【正文】 器，片內(nèi)有8路模擬選通開關(guān)、三態(tài)輸出鎖存器以及相應(yīng)的通道地址鎖存與譯碼電路。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：R=ρS/L式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω抗振動、沖擊、耐腐蝕全不銹鋼結(jié)構(gòu)　　高溫、高壓　　 由于沒有活動部件,抗振動和抗沖的能力很強(qiáng),可用于惡劣的環(huán)境。應(yīng)變片壓力傳感器,應(yīng)用先進(jìn)的鍍膜工藝,將應(yīng)變電橋直接制作在測壓膜片上。也就說。其中低字節(jié)（LS Byte）的低4位來保存溫度的小數(shù)位（bit0～bit3）。溫度轉(zhuǎn)換算法及分析如下:由于DS18B20轉(zhuǎn)換后的代碼并不是實(shí)際的溫度值，所以要進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換。: 溫度格式LS ByteMS ByteBit723Bit15SBit622Bit14SBit521Bit13SBit420Bit12SBit321Bit11SBit222Bit1026Bit123Bit925Bit024Bit824其中“S”為標(biāo)志位，對應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號位S=0時，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時，先將補(bǔ)碼變換為原碼，再計(jì)算十進(jìn)制值。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的0，1字節(jié)。本文使用外部電源供電。GND為接地線，DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機(jī)相連。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測溫系統(tǒng)。C，適用于對性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。省略了存儲用戶定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為177。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。C。 DS18B DS1822 的特性 DS18B20可以程序設(shè)定9~12位的分辨率，精度為177。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V~，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 2176。C。C范圍內(nèi),精度為177。C~+125176。使您可以充分發(fā)揮“一線總線”的長處。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。對于片內(nèi)還有EPROM的機(jī)型，在編程期間，此引腳用作12V編程電源Vpp的輸入端。 EA/VPP（31腳）： EA為片外程序存儲器選通斷。在從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機(jī)器周期內(nèi)該信號有效兩次，并通過數(shù)據(jù)總線P0口讀回指令或常數(shù)。在訪問片外程序存儲器期間，下降沿用于控制鎖存P0輸出端的低八位地址；在不訪問片外程序存儲器期間，可作為對外輸出的時鐘脈沖或用于定時目的。ALE/PROG（30腳）：地址鎖存有效信號輸出端。當(dāng)單片機(jī)震蕩工作時，該引腳上將出現(xiàn)持續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平，這時可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)回復(fù)到初始狀態(tài)。控制線RST/Vpd（9腳）：RST即為RESET，Vpd為備用電源。作為第一功能使用時同P1口，每一位均可獨(dú)立作為I/O口。P2口：可作為一般I/O口用，但應(yīng)用系統(tǒng)采用外部系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)時，它分時作為高8位地址線。P0口：可作為一般的I/O口用，但應(yīng)用系統(tǒng)采用外部總線結(jié)構(gòu)時，它分時作低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)總線用。 在訪問片外擴(kuò)展存儲器時，低8位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時傳送，高8位地址由P2口傳送。每個口都包含一個鎖存器，即專用寄存器P0P3，一個輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。外接晶體引腳XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）：接外部晶振的兩個引腳。主電源引腳Vcc（40腳）：接+5V電源正端。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。GND：接地。低功耗的閑置和掉電模式5個中斷源32可編程I/O線三級程序存儲器鎖定4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10年主要功能特性：該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。將不同阻值所分得的電壓經(jīng)PTB1轉(zhuǎn)換后，可判斷出水位信息（高、中、低、干燒）。 水位檢測電路水位檢測為三個并聯(lián)的不同阻值的電阻，電路的電極電流較小(幾個微安)，電腐蝕小，適用水電阻變化范圍大(幾K一100K歐)。如圖2所示DS18B20的2腳DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；1腳GND為電源地；3腳VDD為外接供電電源輸入端。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。其電路原理框圖如下：GND9DQ8VDD7DS18B20AT89C51VCCRVCC 溫度檢測電路DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO－92小體積封裝形式；溫度測量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，℃，被測溫度用符號擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出，支持3V～，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 溫度檢測電路本文采用溫度傳感器DS18B20采集電熱水器的實(shí)時溫度, 。 （5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。 （3） 送要轉(zhuǎn)換的那一通道的地址到A，B，C端口上。通道選擇表如下表所示： ADC0809通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7ADC0809應(yīng)用說明：（1） ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89C51單片機(jī)直接相連。