【正文】 //取寫(xiě)入數(shù)據(jù)最低位 IO=0。 //設(shè)置循環(huán)變量 for(i=0。 //總線拉為高電平后，執(zhí)行下面代碼 if(DQ==1) //如果總線反饋為高電平 { t|=0x80。i0。 //延遲 30 微秒左右，等 DS18B20 采樣 DQ=1。i) { DQ=0。 //延遲一段時(shí)間結(jié)束 //return(r)。 //復(fù)位延遲，不得小于 480 微秒 DQ=1。 DQ=1。 //復(fù)位 /片選腳設(shè)置 unsigned char state_button,time_jia,time_jian。 //執(zhí)行減按鈕 sbit DQ=P3^0。 //讀寫(xiě)選擇 sbit E=P2^3。在此，我對(duì)老師和同學(xué)表示深深的謝意。 由于時(shí)間關(guān)系，本次設(shè)計(jì)中還有不盡完善之處。這次課程設(shè)計(jì)收獲很多，體會(huì)也很深刻，并且對(duì)我們所學(xué)的東西也產(chǎn)生了濃厚的興趣。ARM7 系統(tǒng)中的應(yīng)用百例 [M]. 電子工業(yè)出版社 , 2021： 6478 [13]宮亞梅 . 基于 Proteus 和 Keil 的單片機(jī)課程設(shè)計(jì) [J]. 濟(jì)南職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) . 2021(5)： 13 [14] Predictive Energy Balance for Solar Hot Water Systems, Centre for Sustainable Energy Systems[J]. 2021:115130 [15] Dreamtech Software Team, Programming for Embedded SystemsCracking the Code, Hungry Minds[J]. :3342 29 致 謝 本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合性運(yùn)用。單片機(jī)控制系統(tǒng)具有低價(jià)、智能的優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)需求的不同而作相應(yīng)的調(diào)整，更加個(gè)性化。通過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)程序在 keil 中運(yùn)行無(wú)誤，是部分導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。此處我通過(guò) delay（）延時(shí)程序，延時(shí)結(jié)束再讀一次 I/O 口的值。這里要注意的是上拉電阻不能選擇太小，因?yàn)樗碾娮柙?100k8 左右，所以上拉電阻選擇太小的話，將在水位升高時(shí)，無(wú)法把 “非 ”門(mén)輸入端拉成低電平。最后決定的方案如圖 所示。 圖 加熱程序電路圖 25 問(wèn)題描述：在控制中，還有一個(gè)重要的部分，水位顯示。以下是調(diào)試過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題及相應(yīng)的解決方法： 問(wèn)題描述：在控制系統(tǒng)中，涉及到了電加熱模塊，即 當(dāng)室外光強(qiáng)不足（陰天、下雨）時(shí)，對(duì)水箱的水進(jìn)行電加熱是很必要的，然而仿真中無(wú)法顯示出是否在執(zhí)行加熱過(guò)程。 （ 4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。 （ 2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。在沒(méi)有硬件的情況下， Proteus 能像 pspice 仿真模擬 /數(shù)字電路那樣仿真MCU 及外圍電路。 其實(shí) Proteus 與 multisim 比較類(lèi)似，只不過(guò)它可以仿真 MCU！ 當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型，用開(kāi)發(fā)板和 仿真器當(dāng)然是最好選擇，可是初學(xué)者擁有它們的可能性比較小。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路。 //再進(jìn)行轉(zhuǎn)換十進(jìn)制 復(fù)位 讀取溫度數(shù)據(jù) 判斷正負(fù) 正 轉(zhuǎn)為十進(jìn)制 負(fù) 取反后，轉(zhuǎn)十進(jìn)制 23 4 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)整體調(diào)試 Proteus 仿真環(huán)境 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)首先是在 Proteus 軟件環(huán)境中仿真實(shí)現(xiàn)的。 //將數(shù)據(jù)取反 b=~b。 //讀低字節(jié) 8 位 pn=bamp。 //復(fù)位 wendu_write(0xcc)。 讀取溫度的流程圖如圖 所示： 22 圖 讀取溫度流程圖 讀取溫度程序清單： wendu_reset()。 if(minute10) { minute1=5。 } } time_jia=0。 //啟動(dòng)保護(hù)位 if(state_button==1) //狀態(tài) 1 設(shè)置分 { if(time_jia==1) //判斷按鈕加是否按下過(guò) { 開(kāi)始掃描 是否有鍵按下 否 是 一下（設(shè)置分） 是否為“ +”鍵 是 “分”加 1 否 “分”減 1 21 minute0++。 //清屏 按鍵檢測(cè)及處理程序 在太陽(yáng)能 熱水器初始化完成之后，系統(tǒng)便會(huì)進(jìn)入鍵盤(pán)掃描狀態(tài)，此狀態(tài)下，主控芯片 AT89S52 會(huì)不斷掃描是否有鍵按下，即等待用戶輸入。 //啟動(dòng)寫(xiě)保護(hù) RES1=0。 //取消寫(xiě)保護(hù) set_time(0x80,0x00)。 18 圖 系統(tǒng)總體流程圖 太陽(yáng)能熱水 器控制系統(tǒng)軟件功能的實(shí)施 初始化程序 太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)在接通電源后，首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯 編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令人事半功倍 [12]。我們寫(xiě)的 C 語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們必須去除或避開(kāi)它。我 們所要做的就是在程序中查詢此 I/O 口的電平狀態(tài)就可以了解我們是否有按鍵動(dòng)作了。 獨(dú)立式鍵盤(pán)的實(shí)現(xiàn)方法是利用單片機(jī) I/O口讀取口的電平高低來(lái)判斷是否有鍵按下。 地址計(jì)數(shù)器 AC[11]：地址計(jì)數(shù)器是用來(lái)貯存 DDRAM/CGRAM 之一的地址 ,它可由設(shè)定指令暫存器來(lái)改變，之后只要讀取或是寫(xiě)入 DDRAM/CGRAM 的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng) RS 為 “0”時(shí)而 R/W 為 “1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到 DB6——DB0 中。 DFF=1 為開(kāi)顯示（ DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上， DFF=0 為關(guān)顯示（ DISPLAY OFF)。 