【正文】 中斷總允許 SETB EX0 ； 0INT 中斷允許 SETB EX1 ； 1INT 中斷允許 SETB PX1 CLR IT0 ； 0INT 為電平觸發(fā)方式，低電平有效 CLR IT1 ； 1INT 為電平觸發(fā)方式，低電平有效 AJMP SJCJ 鍵盤模塊程序 START: MOV P1, 07H ；輸入時(shí) P1 口置 1 MOV A, P1 ；鍵狀態(tài)輸入 CJNE A, 07H, LOOP SJMP START LOOP: LCALL DAL 12ms ；延時(shí) 12ms MOV P1,07H ； P1 口置 1 附錄 34 MOV A,P1 ；鍵狀態(tài)輸入 CJNE A,07H, LOOP1 ；比較狀態(tài)是否一致，跳轉(zhuǎn) SJMP START LOOP1: MOV B,A ；暫存 A 值 LOOP2:MOV A,P1 CJNE A,07H,LOOP2 LCALL DAL 12ms MOV A,P1 CJNE A,O7H,LOOP2 ； 釋放循環(huán)狀態(tài) MOV A,B ；返回 A 值 顯示模塊程序 DIS:MOV R0， 30H ； R0 指向顯示緩存 MOV R2， 20H ； R2 存位選碼 DIS1:MOV A,R0 ；取數(shù)進(jìn)行譯碼 MOV DPTR,SEG MOVC A,A+DPTR ；段碼送 A 口 MOV DPTR,0FD01H MOVX DPTR,A MOV A,R2 INC DPTR MOVX DPTR,A ；位選碼送 A 口 ACALL DIMS ；延時(shí) 3~5ms MOV A,R2 附錄 35 JB ， DIS2 ；是否顯示完畢 INC R0 ；未完，取下一位 MOV A,R2 RR A ；下位位選碼 MOV R2， A AJMP DIS1 DIS2： RET DIMS:MOV R3， 70H ；延時(shí)子程序 DL1： NOP NOP DJNZ R3， DL1 RET SEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH ； 0， 1， 2， 3 DB 66H,6DH,7DH,07H ； 4， 5， 6， 7 DB 7FH,6FH,77H,7CH ； 8， 9， A， B DB 39H,5EH,79H,71H ； C， D， E， F 控制電路程序設(shè)計(jì) BIJ:MOV 37H,A ； 將設(shè)定溫度值送 A中 SUBB A,41H ； 設(shè)定溫度與實(shí) 際溫度進(jìn)行比較 JZ BIJ1 BIJ1:SETB ； 啟動(dòng)加熱裝置 LCALL DAL 20s ； 延時(shí) 20s RET END 。123U7:A74LS01amp。同時(shí)也感謝在設(shè)計(jì)過程中給與我?guī)椭耐瑢W(xué)們。 語(yǔ)音模塊和數(shù)據(jù)采集模塊的程序在芯片的 介紹中都已經(jīng)給出，但是這兩個(gè)程序非常的復(fù)雜 ，通過調(diào)整以適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，難度很大，故這兩部分程序沒有在論文中給出 。 電路設(shè)計(jì)中由于考慮到成本，沒有完全發(fā)揮各器件的功能，如 ISD4004 芯片，其電源端分為 VSSD 和 VSSA 兩類， VSSD 代表數(shù)字電路電源端，而 VSSA是模擬電路 電源端，最好是單獨(dú)供電， 可以最大限度的降低噪聲，但是電路中并沒有設(shè)置兩組 +3V的直流電源。電 路執(zhí)行部分，采用的是 SSR 固態(tài)繼電器，性能優(yōu)越。 ISD4004 采用直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，可以將錄入的語(yǔ)音信號(hào)直接存儲(chǔ)，無需 A/D 和數(shù)據(jù)壓縮過程，減少了信號(hào)失真。 