【正文】 圖314鍵盤顯示電路圖系統(tǒng)采用SSRH380D75固態(tài)繼電器其應(yīng)用電路如圖315所示 三極管發(fā)射極圖315固態(tài)繼電器SSRH380D75的接口電路圖中的R=150Ω，C=，用以SSR的濾波和過壓保護其中R為加熱電阻其中SSRH380D75的控制電壓范圍為90～280V。在系統(tǒng)中利用鍵盤/顯示系統(tǒng)來實現(xiàn)監(jiān)視和分析通過鍵盤輸入的命令和數(shù)據(jù)，以及顯示溫度控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，及時顯示水的溫度。而將a、b、d、e和g段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數(shù)碼管將顯示“2”分析即可。當(dāng)然，LED的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。將多只LED的陰極連在一起即為共陰式，而將多只LED的陽極連在一起即為共陽式。 七段LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的[12]。貼片封裝直接焊接在數(shù)碼管電路的背面，這樣既能實現(xiàn)強大的功能又合理利用電路的空間，而且整個顯示電路小巧玲瓏，在總安裝時方便。MR接+5V，不清除。多片74LS164串聯(lián)，能實現(xiàn)多位LED靜態(tài)顯示。從人類視覺的角度看，就仿佛是全部數(shù)碼管同步顯示的一樣。上面是89C51單片機的外圍復(fù)位電路，兩個電阻值R1R2均為10KΩ, 電容C容量為22μF，再由移位寄存器控制數(shù)碼管的顯示，從而實現(xiàn)移位寄存點亮數(shù)碼管顯示。圖311上電復(fù)位電路本文采用的是上電和手動按鈕復(fù)位方式綜合電路圖如圖312所示： 圖312復(fù)位電路在復(fù)位結(jié)束時，I/O引腳都復(fù)位為“1”，在振蕩器工作時，保持RST連續(xù)兩個機器周期為高電平就實現(xiàn)復(fù)位操作。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。上電時，Vcc的上升時間約為10ms，而振蕩器的起振時間取決于振蕩頻率，如晶振頻率為10MHz，起振時間為1ms；晶振頻率為1MHz，起振時間則為10ms。上電復(fù)位的工作過程是在加電時，復(fù)位電路通過電容加給RST端一個短暫的高電平信號，此高電平信號隨著Vcc對電容的充電過程而逐漸回落，即RST端的高電平持續(xù)時間取決于電容的充電時間。對于CMOS型單片機，由于在RST端內(nèi)部有一個下拉電阻，故可將外部電阻去掉，而將外接電容減至1181。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時間要求。當(dāng)人為按下按鈕時，則Vcc的+5V電平就會直接加到RST端。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位、上電復(fù)位手動按鈕復(fù)位手動按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。 圖39 RC復(fù)位電路89系列單片機的復(fù)位信號是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。10pF。根據(jù)硬件的不同，單片機的時鐘連接方式可分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式，如圖38所示。時鐘電路本身是不會控制什么東西，而是你通過程序讓單片機根據(jù)時鐘來做相應(yīng)的工作。圖37 DS18B20與89C51的接口電路圖時鐘電路就是一個振蕩器，給單片機提供一個節(jié)拍，單片機執(zhí)行各種操作必須在這個節(jié)拍下才能進行[11]。簡易溫度檢測系統(tǒng)是通過DS18B20檢測溫度，然后通過溫度傳感器通信模塊，將檢測到的實際溫度（環(huán)境溫度）傳送到開發(fā)板上，從而在數(shù)碼管上顯示檢測到的溫度。它以AT89C51單片機為主控制芯片，采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20實現(xiàn)溫度的檢測，其測量最大加熱溫度為100℃，精度可以達(dá)到177。C1111 1100 1001 0000FC90H本次設(shè)計主要基于AT89C51單片機和DS18B20數(shù)字溫度傳感器的溫度測量系統(tǒng)（接口圖如37所示）。C1111 1111 0101 1110FF5EH176。C0000 0000 0000 00000000H176。C0000 0000 1010 001000A2H176。C0000 0101 0101 00000550H+176。表31溫度與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系溫度數(shù)字輸出(二進制)數(shù)字輸出(十進制)+125176。對于10位分辨率，位0和1無定義，對于9位分辨率，位1和0無定義。如果DS18B20設(shè)置為12位分辨率，則溫度寄存器中所有位都含有有效數(shù)據(jù)。溫度數(shù)據(jù)是以16位符號擴展的二進制補碼的形式存儲在溫度寄存器中。DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）[9]。（6）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個狀態(tài)位，并進行數(shù)據(jù)處理。（4）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。（2）將數(shù)據(jù)線拉低“0”。（7）最后將數(shù)據(jù)線拉高。（5)將數(shù)據(jù)線拉到高電平。（3）按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。（1）數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。（7）若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時間算起）最少要480微秒。（6）延時等待（如果初始化成功則在15到60微妙時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由DS18B20所返回的低電平“0”。（4）延時750微秒（該時間的時間范圍可以從480到960微秒）。DS18B20控制方法（DS18B20有六條控制命令）[8]：溫度轉(zhuǎn)換44H啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換讀暫存器BEH 讀暫存器9位二進制數(shù)字寫暫存器4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)復(fù)制暫存器48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中重新調(diào)E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié)讀電源供電方式B4H 啟動DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU （1）先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。 