【正文】 ***************外部中斷初始化******************** TCON|=0X00。 同級中斷查詢次序 各中斷源的中斷號 中斷的觸發(fā)方式外部中斷0和外部中斷1可以下降沿也可以低電平觸發(fā)，申請中斷的中斷標志位在IE0/，中斷響應(yīng)完之后標志位自動清除。高優(yōu)先級的中斷可以打斷低優(yōu)先級的中斷，低優(yōu)先級的中斷不可以打斷高優(yōu)先級的中斷，同級的中斷同時發(fā)生時按照查詢次序分別響應(yīng)。所有的中斷都具有4個優(yōu)先級，優(yōu)先級可以通過IP和IPH兩個寄存器來設(shè)置。如果在CPU正在響應(yīng)中斷，另一個優(yōu)先級更高的中斷發(fā)生，CPU暫停相應(yīng)當(dāng)下的中斷轉(zhuǎn)而去相應(yīng)更高級的中斷，響應(yīng)完之后再去繼續(xù)相應(yīng)之前的中斷，這個過程叫中斷嵌套，具有這樣功能的中斷系統(tǒng)叫多級中斷系統(tǒng)，否則稱為單級中斷系統(tǒng)。實現(xiàn)這些功能的部件叫中斷系統(tǒng)。單片機觸發(fā)中斷的方式有兩種，一種是下降沿觸發(fā)，一種是低電平觸發(fā)，本設(shè)計采用的是低電平觸發(fā)，它實現(xiàn)起來比較容易，電路也簡單。測試時用打火機加熱熱電阻，可以看到有指示燈依次亮滅。//獲取溫度的個位值if(e==0)e=0x0f。 //獲取溫度百位值f=wendu1%10000/1000。 //獲得浮點溫度值wendu1=wendu*100。//獲取實際的溫度值wendu=。amp。AD100)p1_2=0。if(AD130amp。amp。//隨溫度的變化，指示燈依次亮滅if(AD164)p1_0=0。AD=ADC_RES。=0xe7。0x10)==0)p1_0=0。//開始轉(zhuǎn)換delay(5)。 p1_4=0。ADC_CONTR=0xe7。 //必要的延時p1_1=0。//使用第八路，其余只做IOADC_RES=0。main(){int AD=0。一般情況下中斷優(yōu)先級采用默認方式就好。通過給IP和IPH賦值，可以設(shè)置7個中斷的優(yōu)先級為4級。其他的7位分別為低電壓檢測轉(zhuǎn)換、AD轉(zhuǎn)換、串行口中斷、兩個定時器中斷、兩個外部中斷，給相應(yīng)的位置1，相當(dāng)于打開相應(yīng)的中斷。只取八位結(jié)果的話（8位精度）只讀ADC_RES就行了。也就是說若是選擇多路AD轉(zhuǎn)換，它們工作時并不是同時轉(zhuǎn)換的，而是以掃描的方式進行的。B4為ADC_FLAG即轉(zhuǎn)換完成標志位，轉(zhuǎn)換完成后會自動置1，要注意的是必須要軟件清零。轉(zhuǎn)換完成后可以選擇關(guān)閉電源，這樣可以降低功耗。ADC_CONTR:BIT 7是ADC_POWER，它是ADC模塊電源控制位，ADC_POWER=1即打開轉(zhuǎn)換電源。由于KEIL環(huán)境自帶的頭文件中沒有對AD模塊所涉及的寄存器進行定義，所以在編程之前要在自建的頭文件中對寄存器地址進行定義，如下：名稱寄存器地址作用P1ASF模擬功能控制寄存器9DH控制P1的哪一位為AD轉(zhuǎn)換ADC_CONTRADC控制寄存器BCHADC功能控制寄存器ADC_RES轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器BDH存儲AD轉(zhuǎn)換結(jié)果ADC_RESL轉(zhuǎn)換結(jié)果（低位）寄存器BEH存儲AD轉(zhuǎn)換結(jié)果AUXR1輔助功能寄存器A2H一系列輔助功能控制IE中斷允許寄存器A8H開關(guān)全部中斷IP中斷優(yōu)先級寄存器（低）B8H設(shè)定中斷優(yōu)先級IPH中斷優(yōu)先級寄存器（高）B7H設(shè)定中斷優(yōu)先級 AD模塊所涉及的寄存器P1ASF:給這個8位寄存器的8位賦值可以控制P1的那一位為AD轉(zhuǎn)換引腳?？