【文章內(nèi)容簡介】 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51 8255A輸入輸出口和編程模型表51 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(fù)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(shè)PB0~PB7端口B外設(shè)PC0~PC7端口C外設(shè)VCC電源（+5V）/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(luò)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。2．8255A的工作方式圖52 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(luò)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(dāng)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(dāng)某位為1時，相應(yīng)的端口數(shù)據(jù)線設(shè)置成輸入方式；當(dāng)某位為0時，相應(yīng)的端口數(shù)據(jù)線設(shè)置成輸出方式。 特別注意，當(dāng)將C口的低4位設(shè)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。方式1 —— 有聯(lián)絡(luò)信號的輸入/輸出方式2 —— 雙向傳送本設(shè)計用方式0，所以方式方式2不再詳細(xì)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(fù)位端口與單片機的讀、寫、復(fù)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。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(jié)構(gòu)。8255A擴展顯示及鍵盤電路如圖 54所示。圖54 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。74F07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(yīng)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74F07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(shè)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55 共陰極LED顯示器的原理和管腳圖表52 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。8255A的RESET引腳與單片機的RESET引腳直接相連，當(dāng)單片機復(fù)位時，8255A同時復(fù)位。 相連，顯示期間一直輸出低電平，選中8255A。、,即A0=1，A1=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。、A0=0，A1=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，向該地址寫入位選碼即可。=0，=1，即A0=0，A1=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。 鍵盤電路原理為使用戶使用界面盡量簡單，本文采用四個按鍵，通過按鍵復(fù)用來實現(xiàn)手動上水、水位設(shè)置、溫度設(shè)置、電加熱多種功能。同時本文用8255來分別實現(xiàn)顯示和鍵盤。鍵盤與8255的連接如圖54所示。 獨立式鍵盤工作原理因為鍵盤較少所以用簡單的獨立式鍵盤，它的優(yōu)點是編程簡單，缺點是占用I/O口多，適用于鍵盤較少的電路。=0，=1，即A0=0，A1=1，=0，單片機發(fā)出讀信號，將8255A的PC口狀態(tài)，通過8255A的D0D9口送給單片機。然后單片機根據(jù)從8255A讀取的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的動作。這是基本原理，在具體實現(xiàn)時還要考慮鍵盤的延時去抖，去抖的原理是，當(dāng)檢測到有鍵按下時，單片機先不動作，延時10毫秒以后，單片機再次檢測按鍵是否按下，如果還是按下，就說明此鍵確實是按下狀態(tài)，單片機執(zhí)行相應(yīng)操作。 鍵盤功能介紹其中S1為手動上水鍵，S2為設(shè)置水位參數(shù)鍵，S3為電加熱鍵，S4為設(shè)置溫度鍵。SS3單獨功能鍵。而SS4為復(fù)用鍵。當(dāng)?shù)谝淮伟碨2鍵時，進入水位設(shè)置狀態(tài)，然后每按一次S1為設(shè)置水位加一，循環(huán)工作。當(dāng)?shù)谝淮伟碨4鍵時，進入水溫設(shè)置狀態(tài)，然后每按一次S4為設(shè)置水溫加一，循環(huán)工作。 鍵盤掃描程序本程序采用掃描方式讀取鍵盤動作，實現(xiàn)程序如下：uchar kbscan(void){ uchar recode。 if((KPORTamp。0X0F)!=0X0F) //若有鍵按下 { delay(2)。 //延時抖動 if((KPORTamp。0XF0)!=0X0F) //若有鍵按下 { recode=KPORT。//記錄鍵值 return(recode)。// 返回鍵值 } } return(0)。//返回0} 根據(jù)讀取的值，鍵盤處理程序進行相應(yīng)動作，鍵盤數(shù)據(jù)處理程序不再敘述。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第六章 傳感器電路 第六章 傳感器電路 當(dāng)水位處于低水位的時候，傳感器的低水位探測線被+5V的電源導(dǎo)通進入穩(wěn)壓電路經(jīng)過處理在穩(wěn)壓電路的輸出端有一個高電平，，驅(qū)動紅燈亮，這樣繼電器閉合，使水泵加水；當(dāng)水位處于正常范圍內(nèi)時，水泵加水，使綠燈亮；當(dāng)水位在高水位區(qū)時，傳感器的兩根探測線均被導(dǎo)通，均被+5V的電源導(dǎo)通，送入單片機，單片機經(jīng)過分析，使黃燈亮，這樣繼電器不能閉合，水泵不能加水；當(dāng)三燈閃爍表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障。圖61 單片機控制結(jié)構(gòu)圖采用單片機AT89C2051作為我們的控制芯片,主要工作過程是當(dāng)水箱的水在低水位時,水位探測傳感器送給單片機一個高電平,然后單片機驅(qū)動水泵加水和顯示系統(tǒng)使紅燈變亮。當(dāng)水位在正常范圍內(nèi)時,水泵加水,綠燈亮,。當(dāng)水位在高水位時,單片機不能驅(qū)動水泵加水,黃燈亮。本系統(tǒng)由水位探測傳感電路、電源電路、穩(wěn)壓電路、單片機系統(tǒng)、光報警顯示電路、繼電器控制水泵加水電路、以及水位模型組成。傳感器電路組成的電氣原理圖如圖62所示：圖62 傳感器電路組成的電氣原理圖工作原理：當(dāng)水位處于低水位的時候，傳感器的低水位探測線被+5V的電源導(dǎo)通進入穩(wěn)壓電路經(jīng)過處理在穩(wěn)壓電路的輸出端有一個高電平，，驅(qū)動紅燈亮，這樣繼電器閉合，使水泵加水；當(dāng)水位處于正常范圍內(nèi)時，水泵加水，使綠燈亮；當(dāng)水位在高水位區(qū)時，傳感器的兩根探測線均被導(dǎo)通，均被+5V的電源導(dǎo)通，送入單片機，單片機經(jīng)過分析，使黃燈亮，這樣繼電器不能閉合，水泵不能加水；當(dāng)三燈閃爍表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第七章 其他硬件電路設(shè)計 第七章 其他硬件電路設(shè)計上水、電加熱、報警電路屬于大功率驅(qū)動電路，需用開關(guān)控制外部電源的關(guān)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(guān)提供電源。本章對這些綜合介紹。 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。，三極管截止，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，繼電器打不開。，三極管9013導(dǎo)通，有較大的飽和電流流過繼電器，使其吸合、關(guān)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(guān)繼電器，一個開關(guān)控制電加熱器的火線，另一個控制零線。，三極管不導(dǎo)通，繼電器無電流通過，開關(guān)不開啟，電加熱器不工作。，三極管導(dǎo)通，繼電器有較大電流通過，開關(guān)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71 主要驅(qū)動電路電路圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)論 結(jié) 論本課題設(shè)計了一個以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)的水位測量、時間顯示；缺水時自動上水，水溢報警；手動上水、參數(shù)設(shè)定等功能。1． 完成了太陽能熱水器水位的測量和顯示電路與電源電路的設(shè)計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(shè)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(shè)計，為系統(tǒng)提供了準(zhǔn)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(shè)置等功能。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）