【正文】 鍵盤控制模塊本設(shè)計中的鍵盤控制模塊由3個電鍵組成，分別在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，通常應(yīng)具有人機對話功能，能隨時發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及報告應(yīng)用系統(tǒng)的運行狀態(tài)與運行結(jié)果。鍵盤是操作人員可以通過按鍵輸入數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行功能設(shè)置，它是本系統(tǒng)中不可缺少的輸入設(shè)備。鍵盤由一組按鍵開關(guān)所組成。按鍵開關(guān)所組成的鍵盤可以分為兩種形式：獨立式按鍵和矩陣式按鍵。本設(shè)計由于按鍵較少，使用的是獨立式按鍵。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單。當(dāng)功能鍵不是很多時，采用該種方式比較合適。獨立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路。每個獨立式按鍵單獨占有一根I/O口線。每根I/O口線的工作狀態(tài)不會影響其他I/O口線的工作狀態(tài)。按鍵電路的設(shè)計， 當(dāng)S2,按下時，， ，通過單片機將TXD制成高電平，輸出信號，經(jīng)過DS75452在3腳由于內(nèi)部是與非門，近而輸出低電平，通過光耦導(dǎo)通，另提個AT89S52的RXD口接收到低電平信號，電磁閥門開始工作。，當(dāng)S3,按下時， 輸出高電平，LCD關(guān)斷。，S4按下時，三極管Q5處于截止?fàn)顟B(tài)，報警電路不工作。 鍵盤控制電路蜂鳴器是采用直流電壓供電的一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，目前廣泛應(yīng)用于我們的生活中，比如說在電腦、各種報警器、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等常見的電子產(chǎn)品中作為發(fā)聲器。本設(shè)計采用的蜂鳴器為電磁式蜂鳴器。電磁式蜂鳴器由振蕩器、磁鐵、電磁線圈、振動膜片以及外殼組成，電磁式蜂鳴器基本原理是在電源接通后，在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，振蕩膜片周期性地振動發(fā)聲。因為蜂鳴器通常工作電流比較大，但是單片機I/O口輸出的電流很小驅(qū)動不了蜂鳴器，所以還得選用的NPN型三極管9013來驅(qū)動蜂鳴器。報警電路設(shè)計原理：當(dāng)水箱的水位降到一定值時，輸出的低電平信號，通過雙機通信，光耦截止，將信號傳送給，將其置成高電平，，三極管Q5導(dǎo)通，揚聲器工作，發(fā)出吱吱的聲音。同理當(dāng)水箱的水過高時，報警電路開始工作。 電磁式蜂鳴器報警電路圖 電磁閥控制模塊電磁閥在本設(shè)計中屬于執(zhí)行器是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，是執(zhí)行進(jìn)水放水的執(zhí)行部分。電磁閥的組成包括磁鐵、線圈和拉桿。基本工作原理是打開電源線圈通電時，線圈便產(chǎn)生磁性，近而和跟磁鐵相互吸引，磁鐵就會拉動拉桿進(jìn)行電磁閥開和關(guān)。當(dāng)電源關(guān)閉時，磁鐵和拉桿就得到了復(fù)位。：當(dāng)RC充放電水位傳感器檢測到水位過低時，使三極管Q1導(dǎo)通，繼電器K1吸合，電磁閥門開始工作。此時發(fā)光二極管D2亮了，提示，電磁閥門正在工作當(dāng)中。當(dāng)數(shù)位檢測到水位過高時，，此時二極管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器斷開，電磁閥門停止工作，指示燈D2滅掉。 28腳 26腳 電磁閥控制電路由于單片機的串行口的電平比較低大概只有5V左右，因此兩個單片機之間要實現(xiàn)通信不能直接將TXD和RXD進(jìn)行直接連接。這樣我們選擇了DS75452驅(qū)動器，原理是提高信號的驅(qū)動能力再由電纜傳輸，就可以實現(xiàn)兩個AT89S52單片機進(jìn)行通信[9]。DS75452是一個“與非“信號驅(qū)動集成電路，在設(shè)計中的其主要功能是用來提高TXD輸出的串行能力[10]。，串行數(shù)據(jù)從DS75452的YI口輸出后，通過電纜傳送到樓下房間內(nèi)，通過FOD617光電耦合器隔離后，由光電耦合器的4腳發(fā)出一個反相信號，之后這個信號經(jīng)過SN7414也就是斯密特觸發(fā)型反相后得到一個適合房間里的AT89S52的RXD適合的信號，這樣便完成了從房頂?shù)椒块g的通信過程。反之從房間的單片機TXD發(fā)送信號到房頂單片機也是經(jīng)過這么一個過程。不過需要注意的是2個單片機中2個給DS75452供電的+5V電源不能是同一個電源，而是要分開的，這樣才能實現(xiàn)真正意義上的雙機通信。 雙機通信電路圖．其他電路設(shè)計晶振產(chǎn)生電路[11]：本設(shè)計設(shè)置的時鐘頻率設(shè)置1us使用采用12M晶振，晶體振蕩電路作用是給單片機提供時鐘信號，由XTAL1和XTAL2端外接振蕩頻率為12MHZ的石英晶體作為本設(shè)計的定時元件，內(nèi)部反相放大器進(jìn)行自激振蕩，產(chǎn)生時鐘。 晶體振蕩電路復(fù)為電路的作用是使單片機的程序計數(shù)器清零[12]。 復(fù)位電路。由于版面不夠大的原因，總電路圖由兩部分組成，由樓頂單片機（）的TXD和RXD分別通過雙機通信連接到房間的單片機（）的RXD和TXD端口。 