路。圖51 主要驅(qū)動電路電路圖 電源電路對于太陽能用戶來講，最常用、最方便的電源當然是220V的工頻交流電源，但太陽能容熱水器控制系統(tǒng)需要的是穩(wěn)定的+5V和+12V電源，所以要為控制系統(tǒng)設計直流電源電路。 由于本設計由+5V和+12V兩個不同的電壓供電，并且+5V是主電源。變壓器分別采用220/8和220/15的變壓器，穩(wěn)壓電路分別采用集成穩(wěn)壓器件7805和7812進行穩(wěn)壓。圖62為系統(tǒng)+5V直流電源的整體圖，+12V電源與它基本相同。圖62 系統(tǒng)直流電源總圖結 論本課題設計了一個以89C52單片機為核心配合其他外圍電路的太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)，完成了對太陽能熱水器容器內(nèi)的水位、水溫測量、顯示；時間顯示；缺水時自動上水，水溢報警；手動上水、參數(shù)設定；定時水溫過低智能電加熱等功能模塊的設計。1． 完成了太陽能熱水器水位、水溫的測量和顯示電路的設計，并作了硬件調(diào)試，調(diào)試結果較為理想，得到了準確的分檔水位測量，和誤差較小的溫度測量，驗證了RC充放電測量電阻的可行性。2． 通過對水位、水溫的測量監(jiān)控，實現(xiàn)了自動上水、水溢報警、智能加熱等功能。3． 完成了用8255A擴展鍵盤和顯示電路的設計，實現(xiàn)了溫度時間共六位動態(tài)顯示，和4個獨立鍵盤輸入。4． 完成了時鐘電路設計，為系統(tǒng)提供了準確的時間顯示，顯示時、分。并為定時加熱提供了時間參考，從而完成自動電加熱。5． 用鍵盤實現(xiàn)了手動上水、電加熱、參數(shù)設置等功能。參考文獻參考文獻[1] 胡潤青. 蓬勃發(fā)展的太陽能熱水器產(chǎn)業(yè). 可再生能源.[2] 袁小平，陳躍. 一種智能型太陽能熱水器控制器的研制. 江蘇煤炭.[3] 范延濱，王正彥. 太陽能熱水器控制器中測量模型. 電子測量技術，2004，3.[4] 唐德禮，鮑連升. 太陽能熱水器水溫水位控制器. 十堰職業(yè)技術學院學報，2002，15（4）.[5] 姜志海，黃玉青等. 單片機原理及應用. 電子工業(yè)出版社，2005. 11