梢宰鰷囟葯z測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等等。溫度值050120電阻值163K18K2K電壓值轉(zhuǎn)換后24016443 線性化計算表格 熱電阻STC12C5A60S2共有8路10位精度的高速AD轉(zhuǎn)換。 AD分壓電路本設(shè)計所使用的熱電阻為飲水機用的測溫電阻（），靈敏度比較高，誤差是線性化后產(chǎn)生的，誤差是可以通過一定的補償措施來消除的。這樣將通過AD的模塊的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能可以將溫度值的數(shù)字量計算出來，系統(tǒng)的一個顯而易見的缺點是溫度誤差大概在3攝氏度左右，這是在單片機內(nèi)部提取溫度值時，將0—120攝氏度對應(yīng)的電阻值關(guān)系完全線性化。不要為了限流給蜂鳴器接上電阻，要限流也要很小的電阻，因為實驗中在VCC與蜂鳴器之間接上10K電阻后，在測試時蜂鳴器是沒有聲音的，1K電阻時聲音比較微弱。 測試程序運行時串口調(diào)試助手界面 蜂鳴器的連接經(jīng)過測試，用單片機的P0口直接驅(qū)動蜂鳴器效果不理想，所以方案為外接電源以增加驅(qū)動能力（本系統(tǒng)的指示燈、繼電器驅(qū)動、蜂鳴器均使用外接電源增加驅(qū)動能力）。需要注意的是，串行通信在普通C51單片機中只能使用定時器1來作為波特率發(fā)生器，而定時器1的時鐘來源與系統(tǒng)一樣都來自晶振，這樣就大大加重了系統(tǒng)的負擔(dān)，經(jīng)過測試，本系統(tǒng)如果采用定時器1作為波特率發(fā)生器，控制的實時性將大打折扣。 //接受給發(fā)送 Flag=1。 //清除RI接受中斷標志 ReData = SBUF。 //發(fā)送完成后清除標志位 Flag=0。 //SUBF接受/發(fā)送緩沖器 while(TI==0)。 //開串口中斷 EA = 1。 //裝載計數(shù)值，需要仔細計算 TR1 = 1。 //波特率 19200、數(shù)據(jù)位停止位1。 //定時器工作方式2 //使用定時器作為串口波特率發(fā)生器 PCON|= 0x80。單片機驗證程序如下：main (void) { SCON = 0x50。為了驗證上述硬件的正確性，單片機與上位機之間串行通信功能測試是必要的。IEEE1394即WIRE FIRE，也稱“火線”。而且可以使用USB集線器，最多在5M內(nèi)可以連接127臺設(shè)備。隨著時代的發(fā)展，串行通信也朝高速化發(fā)展，串行通信有了USB接口，這種規(guī)格可以整合計算機連接的外圍設(shè)備，不必要每個設(shè)備都有專用接口，都是通用的USB接口。在工業(yè)領(lǐng)域上，RS232通信大多使用正負9V分別表示0和1。新式的計算機一般是都是以9針的形式接出來，需要注意的是計算機上的均是公頭。最近幾年還有USB和IEEE1394。但是在短距離通信中，并行通信可以使數(shù)據(jù)傳輸速度更快，部分科學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)儀器由于短時間要傳送大量數(shù)據(jù)，所以要使用并行接口，常用的并行數(shù)據(jù)傳輸接口有GPIB和LTP。兩者的傳輸速率相差了七倍，那么串行通信還能存在那么久并且越來越廣泛應(yīng)用是有其原因的，因為并行通信雖然可以一次傳送8位數(shù)據(jù)，但是在傳送過程中容易因為線路問題發(fā)生標準電位變化（通常是因為信號衰減和信號間串音干擾），使傳輸數(shù)據(jù)錯誤，若傳輸線路長的話，這種錯誤將更加明顯。顧名思義，并行通信是設(shè)備間一次傳送8位數(shù)據(jù)。 //啟動獨立波特率發(fā)生器*/我使用的是串行通行，采用了TXD RXD 和GND三根線實現(xiàn)最簡單的串行通信，用到了9針RS232串行口中的3根，即5引腳。 //獨立波特率發(fā)生器時鐘為Fosc,即1T AUXR |= 0x01。 //8位數(shù)據(jù),可變波特率 BRT = 0xB8。