【正文】 鍵盤(pán)控制模塊本設(shè)計(jì)中的鍵盤(pán)控制模塊由3個(gè)電鍵組成，分別在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常應(yīng)具有人機(jī)對(duì)話功能，能隨時(shí)發(fā)出各種控制命令和數(shù)據(jù)輸入以及報(bào)告應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行結(jié)果。鍵盤(pán)是操作人員可以通過(guò)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(pán)由一組按鍵開(kāi)關(guān)所組成。按鍵開(kāi)關(guān)所組成的鍵盤(pán)可以分為兩種形式：獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵。本設(shè)計(jì)由于按鍵較少，使用的是獨(dú)立式按鍵。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。當(dāng)功能鍵不是很多時(shí)，采用該種方式比較合適。獨(dú)立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占有一根I/O口線。每根I/O口線的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他I/O口線的工作狀態(tài)。按鍵電路的設(shè)計(jì)， 當(dāng)S2,按下時(shí)，， ，通過(guò)單片機(jī)將TXD制成高電平，輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)DS75452在3腳由于內(nèi)部是與非門(mén)，近而輸出低電平，通過(guò)光耦導(dǎo)通，另提個(gè)AT89S52的RXD口接收到低電平信號(hào)，電磁閥門(mén)開(kāi)始工作。，當(dāng)S3,按下時(shí)， 輸出高電平，LCD關(guān)斷。，S4按下時(shí)，三極管Q5處于截止?fàn)顟B(tài)，報(bào)警電路不工作。 鍵盤(pán)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(shuō)在電腦、各種報(bào)警器、汽車(chē)電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等常見(jiàn)的電子產(chǎn)品中作為發(fā)聲器。本設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)發(fā)聲。因?yàn)榉澍Q器通常工作電流比較大，但是單片機(jī)I/O口輸出的電流很小驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，所以還得選用的NPN型三極管9013來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。報(bào)警電路設(shè)計(jì)原理：當(dāng)水箱的水位降到一定值時(shí)，輸出的低電平信號(hào)，通過(guò)雙機(jī)通信，光耦截止，將信號(hào)傳送給，將其置成高電平，，三極管Q5導(dǎo)通，揚(yáng)聲器工作，發(fā)出吱吱的聲音。同理當(dāng)水箱的水過(guò)高時(shí)，報(bào)警電路開(kāi)始工作。 電磁式蜂鳴器報(bào)警電路圖 電磁閥控制模塊電磁閥在本設(shè)計(jì)中屬于執(zhí)行器是用來(lái)控制流體的自動(dòng)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?；竟ぷ髟硎谴蜷_(kāi)電源線圈通電時(shí)，線圈便產(chǎn)生磁性，近而和跟磁鐵相互吸引，磁鐵就會(huì)拉動(dòng)拉桿進(jìn)行電磁閥開(kāi)和關(guān)。當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，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(cè)到水位過(guò)低時(shí)，使三極管Q1導(dǎo)通，繼電器K1吸合，電磁閥門(mén)開(kāi)始工作。此時(shí)發(fā)光二極管D2亮了，提示，電磁閥門(mén)正在工作當(dāng)中。當(dāng)數(shù)位檢測(cè)到水位過(guò)高時(shí)，，此時(shí)二極管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器斷開(kāi)，電磁閥門(mén)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(jī)的串行口的電平比較低大概只有5V左右，因此兩個(gè)單片機(jī)之間要實(shí)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(dòng)器，原理是提高信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力再由電纜傳輸，就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)AT89S52單片機(jī)進(jìn)行通信[9]。DS75452是一個(gè)“與非“信號(hào)驅(qū)動(dòng)集成電路，在設(shè)計(jì)中的其主要功能是用來(lái)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(guò)電纜傳送到樓下房間內(nèi)，通過(guò)FOD617光電耦合器隔離后，由光電耦合器的4腳發(fā)出一個(gè)反相信號(hào)，之后這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)SN7414也就是斯密特觸發(fā)型反相后得到一個(gè)適合房間里的AT89S52的RXD適合的信號(hào)，這樣便完成了從房頂?shù)椒块g的通信過(guò)程。反之從房間的單片機(jī)TXD發(fā)送信號(hào)到房頂單片機(jī)也是經(jīng)過(guò)這么一個(gè)過(guò)程。不過(guò)需要注意的是2個(gè)單片機(jī)中2個(gè)給DS75452供電的+5V電源不能是同一個(gè)電源，而是要分開(kāi)的，這樣才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的雙機(jī)通信。 雙機(jī)通信電路圖．其他電路設(shè)計(jì)晶振產(chǎn)生電路[11]：本設(shè)計(jì)設(shè)置的時(shí)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(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)，由XTAL1和XTAL2端外接振蕩頻率為12MHZ的石英晶體作為本設(shè)計(jì)的定時(shí)元件，內(nèi)部反相放大器進(jìn)行自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。 