【正文】 得單片機(jī)內(nèi)部的時鐘發(fā)生器為單片機(jī)輸出時鐘信號。如果圖中的振蕩器使用的是石英晶體振蕩器時，而且外接電容的容量為 C=（ 30177。第 19 管腳也就是所謂的 XTAL2 和他相對應(yīng)的單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)又是帶時間規(guī)律的高低電平信號的流入端。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89C51 單片機(jī)的時鐘電路 單片機(jī) AT89C52 的第 18 和第 19 管腳為其外部硬件晶振電路的接口，它的管腳名稱分別是 XTAL1 以及 XTAL2。這幾種芯片都有片內(nèi) 4KB 程序存儲器， 8051 內(nèi)部為 ROM，如果系統(tǒng)處理的工作不太復(fù)雜，程序加數(shù)據(jù)不超過 4KB，那么這個芯片只要外接晶 體振蕩器和復(fù)位電路就可以構(gòu)成最小系統(tǒng)，其主要特征包括有 4KB 內(nèi)部程序存儲器 (地址是 0000H～ 0FFFH)，引腳要接高電平；有128B 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 (地址是 00H～ 7FH)；因為沒有用到外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，所以 P0～ P3 口可以全部作為 I/O 接口。 圖 AT89C51 的引腳排列 11 AT89C51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)介紹 最小系統(tǒng)指能滿足要求的最小配置系統(tǒng)。但常用其第二功能， ～ 每個端口都有 4個 TTL邏輯門電路供它驅(qū)動。 P3 口：（ ～ ）單片機(jī)的 P3 口和其他三個口都不一樣。太陽能熱水器控制器設(shè)計 10 單片機(jī)內(nèi)部和 P2口對應(yīng)的還有四個 TTL類型的邏輯門電路是由單片機(jī)的 P2口的輸出驅(qū)動。是一個八位的漏極開路型的端口，這八位端口不但可以作為輸入端口，也可以 作為輸出端口。單片機(jī)內(nèi)部和 P1口對應(yīng)的還有四個 TTL類型的邏輯門電路是由單片機(jī)的 P1口的輸出驅(qū)動。 P1 口： (～ ) 單片機(jī)的 P1口總共有八位，是一個八位的漏極開路型的端口，這八位端口不但可以作為輸入端口，也可以作為輸出端口。也就是說這八位數(shù)據(jù)端口是雙向的 。 GND: +5V 的電源電壓的負(fù)極端口引腳，也就是一般所說的接地端口。 （ 2）存儲器系統(tǒng) 4KB 的程序存儲器（ ROM/EPROM/Flash）； 128KB 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）。在當(dāng)計數(shù)器計數(shù)多出來的那一個周期的 S5P2 被置位。在實際應(yīng)用中，允許 中斷的命令程序 需要確定是不是 TF2或者 EXF2 把中斷激活的。 三個定時器中的第三個定時器的觸發(fā)通常是由寄存器 TF2 和 EXF2 經(jīng)過一個或門來使得第三個定時器觸發(fā)。在 AT89C51 中 IE 寄存器第 6 位也是不可以使用的。特別的 IE中還有總的控制位就相當(dāng)于一個總開關(guān)，這個總開關(guān)控制所有的中斷。單片機(jī)的這些中斷的任何一個中斷源頭都受特殊 寄存器 IE 或者置位 按鍵控制，即可以使這些中斷源是不是有效。 AT89C51 有 6 個 中斷源 ：兩個是受外部影響 的中斷 INT0 和 INT1。當(dāng)外部晶體振蕩電路不發(fā)生震蕩時并且整個系統(tǒng)中的太陽能熱水器控制器設(shè)計 8 其他電路元部件也一樣不工作時單片機(jī)的工作會一直進(jìn)行到下一個硬件電路中的復(fù)位點為止才會停止工作的。當(dāng)整個在不工作的情況下單片機(jī)就會停止工作，雖然單片機(jī)已經(jīng)停止工作了，但是它內(nèi)部的存儲區(qū)間、定時（計數(shù)器）以及處于通信的端口和中斷任然是在工作狀態(tài)的。 (9） 運(yùn)行時對于電流電壓的消耗非常的低。 (7）八個中斷地址區(qū)。 (5） 由于內(nèi)部特殊的構(gòu)造為程序員提供了一個 256*8KB 的內(nèi)部隨機(jī)存儲單元 （ RAM）以及三十二個可以對端口編寫程序的 I/0 口。 (3） 對于程序的編寫或是刪除的次數(shù)可以達(dá)到上千次。 AT89C51 的主要性能參數(shù)： (1） AT89C51 與 MCS51 系列單片機(jī)的編程指令代碼以及管腳的各個功能都是一樣的。 AT89C51 單片機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)使用的是 ATMEL 公司的較為成熟的技術(shù)。芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造中還含有一個 8KB 的可以進(jìn)行成百上千次反復(fù)編寫程序或者是刪除程序的 PEROM。 7 3 硬件電路設(shè)計 熱水 器的水控制系統(tǒng)硬件電路主要包括幾個方面 ： 單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源電路、 溫度檢測電路、水位檢測電路、顯示電路、控制電路和 A / D 轉(zhuǎn)換電路等。