【正文】 0809工作時(shí)需外部給它提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，要求頻率范圍是 10KHz～ 。將 ANALOG INPUT 模擬電壓信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電壓運(yùn)算比較，得到 256其中一個(gè)等分電壓，用 8位數(shù)字表示，傳到輸出寄存器中，通過數(shù)據(jù)選擇器和啟動(dòng)器將 8 位數(shù)字碼并行輸出。 3）、 REF+/是標(biāo)準(zhǔn)比較電壓， 5V/0V。 B、 ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 1）、 封裝圖如圖 34所示 。 1） 溫度檢測(cè)模塊框圖如圖 32所示。它具有低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀 Flash 程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89S52 單片機(jī)提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。 圖 31 系統(tǒng)框圖 溫度檢測(cè)電路將溫度信息傳送給單片機(jī)，再由單片機(jī)輸出到顯示電路， LCD顯示檢測(cè)溫度，二極管顯示當(dāng)前工作狀態(tài)；通過檢測(cè)按鍵電路，確定是否有按鍵請(qǐng)求；根據(jù)單片機(jī)的請(qǐng)求（加熱請(qǐng)求、預(yù)約要求、溫度要求）啟動(dòng)加熱電路；通指示燈 指示燈 蜂鳴和指示燈 LCD顯示 放水控制 加水控制 加熱開關(guān)控制 報(bào)警控制 掉電保護(hù)和復(fù)位 AT89S52 運(yùn)算比較器 按鍵電平掃描 漏電檢測(cè) A/D 轉(zhuǎn)換器 熱敏電阻 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 過檢測(cè)溫度是否超溫、漏電檢測(cè)電路，檢測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)是否發(fā)生了危險(xiǎn)情況，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，啟動(dòng)安全保護(hù)電路，立即停止加熱電路，并發(fā)出報(bào)警，切斷系統(tǒng)的電源；通過掉電保護(hù)與系統(tǒng)復(fù)位電路，確保系統(tǒng)工作在正常狀態(tài)下。 系統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 硬件設(shè)計(jì)上，主要由溫度檢測(cè)電路模塊、顯示電路模塊、按鍵電路模塊、漏電保護(hù)與加熱控制電路模塊、開關(guān)機(jī)與報(bào)警電路模塊和掉電保護(hù)與復(fù)位電路模塊組成。完成印制電路板的布線工作后，用戶應(yīng)該及時(shí)地將文件進(jìn)行存盤保存及打印輸出，以備日后用。手工布線中有很多至關(guān)重要的竅門，真正掌握了手工布線的技巧才算是真正學(xué)會(huì)了印制電路的設(shè)計(jì)。 Protel 99 的自定布線功能十分強(qiáng)大，只要各種參數(shù)設(shè)置合理、元件的位置布置的得當(dāng)，自動(dòng)布線的成功率幾乎是 100%。盡管程序可以自動(dòng)根據(jù)電路板的外形尺寸布置各個(gè)元件的位置，但是畢竟不能完全滿足設(shè)計(jì)的要求，因此用戶新建原理圖 NewSCH 添加元件庫 Add/Remove Library 調(diào)出元件 FindPlace Compent 元件布局 連線 設(shè)置元件屬性 存盤 Save 打印輸出報(bào)表 Print,Rcport 建立網(wǎng)絡(luò)報(bào)表 Create Netlist 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 還要對(duì)元件的位置進(jìn)行手工調(diào)整，以便順利地進(jìn)行下面的布線工作。 ⑥ 布置元件。對(duì)元件封裝的說明包含在網(wǎng)絡(luò)表文件中。這一步工作是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中一個(gè)給常重要的環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)表是自動(dòng)布線的靈魂，也是電路原理圖編設(shè)計(jì)系統(tǒng)與印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)之間的接口和橋梁。其中，有些參數(shù)可以直接采用系統(tǒng)的缺省值，有些參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修改，而有些參數(shù)可以根據(jù)用戶自己的習(xí)慣進(jìn)行設(shè)置。 ④ 設(shè)置參數(shù)。 ③ 啟動(dòng) Protel 99 應(yīng)知電路板（ PCB）編輯器。比如電路板需要多大的尺寸，元件采用什么樣的封裝形式，元件 的安裝位置等等。 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 26 protel設(shè)計(jì)的流程圖 ② 規(guī)劃電路板。 （ 2）用 PCB系統(tǒng)設(shè)計(jì) PCB板分以下 7個(gè)步驟： ① 繪制電路原理題。然后進(jìn)行輸出存檔。 DesignAdd/Remove Library 瀏覽所需零件庫－ AddOk 從零件庫中調(diào)出元件 Placepart ⑥ 對(duì)原圖元件進(jìn)行布局，布線，構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。 FileNewSchematic DocumentOk改文件名 FileNewPCB DocumentOk改文件名 ④ 打開原理圖文件，添加原理圖文件庫。 FileNew改文件名－改保存路徑－ OK ② 進(jìn)入設(shè)計(jì)庫文件中的文件夾 Document。 Protel99 設(shè)計(jì)原理圖概述 圖 24 LCD原理圖 （ 1）使用 Protel進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)的第一步便是設(shè)計(jì)原理圖，原理圖決定了整個(gè)電路的基本功能，也是接下來生成網(wǎng)絡(luò)表和設(shè)計(jì)印刷電路板的基礎(chǔ) ， protel設(shè)計(jì) 的流程圖 如 圖 26所示 。 表 24 電 參數(shù) 名稱 符號(hào) 測(cè)試條件 標(biāo)準(zhǔn)值 單位 最小 典型 最大 電源電壓 VccVss V 輸入高電平 Vh Vco V 輸入低電平 Vl V 輸入高電壓 Vch Eoh= V 輸入低電壓 Vcl Eol= V 工作電流 Ico Vco= mA LCD原理圖如圖 24所示。 與 MOVX 相關(guān)的指令，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 : AT89S52 包含 256 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這樣， AT89S52 的堆棧深度局限于內(nèi)部RAM 的 256 字節(jié)范圍內(nèi)，它既不支持外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問，也不支持外部程序存儲(chǔ)器的執(zhí)行，因此程序中不應(yīng)該有 MOVX[? ]指令。 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 5) 某些指令的約束條件： 表 23 寄存器映象及復(fù)位值 分支指令 : 對(duì)于 LCALL、 LJMP、 ACALL、 AJMP、 SJMP、 JMP A+DPTR 等指令，只要程序員記住這些分支指令的目的地址在程序存儲(chǔ)器大小的物理范圍內(nèi)（地址空間為：000H7FFH 單元），這些無條件分支指令就會(huì)正確執(zhí)行，超出物理空間的限制會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的程序出錯(cuò)。 