【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C和電阻R對(duì)電源Vcc來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻R也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能。所謂手動(dòng)復(fù)位，是指通過接通一按鈕開關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。系統(tǒng)上電運(yùn)行后，若需要復(fù)位，一般是通過手動(dòng)復(fù)位來實(shí)現(xiàn)的。通常采用手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位結(jié)合，其電路如圖37所示。 圖37單片機(jī)復(fù)位電路圖 單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位操作時(shí)單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括是程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。 值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)如表34所示，對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。 說明：表中符號(hào)為隨機(jī)狀態(tài)。 A=00H,表面累加器已被清零。表34特殊功能寄存器特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HP0~P3FFHSBUF不定IP***00000BSCON00HIE0**00000BPCON0*******BPSW=00H,表明選寄存器0組為工作寄存器組；SP=07H,表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM07H字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫入到08H單元中；P0~p3=FFH,表明已向各端口線寫入1，此時(shí)，個(gè)端口既可用于輸入又可用于輸出；IP=***00000B,表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)；IE=0**00000B,表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷；系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。51單片機(jī)的復(fù)位是由RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過24個(gè)震蕩周期后，51單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。51單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)則不變。過欠壓檢測(cè)電路只有檢測(cè)出電壓是否穩(wěn)定便可，而這種電路允許輸出端并接在一起。使用電壓比較器，內(nèi)部采用射級(jí)接地、集電極開路的三極管集電極輸出方式。 此電路的工作原理是： 當(dāng)輸入電壓UiUR2時(shí)，比較器A1的輸出管截止，而比較器A2的輸出管導(dǎo)通，此時(shí)窗口比較器的輸出電平將由比較器A2輸出電平確定為低電平。當(dāng)輸入電壓UiUR1時(shí)，比較器A1的輸出管導(dǎo)通，而比較器A2的輸出管截止，此窗口比較器的輸出電平將由比較器A1輸出電平確定為低電平。只有當(dāng)輸入電壓處于窗口電壓之內(nèi)，即UR2UiUR1時(shí)，比較器A1和A2輸出管均截止，窗口比較器輸出電平是由上拉負(fù)載電阻拉向高電平。 LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)一個(gè)筆畫劃發(fā)光，控制某段發(fā)光二極管導(dǎo)通，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。 在靜態(tài)顯示系統(tǒng)中，每位顯示器都應(yīng)有各自的鎖存器、譯碼器（若采用軟件譯碼，譯碼器可省去）與驅(qū)動(dòng)器，用以鎖存各自待顯示數(shù)字的BCD碼或字段碼。因此，靜態(tài)顯示系統(tǒng)在每一次顯示輸出后能夠保持顯示不變，僅在待顯示數(shù)字需要改變時(shí)，才更新其數(shù)字顯示鎖存器中的內(nèi)容。這種顯示占用CPU的時(shí)間少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是，當(dāng)顯示的位數(shù)較多時(shí)，占用的I/O口較多。 在動(dòng)態(tài)顯示的系統(tǒng)中，CPU需定時(shí)地對(duì)每位LED顯示器進(jìn)行掃描，每位LED顯示器分時(shí)輪流工作，每次只能使一位LED顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，仍感覺所有的LED顯示器都在同時(shí)顯示。這種顯示的優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，占用I/O口少。缺點(diǎn)是占用 CPU時(shí)間長(zhǎng)，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示。但隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，目前已有能自動(dòng)對(duì)顯示器進(jìn)行掃描的專用顯示芯片，使電路既簡(jiǎn)單又占用CPU時(shí)間。