= 0x7f。確定使用獨立波特率發(fā)生器之后，模式1的波特率除了與系統(tǒng)時鐘SYSLK和PCON有關(guān)之外，還與BRT的值有關(guān)系，BRT的載入值決定了串行口1的波特率。發(fā)送的過程是：寫SBUF、數(shù)據(jù)到移位寄存器、逐位通過TXD發(fā)送，完成一幀后，置TI為1，申請中斷。（即要不要對系統(tǒng)的時鐘進行12分頻）。在AUXR輔助寄存器中可以定義使用定時器1作為波特率發(fā)生器還是使用獨立波特率發(fā)生器。對于SBUF進行寫操作，代表要發(fā)送寫的內(nèi)容，對SBUF進行讀操作，代表要獲取接收到的數(shù)據(jù)。TI與RI分別是串行口接收與發(fā)送標志位。設(shè)計中下載程序和串行通信都是使用串口1，工作模式是模式1。無奇偶校驗。兩個通信接口都有四種工作方式。所以在最終的程序中使用獨立波特率發(fā)生器，但是在下面的測試程序中使用定時器1作為波特率發(fā)生器。STC12C5A60S2擁有兩個全雙工的串行通信接口，他們可以使用定時器1作為波特率發(fā)生器，也可以使用獨立波特率發(fā)生器。系統(tǒng)使用的轉(zhuǎn)換線采用的是CH340轉(zhuǎn)換芯片，比較常用的還有PL2303，電路圖都可以很容易查到，但是有一點需要注意，那就是，光有轉(zhuǎn)換線還是不行的，一定要在電腦端安裝驅(qū)動程序才可以，電腦才能通過USB口正確的識別設(shè)備，要根據(jù)驅(qū)動芯片型號選擇驅(qū)動程序。 MAX232應(yīng)用電路在上圖中需要注意的是MAX232的6號引腳上的電解電容正極接地，15和16引腳之間使用10UF的電解電容。 MAX232下載電路、USB—RS232轉(zhuǎn)換以及串行通信要想實現(xiàn)單片機與計算機的通信，無論是下載程序還是普通的串行通信，必定要進行的一個步驟就是電平轉(zhuǎn)換，因為單片機和計算機在內(nèi)部使用的表示0和1的電平信號不屬于一個類型，就像兩個人說話語言得一樣，所以必須進行電平轉(zhuǎn)換，我們常用的方式是使用MAX232芯片完成這項工作，將單片機的COMOS電平與計算機的TTL電平進行相互轉(zhuǎn)換以實現(xiàn)它們之間的通信。當(dāng)時鐘頻率高于12MHZ時，可以使用第二復(fù)位引腳，在RST2/EX_LVD/。 }}程序下載之后，如果電路焊接正確的話P1口所接的指示燈會有跑馬燈的效果。//延時函數(shù) LED = _crol_(LED,1)。 P1 = LED。在電路焊接時，對這部分電路進行測試的方法比較簡單，就給相應(yīng)的I/O口賦值觀察燈亮或者滅就可以，測試代碼如下：main(){ unsigned char LED。電路圖如下： 指示燈電路如上圖，在程序運行的時候，給單片機P1口復(fù)位為高電平，指示燈全滅，程序運行時，根據(jù)需要將相應(yīng)I/O口置零或者置1，讓指示燈亮或滅。Stc12c5a60s2單片機每個IO口的驅(qū)動能力達到了20mA,但是整塊板子的驅(qū)動能力不超過120mA，P1口沒有內(nèi)部上拉電路，所以要外接上拉電阻，以增強驅(qū)動能力，降低單片機的功耗。由于需要提供的5V電壓接口太多，為了電壓更加穩(wěn)定，系統(tǒng)采用了3片7805來提供5V電壓。固態(tài)繼電器的導(dǎo)通雖然寬泛，3—32V，但是經(jīng)過測試之后發(fā)現(xiàn)單片機的I/O口5V無論加不加上拉電路都是不能驅(qū)動的，只有外接單獨的12V才能使其輸出端導(dǎo)通。12V電壓經(jīng)過7805穩(wěn)壓芯片，為系統(tǒng)各個部件提供穩(wěn)定的5V電壓。需要供電的部件如下：單片機 5V數(shù)碼管 5V繼電器1 5V繼電器2 5V固態(tài)繼電器 12V紅外模塊 5V流量計 5VAD分壓電路、蜂鳴器、指示燈電路、MAX232電路都需要5V電壓。如果用鑷子觸碰另外一個引腳，電壓有明顯變化的話，此時晶振是起振狀態(tài)。