【正文】 —高無動(dòng)作電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)?？梢燥@示84行1616點(diǎn)陣的漢字。 18B20與單片機(jī)的連接電路 液晶顯示模塊 液晶顯示屏簡介12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。每個(gè)DS18B20有自己的序列號，因此本系統(tǒng)可以在一根總線上掛接了4個(gè)DS18B20，通過CRC校驗(yàn)，對各個(gè)DS18B20的ROM進(jìn)行尋址，地址符合的DS18B20才作出響應(yīng)，接收主機(jī)的命令，向主機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)換的溫度。主機(jī)按照通信協(xié)議用一個(gè)IO口模擬DS18B20的時(shí)序，發(fā)送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）給DS18B20，并讀取溫度值，在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，用圖形液晶模塊顯示各點(diǎn)的溫度。每個(gè)ROM命令都是8 bit長。當(dāng)DS18B20發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即向主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作。a．初始化：DS18B20所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開始。符號位說明溫度是正值還是負(fù)值，正值時(shí)S=0，負(fù)值時(shí)S=1。要啟動(dòng)溫度測量和模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，處理器須向其發(fā)出Convert T [44h] 命令；轉(zhuǎn)換完后，DS18B20回到空閑狀態(tài)。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼（CRC ）。暫存器還提供一字節(jié)的上線警報(bào)觸發(fā)（TH）和下線警報(bào)觸發(fā)（TL）寄存器（2和3字節(jié)），和一字節(jié)的配置寄存器（4字節(jié)），使用者可以通過配置寄存器來設(shè)置溫度轉(zhuǎn)換的精度。 DS18B20詳細(xì)引腳功能描述序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DQ數(shù)字輸入輸出引腳,開漏單總線接口引腳,當(dāng)使用寄生電源時(shí),可向電源提供電源3VDD可選擇的VDD引腳,當(dāng)工作于寄生電源時(shí),該引腳必須接地64位ROM存儲(chǔ)器件獨(dú)一無二的序列號。內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。測量溫度范圍在－＋。在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無二的序列號。因此用它來組成一個(gè)測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。該時(shí)鐘電路強(qiáng)大的功能和優(yōu)越的性能，在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中，尤其是某些自動(dòng)化控制、長時(shí)間無人看守的測控系統(tǒng)等對時(shí)鐘精確性和可靠性有較高要求的場合，具有很高的使用價(jià)值。其簡單的三線接口能為單片機(jī)節(jié)省大量資源，DS1302的后背電源及對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力保證電路斷電后仍能保存時(shí)間和數(shù)據(jù)信息等。目前常用的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，很多采用單片機(jī)的中斷服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，這種方式一方面需要采用計(jì)數(shù)器，占用硬件資源，另一方面需要設(shè)置中斷、查詢等，同樣耗費(fèi)單片機(jī)的資源，而且某些測控系統(tǒng)可能不允許；有的則使用并行接口的時(shí)鐘芯片，如MC14681DS12887等，它們雖然能滿足單片機(jī)系統(tǒng)對實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求，但是這些芯片與單片機(jī)接口復(fù)雜，占用地址、數(shù)據(jù)總線多，芯片體積大，占用空間多，給其它設(shè)計(jì)帶來諸多不便。鐘表的數(shù)字化，大力推動(dòng)了計(jì)時(shí)的精確性和可靠性。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類，一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；再一類為突發(fā)方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH（寫）、FFH（讀）。 DS1302的日歷、時(shí)鐘寄存器及其控制字寄存器名命令字取值范圍各位內(nèi)容寫操作讀操作76543210秒寄存器80H81H0059CH10SECSEC分寄存器82H83H0059010MINMIN時(shí)寄存器84H85H0112或002312/24010HRHR日寄存器86H87H0128,29,30,310010DATEDATE月寄存器88H89H011200010MMONTH周寄存器8AH8BH010700000DAY年寄存器8CH8DH009910YEARYEAR此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。 DS1302共有12個(gè)寄存器[5]，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥，RST必須保持低電平。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。