當(dāng)ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。D7－D0為數(shù)字量輸出線。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。 數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。R6R3R4U1BELLD1YELLOWQ1NPN12V(A8)21AT89C51 報(bào)警電路 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 ADC0809的管腳分布及其與AT89C51的主要接口示意圖： ADC0809引腳及與AT89C51連接示意圖由上圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。單片機(jī)接收到漏電信號，則停止加熱、保溫及鍵盤操作，結(jié)束程序并發(fā)出報(bào)警信號，蜂鳴器連續(xù)嗚響。在正常情況下，流過磁環(huán)的電流大小相等，方向相反，磁環(huán)檢測線圈無感應(yīng)電流信號，漏電檢測集成電路輸出低電平。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序，具體編程見程序清單。當(dāng)I/O口線內(nèi)部有上拉電阻時，外電路不可接上拉電阻。 7805三端穩(wěn)壓電源電路 鍵盤接口電路本畢業(yè)設(shè)計(jì)的按鍵采用獨(dú)立式按鍵，是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點(diǎn)是每個按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。其用法和LM317差別不大，如下圖所示。可調(diào)穩(wěn)壓電路原理圖如圖所示。調(diào)節(jié)R2阻值即可調(diào)節(jié)LM317輸出電壓UO。另一路是LM317調(diào)整端流出的電流ID，ID的平均值是50μA左右，最大值一般不超過100μA。Rl是一個固定電阻，小于240歐姆。從電路中可以看出，LM317的輸出電壓(也就是穩(wěn)壓電源的輸出電壓)U0為兩個電壓之和，也就是R1兩端電壓與R2兩端電壓之和。它具有輸出電壓可變、內(nèi)藏保護(hù)功能、體積小、性價(jià)比高、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。于是采用可調(diào)壓芯片LM317，它是穩(wěn)壓芯片。它的穩(wěn)定與否涉及到電路是否能穩(wěn)定工作。（6）電路目的：給單片機(jī)及其他控制電路提供電源。負(fù)壓系列：CW7900系列與CW7800系列相比，除了輸出電壓極性、引腳定義不同外，其它特點(diǎn)都相同。正壓系列：CW7800系列，該系列穩(wěn)壓塊有過流、過熱和調(diào)整管工作保護(hù)，以防過載而損壞。它們的基本組成及工作原理都相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。由于三端式穩(wěn)壓器只有三個引出端子，具有應(yīng)用時外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用。所以，接上負(fù)載時的橋式整流電容濾波電路的輸出電壓介于上述兩者之間，其大小與放電時間常數(shù)RLC有關(guān)，RLC越大，U0越大。電容濾波電路主要利用電容兩端電壓不能突變的特性，使負(fù)載電壓波形平滑，故電容應(yīng)與負(fù)載并聯(lián)。濾波電路常見的有電容濾波電路、電感濾波電路及π型濾波電路。整流電路將交流電變?yōu)槊}動直流電，但其中含有大量的交流成分（稱為紋波電壓）。小功率直流電源因功率比較小，通常采用單相交流供電。濾波電路用來濾除整流后單向脈動電壓中的交流成份，合之成為平滑的直流電壓。變壓器副邊與原邊的功率比P2/P1=η，式中η為變壓器的效率。本設(shè)計(jì)中采用了線性工作狀態(tài)的線性集成穩(wěn)壓電源。 電源電路電源電路按元件類型可分為電子管穩(wěn)壓電路、三極管穩(wěn)壓電路、可控硅穩(wěn)壓電路、集成穩(wěn)壓電路等。直流穩(wěn)壓電源由變壓器、整流橋、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。本設(shè)計(jì)中只用最小系統(tǒng)加上鍵盤、顯示、ISP接口電路，單片機(jī)本身資源可以滿足設(shè)計(jì)要求，所以不必對單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROM、RAM、I/O、定時器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)思路，采用單片機(jī)作為控制器件，本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)包括信號檢測、處理、顯示和繼電器控制幾個模塊， ：漏電、短路、水位、溫度、干燒測量電路A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809電源繼電器輸出報(bào)警輸出電加熱指示單片機(jī)AT89C51基于82C55的現(xiàn)實(shí)和鍵盤電路實(shí)時時鐘DS12887 系統(tǒng)原理框圖圖（）第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)要求和原理框圖，檢測器的功能是有一下幾塊模塊實(shí)現(xiàn)的：信號檢測、處理、顯示和繼電器控制幾個模塊。時，蜂鳴器報(bào)警。是，單片機(jī)控制繼電器斷電斷電，停止加熱。軟件編寫時，首先檢測功能按鍵，先進(jìn)行溫度范圍設(shè)置，其次檢測加減按鍵，進(jìn)行溫度范圍調(diào)節(jié)，然后運(yùn)行程序，由傳感器經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，檢測水溫，水溫在小于設(shè)置溫度范圍1176。穩(wěn)壓電路采用CW7805芯片，輸出+5V。系統(tǒng)具有控制繼電器功能實(shí)現(xiàn)自動上水、加熱 系統(tǒng)研究思路根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，從而要解決水位水溫的顯示和上水控制以及電加熱的切換問題。 系統(tǒng)具有水溫和水位的高分辨率顯示。（7）設(shè)置一個蜂鳴器，當(dāng)熱水器出現(xiàn)異常情況而報(bào)警時，由蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，并自動切斷加熱元件的供電。缺水報(bào)警：當(dāng)儲水箱內(nèi)缺水時，自動報(bào)警。高溫報(bào)警：當(dāng)檢測溫度高于65℃時，自動報(bào)警。報(bào)警指示燈（黃）：當(dāng)熱水器出現(xiàn)異常情況時，該指示燈被點(diǎn)亮。電源指示燈（紅）：接通220V電源，該指示燈點(diǎn)亮。溫度－鍵：每按一次該鍵，預(yù)設(shè)溫度減1℃，長按該鍵（時間超過1秒以上），預(yù)設(shè)溫度快速減小，當(dāng)預(yù)設(shè)溫度減到30℃時，按該鍵不起作用。如220V總電源關(guān)閉后再開機(jī)，預(yù)設(shè)溫度自動定為40℃。電源開關(guān)鍵：電源關(guān)閉時，4個數(shù)碼管熄滅，加熱元件斷電，但單片機(jī)系統(tǒng)正常工作，熱水器面板上的電源指示燈點(diǎn)亮。（3）溫度預(yù)設(shè)范圍為30～60℃，當(dāng)檢測溫度低于預(yù)設(shè)溫度1℃時