【正文】 數(shù)據(jù)輸入輸出口接 口， RET 復(fù)位引腳接 口， VCC2 接 +5V 電源， VCC1接 +5V 備用電池， X X2 接 晶振。 時鐘電路的應(yīng)用設(shè)計 DS1302 內(nèi)部寄存器 CH: 時鐘停止位 寄存器 2 的第 7 位 12/24 小時標志 CH=0 振蕩器工作允許； bit7=1,12 小時模式； CH=1 振蕩器停止； bit7=0,24 小時模式； WP: 寫保 護位 寄存器 2 的第 5 位 :AM/PM 定義 WP=0 寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭耄? AP=1 下午模式； WP=1 寄存器數(shù)據(jù)不能寫入； AP=0 上午模式 TCS: 涓流充電選擇 DS: 二極管選擇位 TCS=1010 使能涓流充電； DS=01 選擇一個二極管 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : F : \ T D D O W N L O A D \ M y D e s i g n. d db D ra w n B y:V C C 21X12X23GND4V C C 1 8S C L K 7I/ O 6R S T 5D S 13 0 2 圖 42 DS13028 腳封裝管腳圖 管腳描述： X1 、 X2 晶振管腳； GND 地； RST 復(fù)位腳； I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳； SCLK 串行時鐘； Vcc1,Vcc2 電源供電管腳； 比較選擇 DS12B887 的計時功能基本相同，它們的最大區(qū)別是 DS1302 時串行 I/O 方式，而 DS12B887 是并行 I/O 口方式， DS12B887 編程實現(xiàn)要 容易些，而 DS1302 要占用較少的 I/O 資源。 管腳名稱和功能： AD0~AD7 – 地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線； NC – 空腳； MOT – 總線類型選擇(MOTOROLA/INTEL)； CS – 片選； AS – ALE； R/ W – 在 INTEL 總線下作為 /WR； DS – 在 INTEL 總線下作為 /RD； RESET – 復(fù)位信 號； IRQ – 中斷請求輸出； SQW – 方波輸出； VCC – +5 電源； GND – 電源地 ； 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : F : \ T D D O W N L O A D \ M y D e s i g n. d db D ra w n B y:NC2NC3AD59AD48AD37AD26AD15AD04AD711NC1AD610NC16CS13AS14R / W15R C L R21DS17NC18S Q W23NC20NC22IR Q19D S 12 B 8 87 ( 24 ) 圖 41 DS12B887 時鐘芯片管腳圖 DS1302 串行時鐘芯片 1． DS1302 芯片的性能特點： 實時時鐘具有能計算 2100 年之前的秒分時日星期月年的能力還有閏年調(diào)整河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第四章 時鐘電路和電源電路 11 的能力， 318 位暫存數(shù)據(jù)存儲 RAM，串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少， 寬范圍工作電壓 ~，讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式， 8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝根據(jù)表面裝配， 簡單 3 線接口，與 TTL 兼容 Vcc=5V。 