最低有效位（位0）如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)。SCLK為時(shí)鐘輸入端。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。X1和X2是振蕩源。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋，Vcc2給DS1302供電。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源／后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后備電源進(jìn)行細(xì)電流充電的能力?？刹捎靡淮蝹魉鸵粋€(gè)字節(jié)或突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。時(shí)鐘可工作在24小時(shí)格式或12小時(shí)（AM/PM）格式。本設(shè)計(jì)中所用到的是上電按鈕復(fù)位。AT89C51的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。～12MHz之間任選，電容C1和C2的典型值在20pF～100pF之間選擇，但在60pF～70pF時(shí)振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定性。這部分電路主要負(fù)責(zé)程序的存儲(chǔ)和運(yùn)行。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將有兩次有效的PSEN信號。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。ALE/PROG——當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。WDT溢出將使該引腳輸出高電平，設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位（地址8EH）可打開或關(guān)閉該功能。RST——復(fù)位輸入。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能。對P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P1口第二功能端口引腳第二功能 T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。此外，（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（）。對P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。在這種模式下，P0內(nèi)部上拉電阻被激活。對P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 C51的引腳圖 AT89C51的引腳圖AT89S51引腳功能說明如下：VCC：電源電壓GND：地[2]P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止[1]。另外，AT89S51可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 系統(tǒng)的組成框圖本次太陽能熱水器系統(tǒng)是一種新型的智能溫控系統(tǒng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以AT89C51為核心，將傳感器檢測技術(shù)、智能控制相結(jié)合，整個(gè)系統(tǒng)可分為單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、DS18B20檢測溫度模塊，報(bào)警模塊、檢測水位模塊、控制水位模塊和鍵盤輸入及液晶顯示模塊。集熱器是一種利用溫室效應(yīng)，將太陽能輻射轉(zhuǎn)換為熱能的裝置，該裝置與一般熱水交換器不一樣，熱交換器通常只是液體到液體，或是液體到氣體的熱交換過程，而平板型集熱器時(shí)直接將太陽輻射傳給液體或氣體，是一個(gè)復(fù)雜的傳熱過程。這樣不斷對流循環(huán)，水溫逐漸提高，直到集熱器吸收的熱量與散失的熱量相平衡時(shí)，水溫不再升高。水溫升高后，水的比重減輕，便經(jīng)上升水管進(jìn)入循環(huán)水箱上部。補(bǔ)給水箱4供給循環(huán)水箱3所需的冷水。圖中集熱器1按最佳傾角放置，下降水管2的一端與循環(huán)水箱3的下部相連，另一端與集熱器1的下集管接通。在我國浙江、江蘇、山東等地，太陽能熱水器的研發(fā)和生產(chǎn)已形成規(guī)模，應(yīng)用太陽能熱水器的場所也由家居使用擴(kuò)展到醫(yī)院、學(xué)校、賓館、飯店、游泳池、洗浴場所等。（三）太陽能熱水器集熱效果好，集熱時(shí)間更長。購置太陽能熱水器一次性投資3000元左右，使用5至6年就可實(shí)現(xiàn)與其熱水器的支出對比平衡。據(jù)測算，使用１平方米太陽能熱水器，相當(dāng)于每年節(jié)約310度電。（二）太陽能熱水器的使用壽命較長，使用太陽能熱水器經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的可再生資源，有節(jié)能、環(huán)保、安全和永續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)，理應(yīng)成為開發(fā)利用的首選。許多資源（如煤、石油、天然氣等）是不可再生的，而且在利用過程中給人類生存環(huán)境帶來極大污染，人類繁衍生息的物質(zhì)和環(huán)境基礎(chǔ)受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。太陽能熱水器順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，滿足人們對環(huán)保綠色產(chǎn)品的需求。太陽能熱水器 克服了上述缺點(diǎn)，他是綠色環(huán)保產(chǎn)品。當(dāng)今社會(huì)發(fā)展日新月異，人們衣食住行也在不斷的提高。目前，我國是世界上太陽能熱水器生產(chǎn)量和銷售量最大的國家。這時(shí)候以山東力諾集團(tuán)為主的真空管生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品占