設(shè)定狀態(tài)有效效 開始 顯示實(shí)際溫度 調(diào)用二進(jìn)制轉(zhuǎn) 換成 BCD 碼程序 初始化 設(shè)置串口方式 設(shè)置顯示位數(shù) 串口發(fā)送顯示 返回 Y N 第四章 系統(tǒng)各電源模塊程序設(shè)計(jì) 27 圖 45 語(yǔ)音播報(bào)模塊程序流程圖 執(zhí)行模塊程序 流程圖 讀取 18B20 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與設(shè)定值的比較，開始進(jìn)行加熱，在加熱的過程中需要進(jìn)行每 20 秒一次的跟蹤檢測(cè)，并 把 檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 與設(shè)定值 比較，根據(jù)比較結(jié)果 判斷是否進(jìn)行 加熱 ， 其具體流程如圖 46所示。顯示子程序的功能是將顯示緩沖區(qū)內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的 BCD 碼，分別存入十位和個(gè)位顯示區(qū)，然后通過串行通信口送出顯示。 第一溫度采集后，再次執(zhí)調(diào)用顯示模塊 初始化 掃描按鍵 送設(shè)定值儲(chǔ)存并顯示 開始 K4 鍵按下 Y N 返回 K4鍵按 下 Y N 第四章 系統(tǒng)各電源模塊程序設(shè)計(jì) 25 行溫度采集模塊時(shí)，跳過讀取序列號(hào)的過程，直接進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換并讀取溫度值。 圖 41主程序流程圖 開始 初始 化 調(diào)用鍵盤掃描模塊程序 調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊程序 開中斷 調(diào)用顯示模塊程序 調(diào)用執(zhí)行模塊程序 調(diào)用語(yǔ)音播報(bào)模塊程序中斷 關(guān)中斷 調(diào)用顯示模塊程序 第四章 系統(tǒng)各電源模塊程序設(shè)計(jì) 24 鍵盤 模塊 程序 流程圖 系統(tǒng)上電以后掃描鍵盤，若鍵盤的確認(rèn)鍵 K4按下，則系統(tǒng)處于設(shè)定狀態(tài)，調(diào)用顯示模塊，將掃描 K2， K3鍵的結(jié)果傳送至顯示模塊，使其顯示顯示設(shè)定的溫度值， 當(dāng) K4 鍵再次按下，設(shè)定完成， 將設(shè)定值送單片機(jī)存儲(chǔ)。 系統(tǒng)的供電電源電路如圖 所示。兩部分結(jié)構(gòu)相同，都是 由 變壓器、 橋式全波整流電路、電容 (C CC C9)濾波電路、三端固定輸出的集成穩(wěn)壓器 78LXX 構(gòu)成，一端接直流電源，另一端輸出直流電源， 不同之處在于 +5V 電路采用的是 78L05， + 采用的是 78L33。 其中數(shù)據(jù)采集模塊的 DS18B20 數(shù)字化溫度傳感器采用的是外部供電工作模式，要求 外部電源有較好的穩(wěn)定性；除此之外，繼電器既連接低電平直流電源，又連接著的高電壓交流電源，容易造成信號(hào)串?dāng)_ ； 從這兩方面考慮，系統(tǒng)中 應(yīng)該有獨(dú)立的電源為各 個(gè)模塊單獨(dú)供電。 時(shí)鐘電路 和復(fù)位電路如圖 311 所示。 復(fù)位電路 復(fù)位電路為單片機(jī)提供復(fù)位信號(hào)，復(fù)位的方式由系統(tǒng)的工作原理決定，由于水溫控制系統(tǒng)的水溫設(shè)定 是有手動(dòng)完成，所以單片機(jī)的復(fù)位最好也由手動(dòng)完成。 外部諧振可以選擇石英晶體也可以選擇陶瓷諧振，考慮到成本 ， 設(shè)計(jì)中采用石英晶體諧振電路，電路中有兩個(gè)電容 C5， C7，諧振電路電容的大小影響振蕩頻率、穩(wěn)定性、和起振。 由于本設(shè)計(jì)對(duì)精度要求不高，從簡(jiǎn)化電路 角度考慮，我們?cè)诒驹O(shè)計(jì)中選擇 內(nèi) 部時(shí)鐘電路。