【正文】 ????? 17 ADC0809 與 89C51 單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)???????? 17 鍵盤(pán)和顯示器接口設(shè)計(jì) ???????????????? 18 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 5 鍵盤(pán)工作原理 ?????????????????? 18 LED 顯示器工作原理 ??????????????? 20 接口芯片的選擇及其原理 ????????????? 20 單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)???????????????? 22 單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)???????????????? 24 系統(tǒng)原理綜述 ???????????????????? 25 第四章 太陽(yáng)能熱水器中央控制器的軟件設(shè)計(jì) ?????????? 27 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)?????????????????? 27 數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)?????? ???????????? 27 中斷服務(wù)子程序???????????????? 27 水位檢測(cè)子程序???????????????? 29 顯示和鍵盤(pán)軟件設(shè)計(jì)???????????????? 30 動(dòng)態(tài)顯示子程序設(shè)計(jì) ?????????????? 30 鍵盤(pán)子程序設(shè)計(jì)??????????????? 32 第五章 抗干擾技術(shù)設(shè)計(jì) ?????????????????? 34 主要抗干擾技術(shù)?????????????????? 34 提高系統(tǒng)抗干擾能力的主要方法??????????? 34 第六章 結(jié)論 ??????????????????????? 37 參考文獻(xiàn) 附錄 致謝 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 1 太陽(yáng)能熱水器中央控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 第一章 緒論 當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)在飛速發(fā)展，微機(jī)應(yīng)用日益普及深入，微機(jī)在通信自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)控制、電子測(cè)量、信息管理和信息系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于加熱時(shí)間不能控制而導(dǎo)致過(guò)燒，從而浪費(fèi)大量電能。它面向控制，能針對(duì)性的解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種控制任務(wù)。其最初應(yīng)用是基于單片機(jī)的。蚈 膁膇蚇螀羄蒆蚇袂膀莂蚆羅羂羋蚅蚄膈膄螄螇羈蒃螃衿膆荿螂肁罿蒞螂螁芅芁莈袃肇膇莇羆芃蒅莆蚅肆莁蒞螈 中華人民共和國(guó)教育部 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論文題目： 太陽(yáng)能熱水器中央控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 2021 年 6 月 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 2 摘 要 當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)在飛速發(fā)展，微機(jī)應(yīng)用日益普及深入，微機(jī)在通信自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)控制、電子測(cè)量、信息管理和信息系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng) 對(duì)功能，可靠性，成本，體積，功效等嚴(yán)格要求的專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化。 目前，國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能熱水器還處于研發(fā)階段，這種控制器只具有溫度和水位的顯示功能，不具有溫度控制功能。本設(shè)計(jì)是以 89c51 單片機(jī)為檢測(cè)控制中心，采用 ds12887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)了溫度，水位，時(shí)間三種參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示功能。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能，可靠性，成本，體積，功效等嚴(yán)格要求的專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)小巧靈 活，成本低，易于產(chǎn)品化。 單片機(jī)具有體積小，功耗低，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)還開(kāi)發(fā)了一些以單片機(jī)母片為核，在片中嵌入更多的專(zhuān)用型單片機(jī)，因此單片機(jī)在計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。更重要的是在于單片機(jī)的應(yīng)用正是從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)，稱(chēng)之為微控制技術(shù) 。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣和普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展，日益完善。其中就是以單片機(jī)為中央處理器核心，完成了諸多的功能，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。 目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能熱水器的控制系統(tǒng)大部分都存在著或多或少的缺點(diǎn) :功能單一、操作復(fù)雜、控制不方便等。本文設(shè)計(jì)了一種以單片機(jī) AT89C51 為核心 ,顯示直觀(guān) ,操作方便 ,齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 2 控制靈活的控制器。文章所介紹的太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制系統(tǒng) , 將低價(jià)位的單片機(jī)引入太陽(yáng)能熱水器中 , 以單片機(jī)作為核心部件 ,實(shí)時(shí)采集溫度和水位數(shù)據(jù) , 并設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng) 水位不符合某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，還有定時(shí)提醒加水的電路。 系統(tǒng)任務(wù)和功能 (1) 多點(diǎn)水溫水位輸入及顯示功能。 (3) 上水控制功能 : 自動(dòng)上水、定溫上水控制。 (5) 檢測(cè)控制功能 : 手動(dòng)輸出檢查。 內(nèi)置2KBEPROM的 20腳 AT89C2051以及內(nèi)置 1KBEPROM的 20腳 AT89C1051。 AT89C51與 MCS51系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容 ； 178。全靜態(tài)工作 ， 工作范圍： 0Hz～ 24MHz； 178。 