【正文】 94), Glasgow () 2426 August 1994. [13] Popovic D, V P Bhatkar. Distributed Computer Control for Industrial Automation. Marcel Dekker Inc, 1992. [14] Lattice Date Book. LATTICE SEMICON DATEBOOK CORPORATION. 1994. 32 附錄 1：太陽能控制系統(tǒng) 顯示 程序 水位顯示 子 程序： ORG 00H JMP START0 ORG 03H RETI ORG 0BH RETI ORG 13H RETI ORG 1BH RETI ORG 23H RETI ORG 50H START:SETB IT0 MOV SP,60H MOV IP,01H MOV IE,81H ACALL SHSH K1: JB , L4 JB , L3 JB , L2 JB , L1 MOV A,0FFH MOV P2,A CLR CLR CLR CALL DELAY JMP K1 L4: SETB CLR CLR 33 CLR CLR SETB JMP K1 L3: SETB CLR CLR CLR SETB JMP K1 L2: SETB SETB CLR 。微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 187。單片機(jī)原理及應(yīng)用 187。單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 187。單片機(jī)基礎(chǔ) 187。單片機(jī)原理與接口技術(shù) 187。感謝我班所有同學(xué)在日常學(xué)習(xí)生活中給予我的幫助和支持，難忘我們共度的求學(xué)歲月。 30 致 謝 在論文完成之際，謹(jǐn)向 所有曾給予我指導(dǎo)和幫助的師長、同學(xué)和朋友致以忠心的感 謝！感謝指導(dǎo)老師 段德功 在這一段的學(xué)習(xí)期間給予我極大的幫助和關(guān)懷，對(duì)論文的最終完成給予了大量的指導(dǎo)和幫助。學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的知識(shí)軟件，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使動(dòng)手能力和理論知識(shí)有了很大的提高， 完成了太陽能熱水器水位、水溫的測量和顯示電路的設(shè)計(jì)，并作了硬件調(diào)試，調(diào)試結(jié)果較為理想，得到了準(zhǔn)確的分檔水位測量，和誤差較小的溫度測量，完成了時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)，為系統(tǒng)提供了準(zhǔn)確的時(shí)間顯示，顯示時(shí)、分。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我進(jìn)一步鞏固了 四 年來學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，還要做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。 水溫控制顯示程序 見附錄 1太陽能控制系統(tǒng)顯示程序 ，其流程 如 圖 72 水溫顯示子程序 流程圖 所示： N N N N N Y Y Y Y Y 缺水指示 開始 IT0=1？ =1？ =1？ =1？ =1？ 繼電器工作 低水位指示 中水位指示 蜂鳴 滿水位指示 高水位指示 28 72水溫顯示子程序 流程圖 Y N N Y 開始 送 串行口顯示 顯 示 緩 沖 為0FFH？ 設(shè)置串行口 20H 為 00H 21H 為 00H 結(jié)束 兩位十六進(jìn)變十進(jìn)制 個(gè)位送 20H 十位送 21H 顯示完畢？ 29 結(jié) 論 系統(tǒng)以單片機(jī) AT89C51 為核心部件，單片機(jī)系 統(tǒng)完成對(duì) 水位， 水溫信號(hào)的采集、處理、顯示等功能 ； 完成了對(duì)太陽能熱水器容器內(nèi)的水位、水溫測量、顯示；時(shí)間顯示；缺水時(shí)自動(dòng)上水，水溢報(bào)警；手動(dòng)上水、參數(shù)設(shè)定；定時(shí)水溫過低智能電加熱等功能模塊的設(shè)計(jì)。 ④ 置 0， ~ 置 1，低水位顯示蜂鳴器報(bào)警，并打開電磁閥上水。 ② ~ 置 0， 置 1，高水位的顯示。 置 1， 控制低位上水指示 。 