【正文】 V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；一般功耗僅為15mW；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級(jí)芯片溫寬為0176。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。DS18B20 可以廣泛用于工廠工業(yè)過(guò)程、大型糧倉(cāng)、釀酒廠，食品加工廠的溫度檢測(cè)以及賓館、儀器儀表室等處的溫度檢測(cè)和控制。DS18B20傳感器精度高、互換性好。DS18B20在使用時(shí)，一般都采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。對(duì)它的操作協(xié)議是： 初始化DS18B20發(fā)復(fù)位脈沖)→發(fā)ROM功能命令→處理數(shù)據(jù)→發(fā)存儲(chǔ)器命令處理數(shù)據(jù)。它們有嚴(yán)格的時(shí)隙概念。（3）DS18B20的操作協(xié)議DS18B20單純通信功能是分時(shí)完成的。同時(shí), 計(jì)數(shù)器復(fù)位在當(dāng)前的溫度值時(shí), 電路對(duì)振蕩器的溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償, 計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始計(jì)數(shù)直到回零。而當(dāng)?shù)竭_(dá)某一設(shè)置高溫時(shí), 振蕩器的脈沖無(wú)法通過(guò)門電路。（2）DS18B20 測(cè)溫原理DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖,如圖34所示。溫度傳感器。4）DS18B20的測(cè)溫結(jié)果的數(shù)字量位數(shù)從9～12位,可編程進(jìn)行選擇。2）DS18B20支持組網(wǎng)功能,多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的單線上,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。（1）DS18B20的特性1）獨(dú)特的單線接口方式。由于每片DS18B20 含有唯一的硅串行數(shù), 所以在一條總線上可以掛接多達(dá)248≈ 2181014只DS18B20,再加上DS18B20 獨(dú)特的單線總線結(jié)構(gòu),決定了DS18B20 特別適合于大型的多路溫度實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)的溫度檢測(cè)。一線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20是DS1820的更新?lián)Q代產(chǎn)品(由美國(guó)DA IIAS公司生產(chǎn))。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：“位選線”）和N*8根字段選線（簡(jiǎn)稱：“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03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FHF71H3）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 0C，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33所示）圖33 LED數(shù)碼管共陽(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。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。四位數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示。 (2)、AT89S51主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)32k可反復(fù)擦寫(1000次）Flash ROM32個(gè)雙向I/O口硬件看門狗WDT電路3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率033MHz兩個(gè)串行中斷5128bit內(nèi)部RAM2個(gè)外部中斷源內(nèi)置時(shí)鐘振蕩器中斷激活睡眠模式3級(jí)加密位雙重?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能由單片機(jī)的定時(shí)器To做16位計(jì)數(shù)器（為便于數(shù)據(jù)處理，這里只用低8位計(jì)數(shù)值，即寄存器TL0中的值）。 (1)、AT89S51主要特點(diǎn)： 40個(gè)引腳，32kBytes的程序存儲(chǔ)器，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，內(nèi)置時(shí)鐘振蕩器,其Flash存儲(chǔ)器，可反復(fù)擦寫1000次的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本?？刂蒲b置的工作原理：本控制系統(tǒng)分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，在系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)檢測(cè)溫度高于設(shè)置溫度，且水位未達(dá)到最高時(shí)，控制器打開(kāi)電磁水閥YV1和YV2進(jìn)行上水，同時(shí)點(diǎn)亮上水指示燈，當(dāng)水位上至上一目標(biāo)水位時(shí)，自動(dòng)停止上水（即關(guān)閉電磁水閥YV1和YV2），若水箱內(nèi)無(wú)水，則自動(dòng)上水至最低水位處。由此可見(jiàn)，即使沒(méi)有日照我們照樣可以洗上熱水澡了。（4）水箱加熱控制此時(shí)，也許你會(huì)問(wèn)如果沒(méi)有日照或者日照較弱時(shí)，到了晚上我們是否還能洗上熱水澡嗎？答案是肯定的，不要忘了這款熱水器還有一個(gè)從系統(tǒng)，這時(shí)它就要發(fā)揮作用了。