【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選通。——RD低電平有效，輸出，片外存儲(chǔ)器讀選通。7．控制線(共4根)輸入：RST——復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。EA/Vpp——片外程序存儲(chǔ)器訪問允許信號(hào)，低電平有效。在編程時(shí)，其上施加21V的編程電壓。注意：在加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。輸入、輸出：ALE/PROG——地址鎖存允許信號(hào)，輸出。ALE以1/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘或用于定時(shí)。在EPROM編程期間，作輸入，輸入編程脈沖（PROG）。ALE可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。注意：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。輸出：SEN——片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。在從片外程序存儲(chǔ)器取址期間，在每個(gè)機(jī)器周期中，當(dāng)PSEN有效時(shí)，程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容被送上P0口（數(shù)據(jù)總線）。PSEN可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。 溫度傳感器及放大電路設(shè)計(jì)溫度/頻率變換電路由多諧振蕩器組成，R24是一個(gè)熱敏電阻，當(dāng)溫度變化是引起它的阻值變化，因而電流發(fā)生變化，從而振蕩器的輸出頻率發(fā)生變化，所以通過頻率值可以求得溫度值。它的電路如圖32所示： 圖42 溫度傳感器及放大電路 過零檢測(cè)電路圖的設(shè)計(jì)此電路應(yīng)用三極管的通斷來引發(fā)輸出脈沖的有無，每當(dāng)三極管接通時(shí)電路輸出一個(gè)正的脈沖，而當(dāng)三級(jí)管截止時(shí)不輸出脈沖，以此來控制雙向晶閘管的導(dǎo)通。它的電路如圖33所示：圖33 過零檢測(cè)電路 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)加熱控制驅(qū)動(dòng)電路：通過光耦二極管來控制加熱絲的導(dǎo)通，而加熱電阻通過發(fā)光二極管來顯示加熱于否，當(dāng)加熱時(shí)二極管發(fā)光，而不加熱時(shí)二極管不發(fā)光，其中利用熱繼電器來控制電路的通斷，當(dāng)通電時(shí)它的常開觸頭閉合，電路接通，電熱絲加熱，否則電路斷開。它的熔斷絲選為110度的熱保險(xiǎn)絲，控制加熱溫度。電路如圖34所示：圖43 加熱控制驅(qū)動(dòng)電路圖報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路，電路圖如圖35所示：圖44 報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)是采用雙向共陽極串行接口電路，用來顯示加熱檔位，直觀性更強(qiáng)。它的電路圖如圖36所示： 圖45 顯示電路第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 程序概括單片機(jī)的快熱式家用電熱水器的設(shè)計(jì)主要包括主程序、顯示掃描、按鍵掃描子程序、加熱控制子程序和溫度檢測(cè)子程序。要想實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)計(jì)的功能軟件的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，必須認(rèn)真考慮?？鞜崾诫姛崴鳒囟瓤刂葡到y(tǒng)程序是由MCS51單片機(jī)C語言編寫,整個(gè)程序主要由8個(gè)子函數(shù)組成,分別是2個(gè)延時(shí)函數(shù)(毫秒級(jí)和微秒級(jí)),一個(gè)寫液晶數(shù)據(jù)函數(shù),一個(gè)寫液晶指令(地址)函數(shù),一個(gè)寫DS18B20數(shù)據(jù)函數(shù),一個(gè)讀DS18B20數(shù)據(jù)函數(shù), (不包括中斷函數(shù))。經(jīng)過組合:得到如下3大函數(shù),再加上中斷函數(shù)(3個(gè)):1:初始化函數(shù), (void init ())這里面包括了液晶的初始化設(shè)置,和進(jìn)入系統(tǒng)后,液晶要固定顯示的字符,中斷的設(shè)置。