晶體振蕩電路復(fù)為電路的作用是使單片機(jī)的程序計(jì)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(jī)（）的TXD和RXD分別通過(guò)雙機(jī)通信連接到房間的單片機(jī)（）的RXD和TXD端口。 太陽(yáng)能熱水器水位控制系統(tǒng)總電路圖（上） 太陽(yáng)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(jì)軟件的作用就是完成對(duì)硬件的控制，主程序設(shè)計(jì)思路：軟件設(shè)計(jì)采用各個(gè)模塊功能分開(kāi)獨(dú)立設(shè)施的設(shè)計(jì)方式，將各個(gè)功能分成獨(dú)立模塊，有系統(tǒng)和監(jiān)控程序一起管理執(zhí)行。本設(shè)計(jì)的軟件包括主程序，鍵盤(pán)掃描子程序，顯示子程序，水位測(cè)量子程序以及有關(guān)的DS18B20的程序。我主要說(shuō)明了兩個(gè)最主要的子程序：溫度測(cè)量、水位測(cè)量的流程和液晶顯示流程。主程序完成功能：系統(tǒng)對(duì)傳感器DS18B顯示器12864進(jìn)行初始化，并且讀取用戶通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置的最高水位信息，隨之系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)命令。當(dāng)檢測(cè)到水位低于報(bào)警刻度水位時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)報(bào)警電路工作，并且會(huì)自動(dòng)上水至最大水位刻度。初始化鍵盤(pán)掃描測(cè)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(kāi)電磁閥關(guān)電磁閥是否顯示當(dāng)前溫度延遲一會(huì)開(kāi)始 系統(tǒng)總體程序流程圖溫度測(cè)量由DS18B20溫度傳感器來(lái)完成。DS18B20復(fù)位讀取溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示數(shù)據(jù)開(kāi)始結(jié)束 DS18B20測(cè)溫程序DS18B20操作協(xié)議為：初始化DS18B20復(fù)位→ROM功能命令→存儲(chǔ)器作命令→處理數(shù)據(jù)。它的時(shí)間間隔很?chē)?yán)格，因此系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按操作協(xié)議進(jìn)行。開(kāi)始初始化測(cè)量水位是否大于6V基準(zhǔn)電壓？比較器比較開(kāi)電磁閥關(guān)電磁閥是否 水位測(cè)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(shí)現(xiàn)。由于水的高低也有一定的電阻，當(dāng)水位較低時(shí)，輸出低電平信號(hào)輸入到U7A電壓相應(yīng)變的小（低于6v），1腳輸出低電平，經(jīng)過(guò)U7A電壓跟誰(shuí)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(hào)后，制成高電平，使三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，電磁閥門(mén)開(kāi)始工作。當(dāng)水位過(guò)高時(shí)，傳感器將信號(hào)傳個(gè)單片機(jī)，U7A電壓跟隨器輸出一個(gè)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(gè)低電平信號(hào)即（），將其置成低電平，此時(shí)繼電器斷開(kāi)，電磁閥門(mén)停止工作。液晶顯示儀器為T(mén)S12864－3液晶，由AT89S52向LCD發(fā)出命令進(jìn)行寫(xiě)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(jī)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(kāi)始結(jié)束 LCD液晶顯示程序由于本設(shè)計(jì)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(shí)電鍵可以控制LCD電源。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)了一個(gè)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(jì)論文。從一開(kāi)始接到論文題目到現(xiàn)在完成設(shè)計(jì)，所走的每一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的挑戰(zhàn)，這同時(shí)也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的設(shè)計(jì)，在這段時(shí)間里，學(xué)習(xí)到如何去思考和解決問(wèn)題，以及如何靈活地改變方法去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固了我的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)了我的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)意識(shí)，使我在大學(xué)期間得到了一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)我學(xué)到了很多知識(shí)也感覺(jué)特別充實(shí)。本設(shè)計(jì)也有些許不足，因?yàn)槲覜](méi)有做出實(shí)物做出來(lái)，動(dòng)手能力沒(méi)有得到體現(xiàn)。在設(shè)計(jì)方面也有不足，自己在編程方面的知識(shí)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(jī)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(jī)應(yīng)用從零開(kāi)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(rùn)景，徐宏偉，、分析與制作[M].機(jī)械工程出版社，2008[9]周潤(rùn)景，徐宏偉，、分析與制作[M].機(jī)械工程出版社，2008[10]劉潤(rùn)華，劉立山. 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