在我們所設(shè)計(jì)的溫度計(jì)中數(shù)碼管顯示就是利用的動(dòng)態(tài)顯示。圖211 LED顯示電路報(bào)警電路主要用示電冰箱使用過程中出現(xiàn)的故障，包括系統(tǒng)自身故障，外界故障，和誤操作，如：冰箱內(nèi)溫度太高，外界電壓波動(dòng)大，未關(guān)好冰箱門或是開門時(shí)間太長(zhǎng)等等。 四個(gè)指示燈作用： L1： 溫度超限失控報(bào)警L2： 開門超時(shí)報(bào)警L3：壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)報(bào)警 L4：電源過壓或欠壓時(shí)報(bào)警 圖38報(bào)警電路因本系統(tǒng)使用的按鍵數(shù)目少，故按鍵采用硬件去抖。按鍵電路如圖39 所示。用兩個(gè)與非門構(gòu)成一個(gè)RS觸發(fā)器。當(dāng)按鍵未按下時(shí)輸出為1。剛鍵按下時(shí)輸出為0。此時(shí)即使用按鍵的機(jī)器性能，使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬時(shí)斷開(抖動(dòng)跳開B)，只要按鍵不返回原來狀態(tài)A，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)改變，輸出保持為0,不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。也就是說，即使B點(diǎn)的電壓波形是抖動(dòng)的，但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后，其輸出為正規(guī)的矩形波。圖39鍵盤顯示電路、風(fēng)機(jī)、電磁閥控制壓縮機(jī)，風(fēng)機(jī)工作原理是制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器。同時(shí)軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。高壓液體經(jīng)過過濾器、節(jié)流機(jī)構(gòu)后噴入蒸發(fā)器，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，吸取周圍的熱量。同時(shí)貫流風(fēng)扇使空氣不斷進(jìn)入蒸發(fā)器的肋片間進(jìn)行熱交換，并將放熱后變冷的空氣送向室內(nèi)。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到降低溫度的目的。 而冰箱沒有風(fēng)扇靠自然對(duì)流來進(jìn)行熱量交換。電磁閥的工作原理非常簡(jiǎn)單，阻流板就象一個(gè)閘門，一個(gè)彈簧讓它處于關(guān)閉狀態(tài)，上面一個(gè)電磁鐵芯，鐵芯（低部橡膠）壓在阻流板中間（凸起）的一個(gè)小眼兒上，外面一個(gè)電磁線圈，接通電源后鐵芯別吸上去，小眼兒開始進(jìn)氣，壓力達(dá)到頂開彈簧后電磁閥打開。25洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的電冰箱溫控器軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、顯示子程序、讀出并處理DS18B20的測(cè)量溫度值程序、預(yù)置溫度調(diào)節(jié)程序、溫度判斷控制程序、電冰箱開啟延時(shí)程序、還有軟件復(fù)位程序等組成。采用主程序調(diào)用功能子程序，子程序盡可能少的調(diào)用其它子程序，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。軟件程序設(shè)計(jì)總體流程圖如下圖41： 圖４1 主程序流程圖主程序由初始化，鍵盤掃描，顯示，溫度采集，溫度控制和定時(shí)化霜子程序組成，為系統(tǒng)軟件的主干部分，化霜采用定時(shí)化霜，每三十分鐘化霜一次。ORG 0000HAJMP MAIN ORG 0003H LJMP DY_INT ORG 000BH LJMP TIME0_INT ORG 0030H DATA EQU V1 EQU V2 EQU V3 EQU SET_KEY EQU V3 EQU SET_KEY EQU ADD_KEY EQU SUB_KEY EQU L1 EQU L2 EQU L3 EQU L4 EQU MAIN： CLR A START：LCALL INIT1 。 初始化 LCALL KEY 。 鍵盤掃描 LCALL GETWD 。 獲得冷藏室溫度 MOV 62H , R0 INC DATA LCALL GETWD 。 獲得冷凍室溫度 MOV 63H , R0 DEC DATA MOV R3 , 62H 。 顯示兩室溫度值 MOV R4 , 63H LCALL DISP MOV A , 60H CLR C HIGH：CJNE A , 62H , HIGH1 。 冷藏室溫度等于高于設(shè)定值時(shí) AJMP HIGH2 HIGH1：JC HIGH3 HIGH2：SETB V1 。 開啟壓縮機(jī) LCALL OPEN AJMP LOW HIGH3：MOV A , 61H CLR C CJNE A , 63H , HIGH4 。 冷凍室溫度等于高于設(shè)定值時(shí) AJMP HIGH5 HIGH4：JC LOW HIGH5：SETB V2 。 開啟壓縮機(jī) LCALL OPEN LOW： MOV A , 61H CLR C CJNE A , 63H , LOW1 。 冷凍室溫度等于低于最低值時(shí) AJMP LOW2 LOW1：JNC LOW3 LOW2：CLR V2 。 關(guān)閉壓縮機(jī) LCALL CLOSE AJMP LS LOW3：MOV A , 60H CLR C CJNE A , 62H , LOW4 。 