圖 36 電壓與比較器輸出信號 (仿 真和實測 ) 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第四章 時鐘電路和電源電路 10 第四章 時鐘電路和電源電路 時鐘芯片選擇 DS12B887 并行時鐘芯片 1． DS12B887 性能特點： 在沒有外部電源的情況下可工作 10 年，自帶晶體振蕩器及電池，可計算到2100 年前的秒、分、小時、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補償，用二進制碼或 BCD 碼代表日歷和鬧鐘信息，有 12 和 24小時兩種制式， 12 小時制時有 AM 和 PM 提示，可選用夏令時模式，可以應(yīng)用于 MOTOROLA 和 INTEL兩種總線，數(shù)據(jù) /地址總線復(fù)用，內(nèi)建 128 字節(jié) RAM– 14 字節(jié)時鐘控制 寄存器– 114 字節(jié)通用 RAM，可編程方波輸出，三種可編程中斷 – 時間性中斷 可產(chǎn)生每秒一次直到每天一次中斷 – 周期性中斷 122 ms 到 500 ms 時鐘更新結(jié)束中斷。在圖 35 所示的水位測量電路中并未有這樣的上拉電壓電路，是因為單片機內(nèi)部 INT0、 INT1 口已經(jīng)具備了這樣的電路。 根據(jù) LM393 的特性本設(shè)計電源電路提供的電壓，選用 +5v 給其供電。 2． LM393 的作用 給比較器設(shè)置 +3V 的參考電壓，將電容電壓的指數(shù)曲線變成矩形波，波形圖如圖 36 示。輸出阻抗低，通?？梢缘綆讱W姆，甚至更低 ，也就是說電壓跟隨器有較好 的隔離作用，使輸出對輸入影像較小，正好滿足我們的要求。 + 5 VR 1 R 23 K 2 K水位電阻C 1 uF89 C 52LM 358P 1 . 0INT 0LM 393+ 12 V + 5 V++比較器跟隨器 圖 35 水位測量電路 1． LM358 的應(yīng)用 LM358 的正向輸入端接電容電壓正端，反向輸入端與輸出端相連，構(gòu)成電壓跟隨器。 綜上比較可見選用第二種方案較為 優(yōu)越。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第三章 水位測量電路硬件設(shè)計 8 （ 2）給水溫測量電路設(shè)計帶來方便， RC 充放電式水位傳感器的原理可以同樣運用到熱電阻溫度測量電路中。利用單片機的一個口周期性的給電容電路充放電，然后用 公共 水位4 25 KR儲水箱充放電口 檢測口 圖 34 RC 充放電式水位傳感器測量電路原理圖 單片機監(jiān)測電容兩端電壓的變化，因為電容電壓的上升或下降時間 t=RC，所以用單片機記錄這個時間就能判別電阻的變化，進而轉(zhuǎn)化為水位的變化進行顯示及其他 動作。 由上述測試結(jié)果的電阻值得出這樣的規(guī)律，那就是電阻的并聯(lián)短接，其原理如圖 33 所示。觀察傳感器可知水位傳感器有 5 個與水接觸點，我們從上到下依次命名它們?yōu)?1— 5觸點。 2． RC 充放電式水位傳感器測量電路 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第三章 水位測量電路硬件設(shè)計 6 這種電路資料較少，但我們在市場上購買的太陽能的水位和水溫傳感器就是基于這種原理，其基本形狀如圖 32 所示。顯示共分 4 檔 ，每檔為滿水位的 25% 。它們的輸出接至電子開關(guān) CD4069，經(jīng)過 CD4069 反向并經(jīng) 74LS244 驅(qū)動后分別接入 89C52 的 P1． 0~P1． 3 引腳。 水位 測量電路 方案比較選擇 1．排阻分檔鍵盤式水位傳感器 在許多資料中都介紹了一種類似鍵盤電路的分檔水位傳感器，其原理圖如圖31 所示。加設(shè)的缺水報警系統(tǒng)和液晶顯示部分，使整個系統(tǒng)更實用，更趨向數(shù)字化、智能化。 在上水過程中，顯示器 LCD 既可以顯示水箱的水位值又可顯示水箱內(nèi)水的當前溫度，不僅直觀方便，而且精確度高，實用性強。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 總體方案設(shè)計 4 AT 89 C 51LED 顯示接口溫度與水量數(shù)據(jù)采集控制加熱電平轉(zhuǎn)換鍵盤輸入繼電器電磁閥蜂鳴器控制上水IN 0IN 1控制線位選控制線+ 12 V+ 5 VP 1 口 P 0 口T 0RXTT 1 圖 21 太陽能熱水器基本框圖 用戶在使用太陽能熱水器時，當水箱中水位下降到一定刻度值時，可通過人工使用按鍵方法來控制電磁閥立即上水，水位達到的最高刻度也可以由按鍵設(shè)定。該系統(tǒng)原理框圖如下圖所示。方案三以單片機為核心控制器件，結(jié)合配合電阻型 4檔水位傳感器、 8255A擴展鍵盤和顯示器件 、以及電磁閥、報警等外圍器件，從而完成對太陽能熱水器容器內(nèi)的水位測量及控制；時間顯示；缺水時自動上水；水滿報警；手動 上水等功能。