掃描按鍵和溫度2:顯示DS18B20溫度的函數(shù),( void cs18wd())這里面主要包括了要讀取溫度,顯示當(dāng)前溫度,超溫報(bào)警,控制總中斷等3:設(shè)置函數(shù),( void sz())這里面包括了按鍵的掃描,設(shè)置檔位,設(shè)置設(shè)定溫度,電磁閥的控制,液晶的顯示,蜂鳴器的控制等4:中斷函數(shù)(三個(gè)),這里面包括了,過零檢測(cè)信號(hào),給T0,T1,賦初值,給雙向可控硅導(dǎo)通信號(hào)等從控制系統(tǒng)要完成的功能可知軟件編程主要由信號(hào)的采集輸出控制和參數(shù)及狀態(tài)顯示三部分組成信號(hào)的采集包括了溫度流量電壓信號(hào)的采集參數(shù)和狀態(tài)顯示部分實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度流量加熱功率和故障的顯示輸出控制部分是由一系列算法完成圖是控制器控制算法的框圖其中包括出水溫度反饋的控制可控硅的工作完成對(duì)電熱水器的輸出控制繼電器的實(shí)現(xiàn)粗調(diào)控制可控硅做細(xì)調(diào)控制控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)由主程序中斷服務(wù)程序若干功能模塊子程序組成 主程序流程圖由于51系列單片機(jī)沒有停機(jī)命令，所以可以利用主程序設(shè)置死循環(huán)反復(fù)運(yùn)行各個(gè)任務(wù)。將實(shí)用的子程序放在內(nèi)部。根據(jù)CPU的運(yùn)行時(shí)間計(jì)算總的運(yùn)行時(shí)間。程序流程圖如圖 ：圖 51 主程序流程圖 顯示掃描子程序顯示掃描子程序完成兩位共陽數(shù)碼管的掃描顯示任務(wù)。下圖即為顯示掃描子程序流程圖如圖42所示：圖52 顯示掃描子程序 加熱控制子程序加熱控制子程序通過控制繼電器的通斷來決定是否給電熱絲通電加熱，而加熱的功率大小則由雙向可控硅的導(dǎo)通角來決定。系統(tǒng)程序利用外中斷INT1檢測(cè)市電的過零點(diǎn)，檢測(cè)到過零點(diǎn)后，立即根據(jù)設(shè)定的加熱檔位給定時(shí)器T1賦一個(gè)延時(shí)參數(shù)，并打開定時(shí)器T1，允許其中斷如圖43所示：圖53加熱控制子程序 按鍵掃描處理子程序按鍵掃描子程序負(fù)責(zé)逐個(gè)掃描檔位+鍵、鍵和開關(guān)鍵是否被按下，若有鍵被按下，則作出相應(yīng)處理。按鍵掃描處理子程序流程圖如44所示：圖54按鍵掃描處理子程序 溫度檢測(cè)子程序此程序的目的是用來檢測(cè)水溫并傳給相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，它的可靠性直接關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)的精密程度。它的程序流程圖如圖45所示：圖55 溫度檢測(cè)子程序流程圖第6章 系統(tǒng)的調(diào)試 硬件測(cè)試Protues仿真結(jié)束并成功后，在焊接板上完成了硬件組裝。在調(diào)試硬件時(shí)遇到過很多問題，但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問題都是可以避免的，主要問題及解決辦法現(xiàn)列如下：接通電源后LCM1602沒有正確的顯示。電路通電后液晶屏幕只亮但是不顯示數(shù)據(jù)，后來經(jīng)過電路的檢查，發(fā)現(xiàn)電路連接中有兩根線接反了，通過修改，電路顯示正常。電路工作一段時(shí)間之后有的芯片發(fā)熱嚴(yán)重。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)原來是有尖銳的管腳刺破鄰近的漆包線造成短路，斷掉該線并再次連接可解決問題。 軟件測(cè)試 由于本系統(tǒng)涉及到多個(gè)子程序，多個(gè)芯片的編程。首先必須對(duì)可編程芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次，芯片很多都有時(shí)鐘輸入端，需要晶振支持。對(duì)芯片的讀寫都需要在相應(yīng)的觸發(fā)沿到來時(shí)才能進(jìn)行。圖61 程序編譯第7章 系統(tǒng)的仿真與制作在這次設(shè)計(jì)中，應(yīng)用到了兩個(gè)比較常用的軟件Protues仿真軟件和keil編譯軟件，首先我通過對(duì)電路要求編寫了C語言程序，通過keil編譯軟件進(jìn)行檢測(cè)，通過多次的修改，終于完成了電路程序的編譯，同時(shí)通過keil編譯軟件生成*.HEX的一個(gè)文件，然后根據(jù)要求通過protues仿真軟件做出相應(yīng)的電路圖來，將各個(gè)元器件連接好后，將生成的*.HEX文件寫到單片機(jī)中，然后進(jìn)行仿真，在這個(gè)過程中，所有元器件都處于一種理想的狀態(tài)，所以，只要程序和電路連接正確，仿真便很容易實(shí)現(xiàn)。 結(jié)束語本次設(shè)計(jì)的快熱式家用電熱水器采用單片機(jī)對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較高。本方案著重體現(xiàn)在較熱速度之快上，它采用雙向晶閘管（即可控硅）對(duì)價(jià)熱電路進(jìn)行控制，這樣系統(tǒng)的可靠性就大大增強(qiáng)，因?yàn)榫чl管能夠根據(jù)門極電壓可靠的接通或斷開，而且采用發(fā)光二極管來及時(shí)的檢測(cè)電路的加熱情況。而設(shè)記得另一個(gè)優(yōu)勢(shì)還在于它采用了溫度/頻率檢測(cè)電路，通過電路頻率的變化來及時(shí)的反應(yīng)出當(dāng)時(shí)的溫度，這樣就避免了因?yàn)闊崦綦娮璧淖兓荒芗皶r(shí)的傳