冷凍室溫度等于低于最低值時(shí) AJMP LOW5 LOW4：JNC LS LOW5：CLR V1 。 關(guān)閉壓縮機(jī) LCALL CLOSE LS： MOV R1 , 10H 。 延時(shí)1S LS1： LCALL DLY_100MS DJNZ R1 , LS1 INC 65H 。 化霜時(shí)間計(jì)數(shù)加1 MOV A , 65H CJNE A , 00H , LS2 INC 66H LS2： MOV A , 65H CJNE A , 08H , LOOP MOV A , 66H CJNE A , 07H , LOOP JB V1 , LOOP 。 化霜定時(shí)時(shí)間到且V1,V2均關(guān)閉 JB V2 , LOOP SETB V3 。 打開V3開始化霜 MOV R0 , 50 。 化霜時(shí)間5 S LS3： LCALL DLY_100MS DJNZ R0 , LS3 LOOP： AJMP START END 初始化模塊主要完成初始化I/O口、中斷、內(nèi)存單元,并讀出存放在閃爍存儲(chǔ)器上的溫度設(shè)定值。溫度設(shè)定值存放在閃爍存儲(chǔ)器上即使斷電也可保存。 程序如下： INTI1：CLR A MOV DPTR , 20H 。讀取冷藏室溫度設(shè)定值 MOVC A , @DPTR LCALL DLY_100MS 。延時(shí)確保數(shù)據(jù)讀完 MOV 60H, A INC DPTR 。讀取冷藏室溫度設(shè)定值 MOVC A, @DPTR LCALL DLY_100MS 。延時(shí)確保數(shù)據(jù)讀完 MOV 61H, A MOV 64H , 00H 。清空各狀態(tài)位 SETB EX0 。允許外部中斷0中斷 SETB IT0 。選擇邊沿觸發(fā)方式 　　 SETB EA 　　　 ；CPU開中斷 RET 整個(gè)DS18B20程序調(diào)用方式是uint ReadTemperature(void)，該函數(shù)主要包括了對(duì)DS18B20的初始復(fù)位，讀溫度，溫度轉(zhuǎn)換，計(jì)算溫度等子程序，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)擴(kuò)大10倍返回主函數(shù)，提供給下一個(gè)函數(shù)使用。DS18B20程序流程圖如圖42。（１） 對(duì) DS18B20 操作時(shí)，首先要將它復(fù)位將DQ線拉低480至960s，再將數(shù)據(jù)線拉高15至60s，然后DS18B20發(fā)出60至此240s的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，這時(shí)主機(jī)才能對(duì)它進(jìn)行其它操作。圖 42 DS18B20程序流程圖（２）讀溫度子程序的主要功能是讀出DS18B20的RAM中的9字節(jié)。前兩個(gè)就是溫度，將高低字節(jié)分別放入b和a中。在讀出時(shí)須進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。讀操作：主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 電平1s以上，再使數(shù)據(jù)線升為高電平，從而產(chǎn)生讀起始信號(hào)從主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平起15s至60s，主機(jī)讀取數(shù)據(jù)每個(gè)讀周期最短的持續(xù)期為60s周期之間必須有1s以上的高電平恢復(fù)期。（３）溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換開始命令。當(dāng)采用12位分辨率時(shí)，轉(zhuǎn)換的時(shí)間約為750ms。在本程序中，采用2s顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換完成。發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令的寫操作：將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號(hào)從DQ 線的下降沿起計(jì)時(shí)，在 15s到60s這段時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行檢測(cè)，如數(shù)據(jù)線為高電平則寫1；若為低電平，則寫0，完成了一個(gè)寫周期在開始另一個(gè)寫周期前，必須有1s以上的高電平恢復(fù)期每個(gè)寫周期必須要有60 s以上的持續(xù)期。（4）計(jì)算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定。因?yàn)閺腄S18B20中讀出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，才能用于字符的顯示。DS18B20的轉(zhuǎn)換精度為9~12位可選，為了提高精度采用12位。在采用12位轉(zhuǎn)換精度時(shí)，，就是實(shí)際的十進(jìn)制溫度值。擴(kuò)大十倍，℃?？刂瞥绦蚴歉鶕?jù)用戶設(shè)定的溫度值和DS18B20實(shí)時(shí)測(cè)得溫度值相比較，從而決定是否需要制冷，并在液晶屏上顯示其工作狀態(tài)。而對(duì)壓縮機(jī)的控制則是通過控制繼電器的通斷決定是否給壓縮機(jī)通電工作來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)ysj=1，繼電器閉合，壓縮機(jī)通電工作；當(dāng)ysj=0時(shí)，繼電器斷開，壓縮機(jī)停止工作。 若當(dāng)壓縮機(jī)的工作電壓不正常時(shí)，