本設(shè)計通過顯示電路顯示來觀察水位狀態(tài)值，再根據(jù)觀察到的值，通過鍵盤對太陽能熱水器顯示電路控制，從而獲得需要的合理水位值。單片機電路結(jié)構(gòu)簡單、 成本低廉，可靠性高，便于實現(xiàn)各個控制功能。由于控制電路簡單，檢測電路要求也不高，所以必然造成接口資源和內(nèi)部資源的浪費，顯然不夠經(jīng)濟。 方案二：采用可編程邏輯器件。在此控制方案里，定時器和加減計數(shù)器共同構(gòu)成水位顯示器。而且還可以人工手動 控制上水，每次上水的最大水位值也可根據(jù)環(huán)境需要由人工自由設(shè)置。 ，再通過鍵盤電路控制水位的功能實現(xiàn)。 。從而最終使整個太陽能熱水器水位控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)水位的檢測、控制 ，水位顯示、自動上水、超限報警等功能。 本文完成的的工作 課題主要以單片機為核心配合傳感器、顯示器件、電磁閥、報警器等外圍器件，采集熱水器儲水箱中的水位信號并通過控制電動機的運轉(zhuǎn)來控制儲水器的水位。在市場調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，太陽能控制單片機的型號較多，其中應(yīng)用最多的是 51系列和 PIC系列單片機。許多太陽能熱水器的功能有： 開機自檢 、 溫控上水 、 強制上水 、 水位預(yù)置 、 水質(zhì)設(shè)置 、 水溫指示 、低水壓上水 、 水位顯示 、 防高溫空曬 、 缺水報警 、 自動防溢流 、 缺水上水 、 手動上水 、 故障提示 等許多貼近客戶需求的功能。 進步源于競爭，在我國太陽能擁有廣闊的市場，當然也有更大的競爭，各大商家為了使自己的產(chǎn)品在市場上立足并長遠發(fā)展，不斷提高太陽能 熱水器的性能，其中太陽能熱水器控制器以其靈活、貼近客戶成為商家競爭的熱點。歷經(jīng)一年多的的實地觀察，事實證明這兩大系列的傳感器在技術(shù)上穩(wěn)定可靠 ， 在工藝上制作簡單，安裝維修方便 。這兩個系列傳感器由于沒有采用導(dǎo)電和浮子式的投入式工作方式，傳感器的工作環(huán)境大大改善，同時這樣也從根本上解決了電極的電解和浮子的結(jié)垢問題 。由于電極在水中導(dǎo)電不可避免地要電解電極，故電極式傳感器的壽命一般長１－２年，電極加粗后壽命可達３－４年 。而太陽熱水器 水位 控制的技術(shù)難點在水位傳感器。由于太陽能熱水器的注水箱大多安裝在房頂上，是否缺水不易觀察，如何使用自動水位控制裝置來控制水泵的工作，就能夠很好的解決這個問題，從而給廣大用戶帶來很大的方便。這種專用感應(yīng)控制水位裝置的設(shè)計可以提高專業(yè)知識的運用能力，促 進科技向生活的轉(zhuǎn)化及環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，對于提高生活質(zhì)量有重要作用。 lack of water automatically upstream, the water overflow warn， manual water function and so on. This article mainly for clock circuit, power supply circuits, the keyboard to enter the circuit, sensor circuit, display of the circuit design， and hardware and system choice of software article in the given solar water heaters technology on the basis of a monolithic integrated circuits to control through the water heater and reasonable options and design, and improve the control of the sensor and improved the actual use to make solar water heaters under the water came to a desirable effect. Key word： Solar water heaters， The water control ， Monolithic integrat