若T3N，打開(kāi)熱水閥門F3并將保持一段時(shí)間，若T3N，關(guān)閉F3繼續(xù)給太陽(yáng)能集熱器加熱，知道溫度答應(yīng)N，當(dāng)打開(kāi)F3時(shí)此時(shí)比較水管水溫T2與N的值，若T2N閥門F3繼續(xù)保持打開(kāi)狀態(tài)，否則關(guān)閉F3。（3）冷水集熱控制此時(shí)熱水箱溫度已達(dá)到了N，冷水要進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器，這時(shí)溫度為T3，和當(dāng)日的設(shè)定溫度值相比較，若T3N則將已加熱的水送入熱水箱，每天的控制時(shí)段大概為9點(diǎn)～20點(diǎn)。然后開(kāi)始比較溫度，若（T3T15攝氏度，T2T1）為止。（2）循環(huán)水集熱過(guò)程早晨水溫控制之后（7～9點(diǎn)），設(shè)定當(dāng)日的水箱溫度N（由兩位BCD次齒輪開(kāi)關(guān)設(shè)定），輸入微機(jī)，再利用微機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)光能對(duì)熱水箱加熱以達(dá)到理想溫度N。為了提供溫度不低于30攝氏度的水，熱水器在清晨47點(diǎn)之間對(duì)水箱進(jìn)行電加熱，具體控制過(guò)程如下：首先，關(guān)閉冷水閥門F2和循環(huán)水閥門F1，然后微機(jī)開(kāi)始進(jìn)行水箱的溫度采集，同時(shí)進(jìn)行溫度的比較，當(dāng)水箱的溫度小于30攝氏度時(shí)，電熱器D接通進(jìn)行加熱，同時(shí)微機(jī)繼續(xù)對(duì)熱水箱的溫度進(jìn)行采集。 太陽(yáng)能熱水器利用微機(jī)控制主要有以下幾種控制功能：晨水加熱控制、溫水循環(huán)控制、冷水集熱控制、水箱加熱控制。水溫檢測(cè)傳感器：主要用來(lái)檢測(cè)水箱中水的實(shí)際溫度。手動(dòng)控制閥：當(dāng)自動(dòng)閥損壞時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)閥進(jìn)行上下水。第三章 硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成 ： 如圖31所示，本系統(tǒng)主要由控制器、自動(dòng)控制閥、手動(dòng)控制閥、水位檢測(cè)電極、水溫檢測(cè)傳感器、電阻加熱絲、儲(chǔ)水箱等組成控制器：主要通過(guò)里面的電磁閥控制YV1和YV2的通斷，控制水溫檢測(cè)傳感器檢測(cè)水溫、控制水位檢測(cè)傳感器檢測(cè)水在水箱中的位置以及控制電阻加熱絲加熱。掌握太陽(yáng)能熱水器的工作原理及實(shí)現(xiàn)控制方法；太陽(yáng)能熱水器水位的檢測(cè)和顯示；太陽(yáng)能熱水器溫度的檢測(cè)和顯示；太陽(yáng)能熱水器水溫的設(shè)定和電加熱器的控制；太陽(yáng)能熱水器上水水位的設(shè)定和控制；編寫控制流程圖及單片機(jī)控制程序水位由潛入儲(chǔ)水容器不同深度的水位電極和潛入容器底部的公共電極（導(dǎo)線）檢測(cè)；并由四個(gè)綠色LED發(fā)光二極管顯示：若無(wú)水則綠燈不亮；若有四分之一儲(chǔ)水箱的水亮一盞綠燈；通過(guò)觀察綠燈點(diǎn)亮的數(shù)量可識(shí)別水位的高低，這里取5段顯示，也可根據(jù)需要進(jìn)行增減?？蓮V泛應(yīng)用于家庭生活對(duì)太陽(yáng)能熱水器的水位顯示與水溫控制。第二章 設(shè)計(jì)思路及要求本設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的實(shí)用性,用成本低廉的電阻式傳感器以及電極配以單片機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的太陽(yáng)能熱水器的水溫的控制以及水位的顯示。包括主、從兩大系統(tǒng)：主系統(tǒng)的特點(diǎn)是在晴好的天氣利用太陽(yáng)光能為熱水器加熱；從系統(tǒng)相當(dāng)于電熱水器，它在無(wú)光照的情況下利用電輔助加熱。本文設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水器控制器以80C51單片機(jī)為檢測(cè)控制核心，采用DS12887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，不僅實(shí)現(xiàn)了時(shí)間、溫度和水位三種參數(shù)實(shí)時(shí)顯示和FUZZY控制功能，而且具有時(shí)間設(shè)定、溫度設(shè)定與控制功能。這種控制器只具有溫度和液位顯示功能， 而且為分段顯示，溫度顯示誤差為10%，水位顯示誤差為25%。第一章 前言目前，中國(guó)已成為世界上最大的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量約為世界各國(guó)之和，已有一百多家太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)廠。Although some of the controller is equipped with electric heating system, but not all intelligent, very inconvenient to the user.In the solar thermal technology, solar water heater is a relatively mature technology, relatively low cost products, while providing the people do not consume energy, environmental protection, the absolute safety of hot water and was weled.Increasing level of human civilization today, it is the best choice of modern civilized society.It uses a simple and convenient.Existing electric and gas water heaters are expensive type of insecurity, and the emissions of carbon dioxide pollution in the atmosphere, heating caused by gas in