128179。 32位雙向輸入輸出線(xiàn) ； 178。五個(gè)中斷 源 ， 兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí) ； 178。間歇和掉電工作方式。 1) I/O口線(xiàn) ： P0、 P P P3共四個(gè)口 P0口是三態(tài)雙向口 ， 通稱(chēng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)口 ， 因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀 /寫(xiě)操作。由于是分時(shí)輸出 ， 故應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存 ， 地址鎖存信號(hào)用 ALE的 P1口是專(zhuān)門(mén)供用戶(hù)使用的 I/O口 ， 是準(zhǔn)雙向口。不擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí) ， P2口也可以作為用 戶(hù) I/O口線(xiàn)使用 ， P2口也是準(zhǔn)雙向口。作為第一功能使用時(shí)操作同 P1 口。 2) 控制口線(xiàn) ： PSEN (片外取控制 )、 ALE( 地址鎖存控制 )、 EA (片外儲(chǔ)器選擇 )、 RESET (復(fù)位控制 )。 AT89C51有間歇和掉電兩種工作模式。這種狀態(tài)可被任何一個(gè)中斷所終止或通過(guò)硬件復(fù)位。該芯片內(nèi) RAM和特殊功能寄存器值保持不變 ， 直到掉電模式被終止。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 4 8 9 C 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 0 2 12 22 32 42 52 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83 94 0 P 1 . 0P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 1 . 1P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7R X DT X D0IN T1IN TT 0T 1WRRDX T A L 1X T A L 2CCVP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7/PPE A V/A L E P R O GP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0/PDR S T VG N D 圖 22 AT89C51管腳圖 表 21 P3雙功能口功能表 第一功能標(biāo)記 第二功能 RXD 串行 輸入口 TXD 串行輸出口 P3. 2 INT0 外部中斷 0輸入 P3. 3 INT1 外部中斷 1輸入 P3. 4 T0 定時(shí) /計(jì)時(shí)器 0外部輸入 P3. 5 T1 定時(shí) /計(jì)時(shí)器 0外部輸入 P3. 6 WD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 P3. 7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 89C51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個(gè)中斷請(qǐng)求源，用戶(hù)可以用軟件屏蔽所有的中斷請(qǐng)求，也可以用軟件使 CPU 接收中斷請(qǐng)求，每一中斷源可用軟件獨(dú)立地控制為開(kāi)中斷或關(guān)中斷。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器 , 除電源共用外 ,四組運(yùn)放相互獨(dú)立。兩個(gè)信號(hào)輸入端中 ,Vi（ ）為反相輸入端 ,表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的位相反 。 LM324 的 引腳排列見(jiàn)圖 （圖表 ） （ 圖表 ） LM324 作反相交流放大器 電路見(jiàn)附圖 。電路無(wú)需調(diào)試。 （圖 ） 放大器電壓放大倍數(shù) Av 僅由外接電阻 Ri、 Rf 決定： Av=Rf/Ri。按圖中所給數(shù)值 , Av=10。一般情況下先取 Ri 與信號(hào)源內(nèi)阻相等 ,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定 Rf。 LM324 應(yīng)用作測(cè)溫電路 感溫探頭采用一只硅三極管 3DG6，把它接成二極管形式。運(yùn)放 A1 連接成同相直流放大形式，溫度越高，晶體管 BG1 壓降越小，運(yùn)放 A1 同相輸入端的電壓就越低， 輸出端的電壓也越低。在 A1 輸出端接上測(cè)量或處理電路，便可對(duì)溫度進(jìn)行指示或進(jìn)行其它自動(dòng)控制。 DS18B20 的管腳排列如圖 所示， DQ 為數(shù)字 信號(hào)輸入 /輸出端； GND 為電源地； VDD 為外接供電電源輸齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 7 入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地，見(jiàn)圖 ）。C~+125176。C 范圍內(nèi) ,精度為177。C 。 2176?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以 “ 一線(xiàn)總線(xiàn) ”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。 179。為任意電平，一般將 OE 接低電平， LE接 ALE就能正常工作。 （ 2）方式 1 —— 選通輸入 /輸出方式 僅 PA 口、 PB 口有此方式， PC 口中若干位作聯(lián)絡(luò)信號(hào)線(xiàn)。 輸入緩沖器滿(mǎn)信號(hào)，發(fā)給外設(shè)（通知外設(shè)數(shù)據(jù)未被取走，暫不能接收新數(shù)據(jù)） 中斷請(qǐng)求信號(hào)，外部設(shè)備發(fā)給單片機(jī) 中斷允許信號(hào) 輸出緩沖器滿(mǎn)信號(hào)，發(fā)給外設(shè)（單片機(jī)將數(shù)據(jù)已送到指定口，外部設(shè)備可以取走） 外設(shè)響應(yīng)信號(hào)，由外部設(shè)備發(fā)來(lái)（數(shù)據(jù)已送到外部設(shè)備） （ 3）方式 3 —— 雙向方式 僅 PA 口有此方式。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙 11 8255A 的方式控制字 用編程方法向 8255A 的控制口寫(xiě)控制字，可決定它的工作方式。 —— 方式 2 D4 —— A 口的傳輸方向， 1 —— 入， 0 —— 出。 D2 —— 決定 B 組的工作方式， 0 —— 方式 0， 1 —— 方式 1。 D0 —— PC3 ~ PC0 傳輸方向， 1 —— 入， 0 —— 出。 D D5 —— 不使用位。 D0 —— 位狀態(tài)位， 1 —— 置位， 0 —— 復(fù)位。 DS18B DS1822 “一線(xiàn)總線(xiàn) ”數(shù)字化溫度傳感器是 DALLAS 最新單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器， 同DS1820 一樣， DS18B20 也 支持 “一線(xiàn)總線(xiàn) ”接口，測(cè)量溫度范圍為 55176。C，在 10~+85176。176。 DS1822 的精度較差為 177。C 。 89C51 與 ADC0809 接口電路圖如圖 33 所示。其端口地址為 7FF8H— 7FFFH。 . A T 8 9 C 5 1G 7 4 L S 3 7 3 O E1C L KA D D AA D D BA D D CP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7 W RP 2 . 7 R DI N T 12 82 72 62 52 42