【正文】 分別是：整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)位、輔助電加熱溫度控制，輔助電加熱時(shí)間控制、預(yù)約控制、數(shù)值增加、數(shù)值減少。 系統(tǒng)單片機(jī)及按鍵電路硬件設(shè)計(jì)方案圖3—4單片機(jī)及按鍵硬件電路圖單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，其硬件電路如圖3—4單片機(jī)及按鍵硬件電路圖。同理當(dāng)水位達(dá)到100%時(shí)四更檢測(cè)線就全部變?yōu)榈碗娖?。向右第四端與第三根相同，長(zhǎng)度比第三根短一些，檢測(cè)水位為100%。向右第二端與第一根相同，長(zhǎng)度比第一根短一些，檢測(cè)水位為50%。30pF的陶瓷電容協(xié)助晶振起振。這樣軟件設(shè)計(jì)的流程如下：系統(tǒng)初始化讀取溫度信息讀取按鍵信息讀取時(shí)間信息顯示溫度水位 是否有功能鍵按下 否 執(zhí)行相應(yīng)按鍵功能并顯示溫度水位 是聲光提示信息并顯示溫度水位是否達(dá)到要求 是 否 圖2—7 程序總體流程圖在第四章將重點(diǎn)介紹軟件的詳細(xì)過(guò)程 系統(tǒng)溫度采集電路硬件設(shè)計(jì)方案溫度采集選用DS18B20溫度芯片，其外部電路簡(jiǎn)單，硬件連接好后可用硅膠將其封裝好，直接放在太陽(yáng)能熱水器的水箱內(nèi)，這樣就可以直接測(cè)出水箱內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度。5． 當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作，咱運(yùn)行加熱功能時(shí)，如果溫度在3分鐘內(nèi)沒(méi)有變化，則判斷加熱器損壞。3． 輔助電加熱時(shí)間控制方面，從零時(shí)間開(kāi)始加熱直至加熱時(shí)間到并通過(guò)一聲長(zhǎng)響提示。但在輔助電加熱溫度控制，輔助電加熱時(shí)間控制、預(yù)約控制功能沖突（同時(shí)被設(shè)定）時(shí)，優(yōu)先完成輔助電加熱溫度控制。詳細(xì)應(yīng)用將在下一章表述。數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序如圖2—6。在控制字指令輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從最低位（0位）開(kāi)始。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)；位5至位1（A4～A0）：指示操作單元的地址；位0（最低有效位）：如為0，表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作。DS1302的控制字如表2—6。它不僅要向寄存器寫(xiě)入控制字，還需要讀取相應(yīng)寄存器的數(shù)據(jù)。突發(fā)模式寄存器如表2—4所示。在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP位必須為0。當(dāng)該位置為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位置為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行。在24小時(shí)模式時(shí)，位5是第二個(gè)10小時(shí)位。當(dāng)為高時(shí)，選擇12小時(shí)模式。④ DS1302有下列幾組寄存器：DS1302有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有12個(gè)，其中有7個(gè)寄存器（讀時(shí)81h～8Dh，寫(xiě)時(shí)80h～8Ch），存放的數(shù)據(jù)格式為BCD碼形式，如表2—3所示。SCLK：串行時(shí)鐘，輸入，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出；I/O：三線接口時(shí)的雙向數(shù)據(jù)線；CE：輸入信號(hào)，在讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)期間，必須為高。② DS1302 引腳排布圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2—5 DS1302 引腳排布圖圖2—5 DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)③ 各引腳的功能Vcc1：主電源；Vcc2：備份電源。DS1302的外部引腳分配如圖2—5所示及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示?！Ｏ旅鎸⒔榻BDS1302的相關(guān)信息：① DS1302 簡(jiǎn)介：DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和RAM數(shù)據(jù)。用單片機(jī)延時(shí)不但不準(zhǔn)確而且還會(huì)浪費(fèi)單片機(jī)的處理其他信息的時(shí)間。雖然這些字符是在不同的瞬時(shí)輪流點(diǎn)亮的，但由于人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，看到的是8位穩(wěn)定顯示的字符，與靜態(tài)顯示的效果完全一樣。同樣，在下一瞬間，只顯示下1位LED。動(dòng)態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)（共陽(yáng)極的為高電平，共陰極的為低電平）其它各位的位選線處于段開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼。LED顯示器是由電流型控制器件，其工作電流為2mA~20mA，使用時(shí)須加限流電阻。依次類(lèi)推，然后由一個(gè)8位I/O接口來(lái)控制各個(gè)段，而所有位的位選線則由另外一個(gè)相應(yīng)的I/O接口線來(lái)控制。當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的LED顯示器位數(shù)較多時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路降低成本，本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)顯示的方式。各種字符的字段碼的獲取方法有兩種：即軟件譯碼和硬件譯碼法。N位LED顯示器有N根字位選線（簡(jiǎn)稱(chēng)：“位選線”）和N*8根字段選線（簡(jiǎn)稱(chēng)：“段選線”）。由LED的顯示原理可知，要使某N位LED顯示器的某一位顯示某個(gè)字符，就必須將此字符轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的字段碼來(lái)控制該位的8個(gè)段，同時(shí)，該位的字位線也要控制有效，這要通過(guò)一定接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯示字符共陰極字段碼0C0H1F9H2A4H33DH499H592H682H7F8H8FFH998HF8EH表2—2共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)二進(jìn)制表3）N位LED顯示器。七段發(fā)光二極管再加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段，因此提供給LED顯示器的字段碼正好1個(gè)字節(jié)。2）字段碼。使用時(shí)，公共陽(yáng)極接+5V，根據(jù)要求需要點(diǎn)亮發(fā)光二極管的陰極輸入低電平，不需點(diǎn)亮的發(fā)光二極管的陰極輸入高電平。使用時(shí)，公共陰極接地，根據(jù)要求需點(diǎn)亮發(fā)光二極管的陽(yáng)極輸入高電平，不需點(diǎn)亮的發(fā)光二極管的陽(yáng)極輸入低電平。LED顯示中的發(fā)光二極管根據(jù)其連接的方法有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)。LED（Light Emitting Diode）顯示器是由發(fā)光二極管作為顯示字段的顯示器件，最常見(jiàn)的是由7段型發(fā)光二極管（a~g7段）和1個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（常以dp表示，主要用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)）組成的LED顯示器，其排列形狀如下圖所示。本系統(tǒng)需顯示水溫，測(cè)量范圍為0~99℃，用四個(gè)八位LED數(shù)碼管顯示。