單片 機(jī) 的 時(shí)鐘信號(hào) 和復(fù)位需要本單元電路的 時(shí)鐘 51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)可以由外部時(shí)鐘提供，也可以有內(nèi)部時(shí)鐘提供。 圖 39 繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 第三章 硬件單元電路設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù) 22 圖 310 繼電器控制模塊及加熱裝置 繼電器控制電路圖 下圖是 一個(gè) 控制電阻絲加熱的電路圖 ，單片機(jī) 通過 的輸出控制 繼電器 的開合并 進(jìn)行通訊 ,當(dāng)繼電器的開關(guān)閉合時(shí)，晶閘管的門極觸發(fā)電路導(dǎo)通，即晶閘管導(dǎo)通， 220V 的交流電壓直接加在加熱裝置 ，加熱裝置為日常用的 1kw 電阻性電爐 ， 進(jìn)行 加熱 ， 其電路圖如圖 310 所示。 （ 3） 交流型 SSR 采用過零觸發(fā)技術(shù)， 避免了對(duì) 計(jì)算機(jī) 產(chǎn)生的 干擾。 固態(tài)繼電器 SSR的特點(diǎn) （ 1） SSR 通過 弱信號(hào)對(duì)強(qiáng)電 信號(hào)進(jìn)行 控制。 所謂 “ 過零 ” 是指， 輸入端 加 控制信號(hào)，交流電壓過零時(shí)， 固態(tài)繼電器 即為通態(tài)；而當(dāng)斷開控制信號(hào)后， 固態(tài)繼電器 要等待交流電的正半周與負(fù)半周的交界點(diǎn) (零電位 )時(shí)， 固態(tài)繼電器 才為斷態(tài)。在輸入端加控制信號(hào)完成對(duì)輸出端負(fù)載的“通”“斷”控制SSR 內(nèi)部 的 光耦合器 OPTOS01 輸入端的負(fù)載是發(fā)光二極管， 這決定 了 輸入端與輸入信號(hào)電平 匹配， 使用時(shí)， SSR 輸入端 直接與單片機(jī)輸出口連接 ， 由 “1” 與“0” 邏輯電平控制。 固態(tài)繼電器 SSR工作原理 系統(tǒng) 執(zhí)行模塊 采用固態(tài)繼電器 SSR 進(jìn)行控制 , SSR 內(nèi)部可以劃分為三個(gè)部分：輸入電路、耦合電路、輸出電路。 圖 38所示的功放與揚(yáng)聲器的連接是 LM368 的 典型電路 ， LM386M 兩個(gè) GAIN 腳 間外接 10μF 的旁路 電容 ，可以使電路的放大倍數(shù)提高 200 倍。 采樣頻率： 8KHz（頻率可選： ,，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，但是音質(zhì)會(huì)下降） 語(yǔ)音播放單元電路 MK1 為 駐極體話筒（ MIC）， 用于語(yǔ)音信號(hào)錄入， LS為 麥克風(fēng)， 功率為 ，用于語(yǔ)音信號(hào)播放 。 維持電流： 1uA 語(yǔ)音錄放時(shí)間： 8— 16min 工作 參數(shù) （ 9） 外部時(shí)鐘（ XCLK） 沒有 接 外 部 時(shí)鐘時(shí)，此端必須接地。 （ 7） 串行 時(shí)鐘（ SCLK） 由控制器將時(shí)鐘信號(hào)通過該口發(fā)送給 ISD4004。 （ 5） 串行 輸入（ MOSI） 串 行輸入端，主控制器 向該口發(fā)送的控制信號(hào) ，ISD4004 獲得信號(hào) 輸入。 （ 3） 音頻輸出（ AUD OUT） 音頻經(jīng)該端口 輸出，可驅(qū)動(dòng) 5kΩ 的負(fù)載。 ISD4004外部引腳 語(yǔ)音芯片 ISD4004的外部引腳圖如圖 37所示。 