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。 讀取指令， EA必須接 GND。 EA/VPP: 訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 PSEN: 外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。否則， ALE 將被微弱拉高。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “ 1”， ALE操作將無效。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 表 22 引腳功能 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入 TXD（串行輸出） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） 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)器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ALE/PROG： 地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存器 AUXR(地址西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些控制信號(hào)。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）。 P3 口： P3 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。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)， P2 口送出高八位地址。對(duì) P2 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可 表 21 引腳功能 引腳號(hào) 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） 以作為輸入口使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí) ， P1口接收低 8位地址字節(jié)。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： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 圖 23 AT89S52內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 在 flash編程時(shí)， P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 輯電平。 圖 22 AT89S52芯片實(shí)物圖 4) 引腳說明： 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 VCC : 電源 GND: 地 P0口： P0口是一個(gè) 8位漏極開路的雙向 I/O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。另外， AT89S52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。 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，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位 。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。 1) 封裝與實(shí)物圖： AT89S52 芯片封裝如圖 21 所示： 圖 21 AT89S52芯片封裝 AT89S52 芯片實(shí)物圖如圖 22所示： 2) 主要性能參數(shù)： 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容； 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器； 1000次擦寫周期； 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz； 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； 32 個(gè)可編程 I/O 口線； 三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器；八個(gè)中斷源；全雙工 UART串行通道； 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 低功耗空閑和掉電模式；掉電后中斷可喚醒；看門狗定時(shí)器； 雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識(shí)符 3) 主要功能特性： 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。 軟件設(shè)計(jì)上，主要由溫度檢測(cè)子程序、顯示子程序、按鍵子程序、漏電保護(hù)與加熱控制子程序、開關(guān)機(jī)子程序和掉電保護(hù)與復(fù)位子程序組成 實(shí)現(xiàn)的功能如 圖 11 所示 下： A T 8 9 S 5 2溫度檢測(cè)電路顯示電路按鍵電路開關(guān)機(jī)與報(bào)警電路掉電保護(hù)與系統(tǒng)復(fù)位電路漏電檢測(cè)與報(bào)警電路 圖 11 功能如圖 由圖可知，溫度檢測(cè)電路將溫度信息傳送給單片機(jī)，再由單片機(jī)輸出到顯示電路，數(shù)碼管顯示檢測(cè)溫度，二極管顯示當(dāng)前工作 狀態(tài)；通過檢測(cè)按鍵電路，確定是否有按鍵請(qǐng)求； 根據(jù)單片機(jī)的請(qǐng)求（加熱請(qǐng)求、預(yù)約要求、溫度要求）啟動(dòng)加熱電路；通過檢測(cè)溫度是否超溫、漏電檢測(cè)電路，檢測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)是否發(fā)生了危險(xiǎn)情況，一旦出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，啟動(dòng)安全保護(hù)電路，立即停止加熱電路，并發(fā)出報(bào)警，切斷系統(tǒng)的電源；通過掉電保護(hù)與系統(tǒng)復(fù)位電路，確保系統(tǒng)工作在正常狀態(tài)下。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 控制器的最主要目的是對(duì)水 的 溫 度 進(jìn)行控制 ，實(shí)現(xiàn)家用電器的智能化和數(shù)字化，提高家用電器的安全使用性能。 設(shè)計(jì)意義 目前市場(chǎng)上的電熱水器分連續(xù)水流式和 貯 水式，前者具有加熱速度快和體積小的優(yōu)點(diǎn)，但 消耗 的功率大，大多數(shù)家庭供電線路難以承受。這樣電熱水器不僅可以充分利用閑置的時(shí)間，避免用戶使用時(shí)長時(shí)間等待，減少不必要保溫，也可以更加節(jié)約電能，特別對(duì)低谷及高峰用電有差價(jià)地區(qū)，利用晚間低谷用電開機(jī)加熱，白天用電高峰關(guān)機(jī)保溫，能大量節(jié)約電費(fèi)開支。眾所周知，燃?xì)鉄崴饕蚱浒踩[患太高和對(duì)環(huán)境的污染，以及越來越高的使用成本，正在逐漸 退 出熱水器的市場(chǎng)；太陽能熱水器因其受天氣影響，安裝條件的限制以及成本昂貴而很難占有更大的市場(chǎng)份額； 傳統(tǒng)的大容量 頂端電熱水器加熱的時(shí)間比較長 ，如果熱水器一直開著，則耗能耗電。s design method. This fixed time time controller may the timed control and demo