DS18B20的主要特性 1).適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 2).獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊 3).DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫 4).DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 5）.溫范圍－55℃～+125℃，在10～+85℃時精度為177。而對DS18B20來說過程則簡單的多了，熱電偶電阻傳感器一直到單片機之前的部分都可以用一個DS18B20來代替了，真正的實現(xiàn)了數(shù)字化。相較熱電偶傳感器而言可實現(xiàn)高精度測溫。測量的溫度范圍是—55~125℃，℃。當(dāng)三態(tài)門使能信號OE為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，允許Q0~Q7輸出，OE為高電平時，輸出懸空。位信息被鎖存，直到LE端再次有效。（3）.鎖存端LE在單片機系統(tǒng)中為了擴展外部存儲器，通常需要一塊74LS373芯片?！　、郾３郑寒?dāng)為高電平，CE2為任意時，芯片未被選中，處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。①寫入：當(dāng)和為低電平，且和CE2為高電平時，數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線D7～D0寫入被選中的存儲單元。GND：信號地。CE2（chip enable）：片選信號2，輸入，在讀/寫方式時為高電平。（write enable）：寫允許信號，輸入，低電平有效。D7～D0（data bus）：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)。 圖33 芯片2764引腳圖 RAM6264功能簡述（1）Intel 6264的特性及引腳信號如圖34所示：Intel 6264的容量為8KB，是28引腳雙列直插式芯片，采用CMOS工藝制造。擦除器利用紫外線光照射EPROM的窗口，一般經(jīng)過15—20min即可擦除干凈。一片新的或擦除干凈EPROM芯片，其每一個存儲單元的內(nèi)容都是FFH。編程時應(yīng)在該端加上編程高電壓，不同的芯片對VPP的值要求的不一樣，可以是+，+15V，+21V，+25V等。讀操作時該信號為1。．⑤ PGM:編程脈沖輸入端。低電平有效。當(dāng)該信號為0時，芯片中的數(shù)據(jù)可由D0～D7端輸出。③ OE：輸出允許信號。② D0～D7：8根雙向數(shù)據(jù)線，正常工作時為數(shù)據(jù)輸出線。l下面介紹2764各引腳的含義:① A0一A12：13根地址輸入線。調(diào)試成功后，將程序固化在2764中，由于它與6264的引腳兼容，所以可以把2764直接插在原6264的插座上。這給使用者帶來很大方便。EPROM電路：EPROM 2764的外部引線如圖33所示。正常工作（只讀）時，Vpp=Vcc=+5V,～PGM=+5V。2764是8K*8字節(jié)的紫外線镲除、電可編程只讀存儲器，單一+5V供電，工作電流為75mA，維持電流為35mA，讀出時間最大為250nS，28腳雙列直插式封裝。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出[6]。12).XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。10)./PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。7).P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：　　口管腳備選功能　　 RXD（串行輸入口）　 TXD（串行輸出口）　　 /INT0（外部中斷0）　　 /INT1（外部中斷1）　　 T0（記時器0外部輸入）　　 T1（記時器1外部輸入）　　 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）　　 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。4).P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。3).P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。 89C51管腳說明 AT89C51管腳圖如32所示：圖32 AT89C51管腳圖1）.VCC：供電電壓。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式[42]。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位[5]. 芯片擦除整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 主要特性1）.與MCS51 兼容2）.4K字節(jié)可編程閃爍存儲器3）.壽命：1000寫/擦循環(huán)4）.數(shù)據(jù)保留時間：10年5）.三級程序存儲器鎖定6）.1288位內(nèi)部RAM7）.32可編程I/O線8）.兩個16位定時器/計數(shù)器9）.5個中斷源10).可編程串行通道11).低功耗的閑置和掉電模12).片內(nèi)振蕩器和時鐘電路13).全靜態(tài)工作：0Hz24MHzAT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash由于將多功能8位CPU和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C051是它的一種精簡版本。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次[41]。第三章硬件電路設(shè)計根據(jù)溫度控制系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖31所示： AT89C51功能簡述AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable andErasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。PID控制器簡單易懂，使用中不需精確的系統(tǒng)模型等先決條件，因而成為應(yīng)用最為廣泛的控制器。在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。反饋理論的要素包括三個部分：測量、比較和執(zhí)行。本系統(tǒng)當(dāng)固態(tài)繼電器有控制信號輸入時，過零觸發(fā)型固態(tài)繼電器總是在交流電源電壓為零附近使雙向可控硅導(dǎo)通。因此，一般就將過零電壓粗略地定義為0～177。而若交流電壓波形在圖23中的Ⅲ區(qū)內(nèi)時，則因V2飽和而抑制V3和V4的導(dǎo)通，而使SSR被抑制，從而實現(xiàn)了過零觸發(fā)控制。當(dāng)加入輸入信號時，光耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏晶體管飽和，使V1截止。Ⅲ區(qū)為幅值