為了節(jié)省單片機(jī)I/O口的數(shù)量，將各位數(shù)碼管的a————。（如圖24所示）共陽(yáng)極型LED數(shù)碼管，是將各段發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起，作為公共端,應(yīng)接高電平。圖2—4數(shù)碼管硬件結(jié)構(gòu)圖LED數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。一邊記錄脈沖數(shù)量，一邊以厘米為單位由四位數(shù)碼飛管顯示出來(lái)。因此，高128字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也可用于堆?？臻g。例如，下面的間接尋址方式中，R0 內(nèi)容為0A0H，訪問(wèn)的是地址0A0H的寄存器，而不是P2口（它的地址也是0A0H）。直接尋址方式訪問(wèn)特殊功能寄存器（SFR）。也就是說(shuō)高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開(kāi)的。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89S52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開(kāi)始。 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)：MCS51器件有單獨(dú)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。可編程是指它們的工作方式由指令來(lái)設(shè)置，或者當(dāng)計(jì)數(shù)器用，或者當(dāng)定時(shí)器用，并且記數(shù)（定時(shí)）的范圍也可以由指令來(lái)設(shè)置。AT89S52內(nèi)部具有看門(mén)狗定時(shí)器及3個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。它們的值一直到下一個(gè)周期被電路捕捉下來(lái)。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。定時(shí)器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫(xiě)1。如表5所示。這些中斷如圖10所示每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。這個(gè)ALE 使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。這一位置“1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。引腳第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷0) INT0(外部中斷0) T0（定時(shí)器0外部輸入） T1（定時(shí)器1外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)RST: 復(fù)位輸入。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。對(duì)P3 端口寫(xiě)“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(hào)。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）。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(hào)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（），具體如下表所示。對(duì)P1 端口寫(xiě)“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具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。③AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)圖2—3 AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)④AT89S52引腳功能介紹VCC : 電源GND: 地P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 ②AT89S52功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。綜合以上信息，為滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要和綜合系統(tǒng)造價(jià)，以后產(chǎn)品的推廣與安裝，特選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52系列的單片機(jī)。 ⑥ TI公司單片機(jī)(51單片機(jī))：,具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式,適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合。 ④ PHLIPIS 51PLC系列單片機(jī)(51單片機(jī))：PHILIPS公司的單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核的單片機(jī),嵌入了掉電檢測(cè)、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能,這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求。 ③ ATMEL單片機(jī)(51單片機(jī))：ATMEl公司的8位單片機(jī)有AT8AT90兩個(gè)系列,AT89系列是8位Flash單片機(jī),與8051系列單片機(jī)相兼容,靜態(tài)時(shí)鐘模式。 單片機(jī)型號(hào)選擇 市場(chǎng)上單片機(jī)種類(lèi)繁多且功能各異，價(jià)格也相差很大，現(xiàn)在簡(jiǎn)單介紹一下我們常用單片機(jī)：① PIC單片機(jī)：是MICROCHIP公司的產(chǎn)品,其突出的特點(diǎn)是體積小,功耗低,精簡(jiǎn)指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強(qiáng)的模擬接口,代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲(chǔ)器的芯片。它直接將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，可以只使用一根電纜傳輸溫度數(shù)據(jù)，通信方便，傳輸距離遠(yuǎn)且抗干擾性好：與用傳統(tǒng)溫度傳感器組成的多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)相比可節(jié)省大量電纜，而且系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化，系統(tǒng)擴(kuò)充維護(hù)十分方便。只需將DS18B20 信號(hào)線與單片機(jī)1位I/O線相連，且單片機(jī)的1位I/O線可掛接多個(gè)DS18B20，就可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)或多點(diǎn)溫度檢測(cè)。各種操作都有相應(yīng)的時(shí)序圖。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的操作以ROM命令(5個(gè))和存儲(chǔ)器命令(6個(gè))形式出現(xiàn)。單線信號(hào)包括復(fù)位脈沖,響應(yīng)脈沖,寫(xiě)“0”,寫(xiě)“1”,讀“1”。如果門(mén)電路仍未關(guān)閉, 則系統(tǒng)重復(fù)上述過(guò)程。計(jì)數(shù)器設(shè)置為 55℃。圖2—2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖DS18B20 的測(cè)溫原理：DS18B20 測(cè)量溫度采用了特有的溫度測(cè)量技術(shù)，它是通過(guò)計(jì)數(shù)時(shí)鐘周期來(lái)實(shí)現(xiàn)的，內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)一個(gè)受溫度影響的振蕩器的脈沖計(jì)數(shù),低溫時(shí),振蕩器的脈沖可以通過(guò)門(mén)電路。非易失性的溫度告警觸發(fā)器TH 和TL；高速便箋存儲(chǔ)器64 位ROM用于存儲(chǔ)序列號(hào)，其首字節(jié)固定為28H，表示產(chǎn)品類(lèi)型碼，后