圖 36 顯示電路 的數(shù)碼管與單片機(jī)連接圖 語(yǔ)音播報(bào)模塊 語(yǔ)音播報(bào)模塊 是以 ISD4004為核心的， ISD4004是 ISD4000系列語(yǔ)音 芯片的一第三章 硬件單元電路設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù) 18 種 ,4000系列還有 ISD400 ISD4003等，個(gè)位上的數(shù)字表示語(yǔ)音錄放時(shí)間， 4004的錄放時(shí)間為 1 16，不同小類錄放時(shí)間不同。 工作時(shí)，位選信號(hào)每次僅有一路輸出是“ 0”，另一路是“ 1”，同時(shí) P2口 選通的數(shù)碼管相對(duì)應(yīng)的字形碼信號(hào)。 LED顯示模塊的電路連接圖如圖 36所示，數(shù)碼管采用共陽(yáng)極電路， +5V直流電源接 8個(gè) 10K上拉電阻接入 74HC241反相驅(qū)動(dòng)器 ， 74HC241接 P0口 ，用作字形驅(qū)動(dòng)， 數(shù)碼管 8位引腳接入電阻與反相驅(qū)動(dòng)器之間， 74LS01用作位選驅(qū)動(dòng)。由于 AT89C51單片機(jī)帶有 32個(gè)引腳，無需端口擴(kuò)展 。單片機(jī)與數(shù)據(jù)采集芯片的連接如圖 。 該溫度值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，在單片機(jī)對(duì) DS18B20進(jìn)行讀取時(shí)，溫度第三章 硬件單元電路設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù) 16 值傳輸至單片機(jī)內(nèi)。當(dāng)熱敏電阻感受到溫度后，會(huì)產(chǎn)生阻值變化，電橋的平衡被打破輸出端產(chǎn)生電壓， 即 溫度的模擬量值 ，該模擬量對(duì)應(yīng)一個(gè)十進(jìn)制數(shù)量值 。 DS18B20 測(cè)溫原理 DS18B20內(nèi)部有四個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件，其中 包括帶有 64位序列號(hào)的光刻只讀存儲(chǔ)器 ROM，溫度傳感器，溫度傳感器的儲(chǔ)存器，配置寄存器。 在本設(shè)計(jì)中僅掛接一片溫度傳感器 ，就可以執(zhí)行跳過命令 。單片機(jī)通過一線總線訪問 DS18B20 的話，需要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟： 1. 復(fù)位 單片機(jī) 上電 后，向 DS18B20發(fā)送 不少于 480us的低電平信號(hào) ， DS18B20會(huì)在最第三章 硬件單元電路設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù) 15 長(zhǎng) 60us的時(shí)間內(nèi)向的單片機(jī)返回一個(gè)脈沖信號(hào)，證明數(shù)據(jù)采集芯片正在待命，復(fù)位 完成 。采用數(shù)據(jù)總線供電時(shí)， VDD 接地，這樣的方式有三個(gè)優(yōu)點(diǎn) ，一是可以進(jìn)行遠(yuǎn)距 離測(cè)溫，省去外部 電源；二是 可以 在沒有外接電源的情況下完成測(cè)溫程序執(zhí)行；三是 節(jié)省一根傳輸線 ，簡(jiǎn)化了電路 ，但 缺點(diǎn)是 采用寄生供電方式會(huì)延長(zhǎng) 測(cè)溫時(shí)間 ，并且對(duì)外部電源的穩(wěn)定性要求較高，需要電源長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定在 +5V；采取外部供電方式 時(shí) ， VDD 需要 接 5V直流電源 ， 優(yōu)點(diǎn)是可以提高測(cè)量速度 ，并且該方式下對(duì)電源要求寬泛，當(dāng)工作中電壓從 +5V 降到 +3V 芯片仍