另一種方法是水箱水位高、低水位檢測傳感器的測量 ， 并通過光根據(jù)水位變化 ， 系統(tǒng)工作時 ，單片機(jī)相比 ,在設(shè)定溫度與當(dāng)前溫度擬合 ： 當(dāng)當(dāng)前的溫度小于設(shè)置值將被關(guān)閉繼電器開關(guān) ， 打開加熱器部分 ， 自動控制的水 ， 當(dāng)水位低于低水文件將自動關(guān)閉設(shè)備的繼電器開關(guān) ， 開始水設(shè)備。 方案選擇實現(xiàn) 通過對太陽能熱水器控制要求、設(shè)計任務(wù)和系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能，綜合成本等各因素考慮設(shè)計出如下的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示，系統(tǒng)硬件原理圖見附錄A。 想 要顯示水位量就要 采用 水 位檢測傳感器，這個信號就要由傳感器來檢測，這里的水位檢測傳感器選用 模擬 量的傳感器，模擬量不能直接進(jìn)入單片機(jī)轉(zhuǎn)化，要變?yōu)槎M(jìn)制的數(shù)字量才能送進(jìn) 單片機(jī)進(jìn)行處理，這就 需 要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，把采集到的水位信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量。 總體設(shè)計 依據(jù)該設(shè)計所要實現(xiàn) 的功能，選擇適當(dāng)?shù)脑骷?適合 的芯片來設(shè)計系統(tǒng)，了 解各器件的原理和功能。 由控制器和智能類型 ： 選擇合理 設(shè)備 ， 檢查和控制相應(yīng)的檢測和控制 裝置 ,將水溫加熱到所需的溫度和保持它。當(dāng)水箱的溫度很低 ， 輔助電加熱方式加熱水所需的溫度 ， 當(dāng)水箱的溫度過高 ， 或兌冷水或無能為力。本設(shè)計主要研究水溫控制系統(tǒng) ， 現(xiàn)有的方案相對比較常用的如下 手動式 ： 首先在使用手動調(diào)整機(jī)械閥、熱水和冷水混合比 ， 溫度合適后再使用 ， 但在使用過程中 ， 經(jīng)常把一段時間的寒冷和熱水 ， 混合 ,然后將出現(xiàn)冷熱的現(xiàn) 5 象 ， 造成資源的浪費(fèi) ， 和壓力的變化 ， 都需要手動調(diào)整 ， 這樣的操作既復(fù)雜又不方便 ， 也使游泳者的皮膚很不舒服。 (6)迫使 加 水 ： 水位傳感器系統(tǒng)故障 ,根據(jù) “ 上 水 ” 按鈕完成義務(wù)加水 ， 嗶嗶的聲音將會出現(xiàn)在那一刻 ， 留意是否 溢出。按 “水”， 此時數(shù)碼管顯示的水 ， 如顯示 50， 解釋是 50%，“ 水位 ” 按鈕的 LED 燈 ， 在 “ 周日下午 ” 或 “ ∨ ”鍵調(diào)整水位設(shè)置。2 ℃ ； (3)水位顯示 ： 該系統(tǒng)使用的水位檢測電路可以檢測水位三個 ， 50%， 80%，100%； 使用發(fā)光二極管來顯示當(dāng)前水平 ， 當(dāng)水位超過這些網(wǎng)站時 ， 相應(yīng)的發(fā)光二極管 (LED)。顯示模塊選擇使用六個普通陽極 LED 數(shù)碼管距離的實時動態(tài)顯示 ， 報警當(dāng)缺水或水位太高 ， 返回信號開始工作。通過使用單片機(jī)控制和水位檢測模塊的模擬信號通過 A / D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存儲到 LED顯示屏。 (4)總體設(shè)計 。 (2)A / D 轉(zhuǎn)換器的設(shè)計和單片機(jī)接口 。 這個主題設(shè)計基于單片機(jī) AT89C51 單片機(jī)為中心的太陽能熱水器控制器 ,傳感器發(fā)出的信號在溫度和水位檢測通過調(diào)整 ,A / D 轉(zhuǎn)換成單片機(jī) ,后一方面 ,通過 3 LED 顯示當(dāng)前溫度和水位值 ,另一方面 ,與參考溫度和水位設(shè)置點 ,操作 ,根據(jù)結(jié)果做出相應(yīng)的水、暖氣 ,熱水器控制器相應(yīng)的溫 度和水位控制 。它是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚募矣迷O(shè)備 ,為了 提高我們的生活質(zhì)量起著不可替代的作用。推廣和使用太陽能技術(shù) ,大量的節(jié)約能源 ,改善環(huán)境 ,提高人民的生活質(zhì)量 ,生活對人類文明和科技進(jìn)步作出了巨大的貢獻(xiàn)。這個主題是基于 AT89C51 單片機(jī)的太陽能熱水器控 制器 ,通過單片集成電路技術(shù) ,太陽能熱水器控制技術(shù)的理解等 ,聯(lián)系實際需求 ,將知識應(yīng)用到現(xiàn)實生活中 ,在設(shè)計的實踐和發(fā)展 ,更符合實際的需求 ,使太陽能熱水器控制器具有較高的實用性。在太陽能應(yīng)用技術(shù) ,太陽能熱水器制造技術(shù)相對成熟 ,成本廉價產(chǎn)品 ,同時為人們提供低消耗的能源、環(huán)境維護(hù)、相對安全的熱水 ,受到人們的歡迎。 近年來 ,太陽能的使用和其他動態(tài)耦合 ,使太陽能熱水器更先進(jìn) ,可以使用熱水在所有的天氣條件。所以你需要設(shè)計一個智能太陽能熱水器控制器實現(xiàn)自動上水、水位、水溫控制 ,高溫報警 ,低水位報警并自動上水 ,自動低溫加熱 ,和其他功能。