軟件流程圖 水位控制顯示 ： 手動(dòng)上水：設(shè)計(jì)采用 口中斷 0 下降沿觸發(fā)方式， 可用于水位的預(yù)置低，中，高，滿四種檔位，當(dāng)水位到達(dá)預(yù)置水位時(shí)將關(guān)閉電磁閥，停止上水功能，若水位到達(dá)滿水位也停止上水，且手動(dòng)上水失效。 ，當(dāng)系統(tǒng)需要上水或不上水時(shí)，即需通過軟件使 處于高低電平，將 置 0 時(shí)， 打開電磁閥上水，將 清 1時(shí)，關(guān)電磁閥。 同時(shí) 口用于控制低水位上水指示燈，當(dāng)系統(tǒng)正處于低水位上水時(shí)，低水位上水指示燈亮 。 ～ 采集 的輸入口 和輸出口 ，在軟件中可查看該口的電平高低，以確認(rèn)水位。 26 第七章 軟件設(shè)計(jì) I/O 口的說明 ～ ADC0804 的數(shù)據(jù)輸入 端口。查看手動(dòng)上水鍵有沒被按下。當(dāng)?shù)谝淮伟?S4 鍵時(shí)，進(jìn)入水位設(shè)置狀態(tài)，然后每按一次 S3 為設(shè)置水位加一，循環(huán)工作。 S S5 單獨(dú) 功能鍵。 本設(shè)計(jì)中采用了中斷方式，其中與 口的鍵盤是用于手動(dòng)上水功能，與 口 連接的 按 鍵用于水位設(shè)置的功能。由于機(jī)械性鍵盤在按鍵的時(shí)候都有抖動(dòng)的現(xiàn)象 ,因此必 須消除這些抖動(dòng) ,保證鍵盤輸入正確。注意 KBF 位必須由軟件清除。 AT89C51 允許端口 0 的部分或全部引腳被使能觸發(fā)中斷，這是通過對(duì) KBI 寄存器對(duì)應(yīng)位置位完成的當(dāng)打開 KBI中斷功能后，任一被使能引腳被拉低都會(huì)將 AUXR1 寄存器內(nèi)鍵盤中斷標(biāo)志（ KBF）置位。該中斷可用于將 MCU 從空閑模式或掉電模式中喚醒。 EA引腳： EA 引腳接到正電源端。只要買來晶振，電容，連上就可以了，按圖 51 接上即可。單片機(jī)使用的是 5V 電源，其中正極 接 40 引腳，負(fù)極（地）接 20 引腳。 INTEL 的 MCS51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品 16 位的 MCS96 系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 時(shí)鐘電路： 8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但 23 8051 單片機(jī)需外置振蕩電容。 全雙工串行口： 8051 內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 (ROM)： 8051 有兩個(gè) 16 位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM) 8051 內(nèi)部有 128 個(gè) 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128 個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。整個(gè)過程結(jié)束 SETB RET 圖 47 A/D 采集流程圖 N Y 數(shù)據(jù)處理 啟動(dòng) AD 初始化 T0中斷 ? 結(jié)束 22 第五章 中央控制器 單片機(jī)構(gòu)成 8051 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、并行接口串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線 、地址總線和控制總線等三大總線 。選片及讀信號(hào)置低，發(fā)讀信號(hào) CLR NOP MOV A, P1 。完成啟動(dòng) SETB WAIT: JNB , WAIT 。對(duì)所有使用到 I/O 口置 1 MOV P3, 0FFH CLR 。例如輸入電壓范圍是 0V 至 2V，則在2REFV端應(yīng)加 1V，但當(dāng)輸入電壓為 0～ +5V 時(shí)，2REFV端無需外加任何電壓，而由內(nèi)部電源分壓得到。 ADC0804 轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)無需調(diào)整，而輸入電壓的范圍可以通過調(diào)整2REFV端處的電壓加以改變。對(duì)于差動(dòng)輸入，輸入電壓可以從非零開始，即minV 到 maxV 。 