晶振電路的原理是：單片機的內(nèi)部有個高增益的反向放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)生震蕩時鐘，簡單說就是利用了正反饋的原理。晶振的兩只管腳分別連接單片機的18和19號腳。單片機的一切指令執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)之上的，晶振提供的頻率越高，單片機運行的速度越快。它為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。而且它內(nèi)部集成了2路PWM，8路高速10位AD，完全符合系統(tǒng)的設(shè)計要求，而且它的串行通信口有獨立的波特率發(fā)生器，這就大大減小的系統(tǒng)的負擔(dān)，可以更好地實現(xiàn)實時控制。 //輔助寄存器3 系統(tǒng)硬件 單片機最小系統(tǒng)板 系統(tǒng)的控制核心單片機此次設(shè)計選用了51單片機系列中的高端型號STC12C5A60S2，是宏晶生產(chǎn)的高速、低功耗、抗干擾的以8051為CPU的新一代單片機。sfr BRT=0X9C。 //AD結(jié)果寄存器sfr P1ASF=0X9D。 //水位控制繼電器//開發(fā)環(huán)境中自帶頭文件中沒有包含的寄存器地址sfr ADC_CONTR=0XBC。 //低水位測量sbit fengmingqi=P0^6。 //MAX7219顯示數(shù)據(jù)鎖存控制sbit shuiwei_high=P0^4。 //MAX7219串行數(shù)據(jù)輸入sbit CLK = P0^3。 //高電平接通sbit hongwai = P0^0。//代碼中不可直接使用P1^6sbit jidianqi1 = P3^6。 //高水位燈sbit p1_5 = P1^5。 //串行數(shù)據(jù)接受完成標志sbit p1_3 = P1^3。 //外部中斷0點亮（設(shè)定用水量按鍵）低電平點亮sbit p1_1 = P1^1。流量計介入單片機使用計數(shù)器TO即CLKOUT0/INT/T0/。單片機選用的是40引腳雙列直插STC12C5A60S2。服務(wù)端主要有流量計、紅外模塊、水位計、熱電阻、加熱器等功能構(gòu)件和水泵、噴頭、水池等淋浴設(shè)施。 會員信息管理界面 賬單管理界面 系統(tǒng)硬件連接系統(tǒng)的硬件大概包括三大部分：上位機控制端、中控臺、服務(wù)端。如圖 會員付款查詢界面 會員付款界面付款結(jié)束后彈出“服務(wù)結(jié)束”對話框，退出系統(tǒng)。普通用戶結(jié)賬，輸入當(dāng)前水價，彈出付款窗口，付款成功后，由管理員發(fā)送消息記錄，點擊“已收款”退出系統(tǒng)。 感應(yīng)到障礙并出水服務(wù)過程中可以對水量和溫度進行設(shè)定。上述特色中前兩個體現(xiàn)了節(jié)水的理念，第三、第四和第六個特色體現(xiàn)了智能的理念，第五個特色體現(xiàn)了商用的理念。通過兩個浮球開關(guān)可檢測水容器的水位，利用水泵補水。 上位機消費模式，上位機通過RS232通信可控制服務(wù)的啟停，并且擁有會員信息數(shù)據(jù)庫庫，可在會員模式下結(jié)賬。 溫度實時顯示（上位機與服務(wù)端同時顯示），且用水溫度可自主設(shè)置。2 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)的功能概述 系統(tǒng)部件圖示本設(shè)計比起已經(jīng)出現(xiàn)的類似設(shè)備擁有六大特色： 紅外感應(yīng)出水，安全性好，在水加熱的過程中和水溫超限時不可出水。使用VB語言是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，可以方便的設(shè)計出在window環(huán)境下友好的人機界面，通過調(diào)用AIP接口函數(shù)對串口數(shù)據(jù)的操作，用戶可以輕點幾下鼠標就能實現(xiàn)計算機控制。將單片機采集的數(shù)據(jù)通過串行口傳給PC機，由