太陽能熱水器市場上單一的功能 ,復(fù)雜的操作 ,是不方便控制 ,大多數(shù)熱水器只有純粹的加熱 ,沒有其他的智能控制方法 ,在沒有太陽的天氣不能使最熱的水箱里的水。太陽能控制器可以根據(jù)天氣條件下使用輔助加熱器太陽能熱水器控制器設(shè)計 2 部分使水箱內(nèi)水溫在設(shè)定到來之前的空間設(shè)置溫度 ,從而達(dá)到全天供應(yīng)熱水的目的。 太陽能熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀 就目前而言 ,中國將成為世界最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國之一 ,熱水器的年產(chǎn)量大約是世界上所有國家的總和 ,現(xiàn)有超過一百的太陽能熱水器制造商。原天然氣熱水器加熱速度更快 ,但煤炭將會對環(huán)境造成一定污染。太陽能熱水器是環(huán)保、無污染、使用可靠的信任的人。太陽能熱水器以其許多優(yōu)點越來越多的人喜歡利用太陽的能源節(jié)約大量的其他不可再生能源 ,是未來能源發(fā)展的趨勢是現(xiàn)代文明社會的最佳選擇綠色能源。能源和安全問題是現(xiàn)代社會的重點。一些應(yīng)用程序的太陽能技術(shù)還沒有被打破 ,和產(chǎn)品成本很高。針對這個太陽能將成為最理想的替代能源。太陽能在地球上存在的大量的少數(shù)民族地區(qū)具有普遍性 ,可以就地訪問 。太陽能的開發(fā)和應(yīng)用學(xué)科目前已成為關(guān)注 的焦點。處理動態(tài)能量的影響 ,完全可以繼續(xù)表明 ,人類可以只需要找到更多無污染的可再生能源 ,大規(guī)模的開發(fā)和利用。s measurement and temperature detection, and according to the set point to adjust temperature and water, achieve full tianshui uninterrupted water supply. Software is in the service of hardware system, at the same time, through relevant control circuit and software program designed to implement the intelligent of the solar energy water heater controller. Implementation of various intelligent control at the same time also need to give attention to two or morethings arrives staff can convenient choice, set up and modify the relevant Settings. According to the weather changes for people choose the required heating state. Further improve the degree of automation and intelligent water heater. Keywords： Solar hot water temperature control； Single chip microputer；ThesensorWater level 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................... II 1 緒論 ......................................................................................................................................... 1 太陽能熱水器的發(fā)展史 .............................................................................................. 1 太陽能熱水器的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................................................................... 1 本課題研究目的和意義 ............................................................................................. 2 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ................................................................................................................ 4 系統(tǒng)設(shè)計思路 ............................................................................................................. 4 系統(tǒng)的設(shè)計要求 .....