太陽能熱水器水位控制系統(tǒng)總電路圖（上） 太陽能熱水器水位控制系統(tǒng)總電路（下）第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件的作用就是完成對硬件的控制，主程序設(shè)計思路：軟件設(shè)計采用各個模塊功能分開獨立設(shè)施的設(shè)計方式，將各個功能分成獨立模塊，有系統(tǒng)和監(jiān)控程序一起管理執(zhí)行。本設(shè)計的軟件包括主程序，鍵盤掃描子程序，顯示子程序，水位測量子程序以及有關(guān)的DS18B20的程序。我主要說明了兩個最主要的子程序：溫度測量、水位測量的流程和液晶顯示流程。主程序完成功能：系統(tǒng)對傳感器DS18B顯示器12864進(jìn)行初始化，并且讀取用戶通過鍵盤設(shè)置的最高水位信息，隨之系統(tǒng)自動讀取當(dāng)前水位并將當(dāng)前水位與最高水位進(jìn)行比較，最后系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)功能，完成后等待下一次的啟動命令。當(dāng)檢測到水位低于報警刻度水位時，系統(tǒng)會啟動報警電路工作，并且會自動上水至最大水位刻度。初始化鍵盤掃描測量當(dāng)前水位顯示當(dāng)前水位水位是否低于預(yù)定設(shè)置值？開電磁閥關(guān)電磁閥是否顯示當(dāng)前溫度延遲一會開始 系統(tǒng)總體程序流程圖溫度測量由DS18B20溫度傳感器來完成。DS18B20復(fù)位讀取溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示數(shù)據(jù)開始結(jié)束 DS18B20測溫程序DS18B20操作協(xié)議為：初始化DS18B20復(fù)位→ROM功能命令→存儲器作命令→處理數(shù)據(jù)。它的時間間隔很嚴(yán)格，因此系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按操作協(xié)議進(jìn)行。開始初始化測量水位是否大于6V基準(zhǔn)電壓？比較器比較開電磁閥關(guān)電磁閥是否 水位測量子程序流程水位傳感器采用電壓跟隨器與電壓比較電路相結(jié)合實現(xiàn)。由于水的高低也有一定的電阻，當(dāng)水位較低時，輸出低電平信號輸入到U7A電壓相應(yīng)變的?。ǖ陀?v），1腳輸出低電平，經(jīng)過U7A電壓跟誰器，輸入到U7B反相輸入端，與U7B同相端電壓進(jìn)行比較，在同相端設(shè)置的基準(zhǔn)電壓為6V，輸出高電平，AT89S52接受到高電平信號后，制成高電平，使三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，電磁閥門開始工作。當(dāng)水位過高時，傳感器將信號傳個單片機，U7A電壓跟隨器輸出一個12V電壓，輸入給U7B電壓比較器反相端，與同相端進(jìn)行電壓比較輸出一個低電平信號即（），將其置成低電平，此時繼電器斷開，電磁閥門停止工作。液晶顯示儀器為TS12864－3液晶，由AT89S52向LCD發(fā)出命令進(jìn)行寫數(shù)據(jù)近而顯示數(shù)據(jù)。[13]初始化清顯示RAM區(qū)處理單片機命令置顯示行初值，示指針指向第一行（水溫）待顯示數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)預(yù)設(shè)的水溫、水位字眼顯示在指定區(qū)域指針調(diào)整，指向LCD的下一行（水位）溫度： XX水位： XX 開始結(jié)束 LCD液晶顯示程序由于本設(shè)計只設(shè)定了兩行顯示功能，顯示完水溫和水位，顯示即結(jié)束。同時電鍵可以控制LCD電源。結(jié)束語經(jīng)過了一個多月的努力和查找了大量資料，我終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計論文。從一開始接到論文題目到現(xiàn)在完成設(shè)計，所走的每一步對我來說都是新的挑戰(zhàn)，這同時也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的設(shè)計，在這段時間里，學(xué)習(xí)到如何去思考和解決問題，以及如何靈活地改變方法去實現(xiàn)設(shè)計方案。通過此次畢業(yè)設(shè)計，鞏固了我的專業(yè)知識，增強了我的產(chǎn)品開發(fā)意識，使我在大學(xué)期間得到了一次很好的鍛煉機會我學(xué)到了很多知識也感覺特別充實。本設(shè)計也有些許不足，因為我沒有做出實物做出來，動手能力沒有得到體現(xiàn)。在設(shè)計方面也有不足，自己在編程方面的知識也很缺乏，今天后肯定也要在這方面多多去學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)[1]沙占友，[M]:電子工業(yè)出版社，2003.[2][M]. 江蘇煤炭，2002.[3][M].，1999.[4]張毅剛，彭喜元，彭宇..單片機原理及應(yīng)用[M].高等教育出版社，2010.[5][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2004.[6]51單片機應(yīng)用從零開始[M].清華大學(xué)出版社，2001[7][D].孝感學(xué)院:葉建勇，2006.[8]周潤景，徐宏偉，、分析與制作[M].機械工程出版社，2008[9]周潤景，徐宏偉，、分析與制作[M].機械工程出版社，2008[10]劉潤華，劉立山. 模擬電子技術(shù)[M].石油大學(xué)出版社，2003. [11][M].北京大學(xué)出版社，2008[12]潘新民，[M].電子工業(yè)出版社，2003[13][J].中國醫(yī)療器械雜志，19992