太陽(yáng)能熱水器控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 12:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 — 出。D3 —— PC7 ~ PC4的傳輸方向，1 —— 入，0 —— 出。D2 —— 決定B組的工作方式，0 —— 方式0，1 —— 方式1。D1 —— B口的傳輸方向，1 —— 入，0 —— 出。D0 —— PC3 ~ PC0傳輸方向，1 —— 入，0 —— 出。（2）PC口置位/復(fù)位控制字“0”—— 標(biāo)志位。DD5 —— 不使用位。DDD1—— 位選擇位，000 ~ 111 分別對(duì)應(yīng)PC7 ~ PC0。D0 —— 位狀態(tài)位，1 —— 置位，0 —— 復(fù)位。3 太陽(yáng)能熱水器中央控制器的硬件設(shè)計(jì) 前端模擬電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器選用本系統(tǒng)采用接觸式溫度傳感器DS18B20。DS18B DS1822 “一線總線”數(shù)字化溫度傳感器是DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器， 同DS1820一樣，DS18B20也 支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 55176。C~+125176。C，在10~+85176。C范圍內(nèi),精度為177。176。C。DS1822的精度較差為177。 2176。C 。 DS18B20與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì)可以采用外接電源與寄生電源供電（就是供電電源從數(shù)據(jù)線上得到）： 圖 外接電源供電 寄生電源供電 8255A與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) ADC0809與89C51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。89C51與ADC0809接口電路圖如圖33所示。將ADC0809作為外擴(kuò)的并行I/O口，通道選擇端與A、B、C分別與地址線A0、AA2相連。其端口地址為7FF8H—7FFFH。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC向89C51的INT1端輸入一個(gè)高電平，既向單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)外部中斷1信號(hào)。. 圖33 ADC0809與89C51的中斷方式原理圖 鍵盤和顯示器接口設(shè)計(jì) 鍵盤工作原理[3]鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。鍵盤輸入應(yīng)解決的問題1．鍵盤輸入的特點(diǎn)鍵盤的實(shí)質(zhì)是一組開關(guān)的集合。3．鍵盤接口的工作原理常見的鍵盤接口分為獨(dú)立式鍵盤接口和矩陣式鍵盤接口兩種。本系統(tǒng)采用矩陣式鍵盤接口。圖34 矩陣式4*4鍵盤原理圖1）矩陣式鍵盤接口的工作原理按鍵設(shè)置在行、列線的交叉點(diǎn)上，行、列線分別連接開關(guān)的兩端。行線通過上拉電阻接到正+5V。平時(shí)無(wú)按鍵時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時(shí)，行線電平狀態(tài)鍵由此行線相連的列電平?jīng)Q定。列線如果為低電平，這行線電平為低；列線電平如果為高，則行線電平也高。這是識(shí)別矩陣鍵盤按鍵是否被按下的關(guān)鍵所在。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在的電平。因此各按鍵彼此間互相發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號(hào)配合起來(lái)并作適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。 鍵盤/顯示電路系統(tǒng)鍵盤顯示接口采用8279芯片，用硬件完成鍵盤與顯示器掃描[4]。鍵盤由09數(shù)字鍵，報(bào)警值設(shè)定鍵，時(shí)鐘設(shè)定鍵，左位移鍵，確認(rèn)鍵，運(yùn)行鍵等組成，采用44鍵盤。用戶可以通過鍵盤完成人機(jī)接口的各種操作。鍵盤以中斷方式工作。當(dāng)有按鍵時(shí)，8279申請(qǐng)中斷CPU響應(yīng)中斷后轉(zhuǎn)入鍵盤監(jiān)控處理程序。顯示器采用4個(gè)LED數(shù)碼管，系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)AT89C51單片機(jī)處理后通過I/O口送到驅(qū)動(dòng)電路8279與單片機(jī)AT89C51的硬件接口電路圖如圖313所示。8279芯片外接48鍵盤和4位顯示器，工作于4位顯示和鍵盤輸入工作方式，均為編碼掃描，其組成可分為三個(gè)部分：圖36 8279芯片與單片機(jī)AT89C51的硬件接口電路圖1．顯示接口：由4個(gè)7段LED顯示器組成。SL0SL2經(jīng)74LS138(1)譯碼低四位掃描控制位選口，顯示字符的段選碼由8279芯片的一個(gè)4位輸出口OUB03同步輸出實(shí)現(xiàn)，并且經(jīng)74LS06非門輪流驅(qū)動(dòng)7段LED顯示器。消隱顯示信號(hào)輸出線與74LS138(1)的使能端E3相連，當(dāng)顯示功換時(shí),輸出低電平關(guān)閉74LS138(1)，從而達(dá)到顯示消隱的目的。2．鍵盤接口：16個(gè)鍵排成4行4列的矩陣。8279工作于鍵盤輸入方式，4根列掃描線由SL0SL7經(jīng)74LS138(2)譯碼獲得，只用其中的四根，4根行信號(hào)線由RL0，RL1，RL2，RL3引入。由于8279的輸入線RL0RL7內(nèi)部有上位電阻，當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)均為高電平，而當(dāng)有鍵按下時(shí)則被鍵盤上的按鍵拉成低電平，該鍵的行、列號(hào)信息被讀人FIFO RAM緩沖器中。同時(shí)8279的中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ為高電平，可向CPU申請(qǐng)中斷，讀取鍵值代碼。3．8279與AT89C51的接口：在硬件連線圖中。8279的A0端用于控制讀寫命令/狀態(tài)和數(shù)據(jù)，A0與地址鎖存器74LS373輸出的最低位地址線AB0相接，所以8279的數(shù)據(jù)口地址為8FFEH，命令/狀態(tài)口地址為8FFFH。8279的CNTL、SHIFT引腳接地。 單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把程序計(jì)數(shù)器PC值初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)單片機(jī)。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)震蕩周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）以上。若使頻率為6MHZ的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過4μs才能完成復(fù)位操作。復(fù)位操作由上電復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)為兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖37所示。只要電源VCC的上電時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。按鍵手動(dòng)復(fù)位分為電平方式和脈沖方式兩種。其中，電平復(fù)位是復(fù)位端通過電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的。脈沖復(fù)位是利用RC微分電路產(chǎn)生的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，為了保證微處理器穩(wěn)定而可靠地運(yùn)行，需要配置電壓監(jiān)控電路；為了實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)保護(hù)，需備用電池及切換電路；為了使微處理器盡快擺脫因干擾而陷入的死循環(huán)，需要配置看門狗電路，將完成這些功能的電路集成在一起的芯片中稱為微處理器監(jiān)控器。圖37 單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位電路在單片機(jī)系統(tǒng)中，為了擺脫“死循環(huán)”通常采用“看門狗技術(shù)”也就是程序監(jiān)控技術(shù)?！翱撮T狗”技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”。本系統(tǒng)采用美國(guó)MAXIM公司的處理器監(jiān)控器MAX690A完成硬件“看門狗”電路。MAX690A具有以下功能：(1)在微處理器上電、掉電及低壓供電時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位輸出信號(hào)。 (2)具有備用電池切換電路，備用電池可供給其他低功耗邏輯電路。(3)具有看門狗電路，將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位輸出。(4)可用于低電壓檢測(cè)。MAX690A的主要電氣參數(shù)為：工作電壓 Vcc(～)；靜態(tài)電流200μA ；備用電池方式靜態(tài)電流50μA；復(fù)位脈沖寬度 TRS為200ms；；MAX690A與89C51單片機(jī)的接口電路如圖38所示：圖38 MAX690A與8
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