14 圖 LCD 結(jié)構(gòu)尺寸 基本特性 : 低電源電壓（ VDD:++） 顯示分辨率 :12864 點(diǎn) 內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供 8192 個(gè) 1616 點(diǎn)陣漢字 (簡(jiǎn)繁體可選 ) 內(nèi)置 128 個(gè) 168 點(diǎn)陣字符 2MHZ 時(shí)鐘頻率 顯示方式： STN、半透、正顯 驅(qū)動(dòng)方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS 視角方向： 6 點(diǎn) 背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5—1/10 通訊方式：串行、并口可選 內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) 工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲(chǔ)溫度 : 20℃ +60℃ 控制器接口信號(hào)說(shuō)明：如表 , 表 RS和 R/W的配合選擇決定控制界面的 4種模式 RS R/W 功能說(shuō)明 L L MPU 寫(xiě)指令到指令暫存器（ IR） L H 讀出忙標(biāo)志（ BF）及地址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MPU 寫(xiě)入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù) 暫存器（ DR） H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) 15 表 E 信號(hào) E 狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果 高 —— 低 I/O 緩沖 —— DR 配合 /W 進(jìn)行寫(xiě)數(shù)據(jù)或指令 高 DR—— I/O 緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低 —— 高 無(wú)動(dòng)作 忙標(biāo)志 :BF?？梢燥@示 84 行 1616 點(diǎn)陣的漢字。液晶顯示模塊分字符型和點(diǎn)陣型兩種 ,前者只能顯示 常用的字符 ,點(diǎn)陣型液晶顯示模塊除顯示字符外還能顯示各種圖形和漢字。當(dāng) DS18B20 發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即向主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作 。 符號(hào)位說(shuō)明溫度是正值還是負(fù)值，正值時(shí) S=0，負(fù)值時(shí) S=1。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼 （ CRC ）。 表 DS18B20 詳細(xì) 引腳功能描述 序 號(hào) 名 稱 引腳功能描述 1 GND 地信 號(hào) 2 DQ 數(shù)字輸入輸出引腳 ,開(kāi)漏單總線接口引腳 ,當(dāng)使用寄生電源時(shí) ,可向電源提供電源 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳 ,當(dāng)工作于寄生電源時(shí) ,該引腳必須接地 64 位 ROM 存儲(chǔ)器件獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。 測(cè)量溫度范圍在－ 到 ＋ 之間。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。在系統(tǒng)啟動(dòng)之時(shí)，可以通過(guò) 44 鍵盤(pán)設(shè)置各點(diǎn)溫度的上限值，當(dāng)某點(diǎn)溫度超過(guò)設(shè)置值時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)各點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類(lèi)，一類(lèi)是單個(gè) RAM 單元，共31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)， 其命令控制字為 C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；再一類(lèi)為突發(fā)方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH（寫(xiě)）、 FFH（讀）。 DS1302 共有 12 個(gè)寄存器 [5]，其中有 7 個(gè)寄存器與日歷 、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD 碼形式。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc≥，RST 必須保持低電平。最低有效位（位 0）如為 0 表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為 1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。 SCLK 為時(shí)鐘輸入 端。如果在傳送過(guò)程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 9 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行?？刹捎靡淮蝹魉鸵粋€(gè)字節(jié)或突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。該時(shí)鐘電路強(qiáng)大的功能和優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中，尤其是某些自動(dòng)化控制、長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看守的測(cè)控系統(tǒng)等對(duì)時(shí)鐘 8 精確性和可靠性有較高要求的場(chǎng)合，具有 很高的使用價(jià)值。 目前常用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，很多采用單片機(jī)的中斷服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方式一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測(cè)控系統(tǒng)可能不允許；有的則使用并行接口的時(shí)鐘芯片，如 MC14681DS12887 等，它們雖然能滿足單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是 這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜，占用地址、數(shù)據(jù)總線多，芯片體積大，占用空間多，給其它設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多不便。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。該位置位后，只有一條 MOVX 和MOVC 指令才能將 ALE 激活。 ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST——復(fù)位輸入。對(duì) P3 端口寫(xiě) “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 表 P1 口第二功能 端口 引腳 第二 功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P1 端口寫(xiě) “1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種模式下， P0 內(nèi)部上拉電阻被激活。圖 為 AT89S52 的引腳圖 圖 AT89S52 的引腳圖 AT89S52 引腳功能說(shuō)明如下： VCC：電源電壓 GND：地 [2] P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路的雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 ATMEL 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 AT89C52 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這部分電路主要負(fù)責(zé)程序的存儲(chǔ)和運(yùn)行。 （三）太陽(yáng)能熱水器集熱效果好，集熱時(shí)間更長(zhǎng)。據(jù)測(cè)算，使用１平方米太陽(yáng)能熱水器，相當(dāng)于每年節(jié)約310 度電。太陽(yáng)能作為一種取之不盡、用之不竭的可再生資源，有節(jié)能、環(huán)保、安全和永續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)，理應(yīng)成為開(kāi)發(fā)利用的 首選。太陽(yáng)能熱水器順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，滿足人們對(duì)環(huán)保綠色產(chǎn)品的需求。 當(dāng)今社會(huì)發(fā)展日新月異，人們衣食住行也在不斷的提高。這時(shí)候以山東力諾集團(tuán)為主的真空管生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品占了