在 DA 轉(zhuǎn)換過程中，如果再次啟動(dòng)轉(zhuǎn)換器，則終止正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，進(jìn)入新的轉(zhuǎn)換，在新的轉(zhuǎn)換過程中，數(shù)據(jù)寄存器中仍保持上一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果。 當(dāng) CS與 WR同時(shí)有效時(shí)便啟動(dòng) DA 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)產(chǎn)生 INTR 信號(hào)，可供輸出查詢或中斷信號(hào)。 WR由低跳高時(shí) DA 轉(zhuǎn)換開始， 8位逐次比較需用 8 8=64 個(gè)時(shí)鐘周期，再加上控制邏輯操作，一次轉(zhuǎn)換需要 66～ 73個(gè)時(shí)鐘周期。 圖 45 ADC0804引腳圖 ADC0804 轉(zhuǎn)換器的時(shí)序及接口電路 ADC0804 轉(zhuǎn)換器的時(shí)序如下。如果 CS和 WR 端與INTR 端相連 ，則 ADC0804 就處于自動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)換狀態(tài)。若采 用外部時(shí)鐘，則外部 CLKf 可從 CLK 端送入，此時(shí)不接 R、C。此時(shí)，由 ADC0804 片內(nèi)部設(shè)置的分壓電路可自行提供2REFV參考電壓()，“2REFV”端不必外接電源，浮空即可 . ADC0804 片內(nèi)有時(shí)鐘電路，只要在外部“ CLKR”和“ CLK”兩端外接一對(duì)電阻電容即可產(chǎn)生 DA 轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)鐘，其振蕩頻率為 CLKf ≈ RC。參考電壓2REFV可以由外部電路供給，從“2REFV”端直接送入。 ADC0804 的引腳及其功能 ADC0804 的典型外部接線圖如圖 45 所示。 1LSB。s。它是中速廉價(jià)型產(chǎn)品之一。實(shí)際上就是利用激光修正 R5 以進(jìn)行粗調(diào)，修正 R6以實(shí)現(xiàn) 細(xì)調(diào)，最終使其在 250℃ 之下使總電流 I達(dá)到 1μA ／ K。 T9 和 T11 的發(fā)射結(jié)電壓互相反極性串聯(lián)后加在電阻 R5 和 R6 上，因此可以寫出： ΔUBE＝（ R6－ 2 R5） I／ 3 公式 (44) R6 上只有 T9 的發(fā)射極電流，而 R5 上除了來自 T10 的發(fā)射極電流外，還有來自T11 的發(fā)射極電流，所以 R5上的壓降是 R5的 2／ 3。該電路的設(shè)計(jì)使得 T9， T10， T11 三者的發(fā)射極電流相等，并同為整個(gè)電路總電流 I 的 1／ 3。 T1～ T4 是為熱效應(yīng)而設(shè)計(jì)的連接方式。 T6 可用來防止電源反接時(shí)損壞電路，同時(shí)也可使左右兩支路對(duì)稱。 T T8， T10 為對(duì)稱的 Wilson 電路，用來提高阻抗。 Q1NPNC1T12R1 R2Q2PNPQ3PNPQ2NPNQ3NPNQ4PNPR3Q5PNPV+R4R1R2Q3NPNQ4NPNQ6PNPQ7PNP18V 圖 44 ADC590核心電路 圖 44 所示是 AD590 的內(nèi)部電路，圖中的 T1～ T4 相當(dāng)于圖 43 中的 T T2，而 18 T9， T11 相當(dāng)于圖 43 中的 T T4。由于利用了恒流特 性，所以輸出信號(hào)不受電源電壓和導(dǎo)線電阻的影響。 T3和 T4 的發(fā)射結(jié)電壓 UBE3和 UBE4經(jīng)反極性串聯(lián)后加在電阻 R 上，所以 R 上端電壓為 ΔU BE。其基本電路如圖 43所示 ： 圖 43感溫部分核心電路 圖 43 是利用 ΔU BE特性的集成 PN結(jié)傳感器的感溫部分核心電路。 圖 42 外形電路及電路符號(hào) AD590 的主特性參數(shù)如下： 工作電壓： 4～ 30V； 工作溫度：－ 55～＋ 150℃ ； 保存溫度：－ 65～＋ 175℃ ； 正向電壓：＋ 44V； 反向電壓：－ 20V； 焊接溫度（ 10秒）： 300℃ ； 靈敏度： 1μA ／ K。 AD590L， AD590M 一般用于精密溫度測量電路，其電路外形如圖 42 所示，它采用金屬殼 3腳封裝，其中 1腳為電源正端 V＋； 2 腳為電流輸出端 I0； 3 腳為管殼，一般不用。 AD590 的功能及特性 AD590 是電流型溫度傳感器，通過對(duì)電流的測量可得到所需要的溫度值。該器件具有良好的線性和互換性，測量精度高，并具有消除電源波動(dòng)的