【正文】 走飛 ” 等現(xiàn)象，這主要是單片機的復(fù)位電路設(shè)計不可靠引起的。 常用的復(fù)位電路有四種方式：（ 1）上電復(fù)位電路（ 2）按鍵復(fù)位電路（ 3）脈沖復(fù)位電路（ 4）兼有上電復(fù)位與按鍵復(fù) 位的電路。根據(jù)本系統(tǒng)的特性，決定選用最簡單的上電復(fù)位電路。只要 Vcc的上升時間不超過 10ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位。 該復(fù)位電路工作原理為：在通電瞬間，在 RC電路充電過程中， RST端出現(xiàn)正脈沖，保證 RST引腳出現(xiàn) 10 ms以上穩(wěn)定的高電平，從而使單片機復(fù)位。其型號如圖 所示： DS18B20 工作原理 為 DS18B20 的讀寫時序和測溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由 2s 減為 750ms。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。 8圖 3 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1的預(yù)置值。主要器件有 ADC08074LS0 74S74 等。 圖 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 共有八路模擬輸入端，由于本設(shè)計溫度采集只有兩路，因此只用到兩路模擬輸入端，其輸入通道為 IN0、 IN1。選擇這兩個通道需要通 過設(shè)置 ADC0809 的ADDA、 B、 C 的值，因為它對應(yīng)的是八路模擬信號，而本系統(tǒng)只有兩路模擬信號輸入，因此，只需要將低位 ADDA 連到 AT89C51 的 口，并根據(jù) 口的電壓是低電平或高電平來選擇要檢測哪個通道，當(dāng) ADDA 值為0 時選的是 IN0 通道，當(dāng) ADDA 為 1 時選的是 IN1 通道。 A/D 轉(zhuǎn)換器選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的功能是將連續(xù)變化的 模擬量轉(zhuǎn)換成一個離散的數(shù)字量。 為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量應(yīng)該將其每一位都轉(zhuǎn)換成響應(yīng)的模擬量，然后求和即可得到與數(shù)字量成正比的模擬量。 10ADC0809 八位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器是一種單片 CMOS 器件，包括 8 位的模 /數(shù)轉(zhuǎn)化器， 8 通道多路轉(zhuǎn)換器和與微處理器兼容的控制邏輯。 片內(nèi)帶有鎖存功能的 8 路模擬多路開關(guān)，可以對 8 路 0～ 5V 的輸入模擬電壓信號分 時進行轉(zhuǎn)換，片內(nèi)具有多路開關(guān)的地址譯碼和鎖存電路 、 比較器 、256RT 型網(wǎng)絡(luò) 、 樹狀電子開關(guān) 、 逐次逼近寄存器 SAR、控制與時序電 路等。 1. ADC0809 功能如下： （ 1）分辨率為 8 位。 （ 3）單一 +5V 供電，模擬輸入范圍 0～ 5V （ 4）具有鎖存控制的 8 路模擬開關(guān)。 （ 6）功耗為 15mW。 （ 8）轉(zhuǎn)換速度取決于芯片的時鐘頻率。 2. ADC0809 管腳及功能 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 的引腳圖如圖 所示。 11 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端口。這兩個信號端可連接在一起，當(dāng)通過軟件輸入一個正脈沖，便立即啟動模 /數(shù)轉(zhuǎn)換。這兩個信號也可連接在一起表示模 /數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束。 REF（ +）， REF（ ）， Vcc， GND： REF（ +）和 REF（ ）為參考電壓輸入端， Vcc 為主電源輸入端， GND 為接地端。 CLK：時鐘輸入端口。其地址碼與對應(yīng)通道關(guān)系如表 所示 。 12 A/D 轉(zhuǎn)換器采用的轉(zhuǎn)換方法主要有逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換、雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換、并行 A/D 轉(zhuǎn)換、串 并行 A/D 轉(zhuǎn)換等，其中逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換既照顧了轉(zhuǎn)換的速度，又具有一定的精度，本系統(tǒng)中，傳輸數(shù)據(jù)的頻率不高，對精度的要求也不是很高，因此，我們選用了常用的逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換ADC0809。本系統(tǒng)的輸出設(shè)備是顯示器，根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計特點，采用七段 LED 數(shù)碼管作為顯示器。 1℃。 13本設(shè)計顯示電路的應(yīng)用有兩點，一是實時顯示引水機水箱的水溫值，另一個是顯示鍵盤設(shè)定的溫度上、下限值。 圖 顯示部分電路 通過一個 74LS47 連接 7 個 100 歐姆的電阻來驅(qū)動數(shù)碼管顯示。共集極分別連接兩個 的電阻接到單片機 AT89C51 的 、 管腳。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍，通常使用的是七段 LED，這種顯示器有共陽極和共陰極兩種，本設(shè)計選用的是共陽極。當(dāng)某個發(fā)光二極管的陰 極接低電平時，發(fā)光二極管被點亮，相應(yīng)的段被顯示。 7 段發(fā)光二極管，再 加上一個小數(shù)點位，共計 8 段。各字節(jié)中對應(yīng)關(guān)系如表 所示。共陽極 7 段顯示器顯示數(shù)字對應(yīng)的段碼關(guān)系如表 所示。鍵盤實質(zhì)上是一組按鍵開關(guān) 集合。鍵的閉合與否，反映在輸出電壓是呈現(xiàn)高電平或低電平，如果高電平表示斷開的話，那么低電平則表示鍵閉合，所以通過對電平高低狀態(tài)的檢測，便可確認(rèn)按鍵按下與否。 常用的鍵盤接口分為獨立式按鍵接口和矩陣式鍵盤接口。其電路連接如圖 所示 。 15因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)就可以很容易的判斷出是哪一個按鍵按下了。但每一個按鍵需占用一根輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時學(xué)要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤適用與按鍵較少或操作速度較高的場合。 各線通過電阻接 +5V，當(dāng)鍵盤上沒有鍵閉合時，所有的線斷開，呈高電平狀態(tài)。例如：當(dāng) S1 號按鍵閉合時，它所在的線與連接線短路，使 口為低電平，通過軟件里對 P3 口查尋，如果只有 口為低電平，那么就可以確定是 S1 鍵按下了，通過在軟件里的設(shè)定，行使 S1 鍵的功能。 16 鍵盤功能說明 S1：模式設(shè)置鍵，按一下進入到加熱系統(tǒng)設(shè)置狀態(tài)，再按一下切換到制冷系統(tǒng)設(shè)置狀態(tài)。 S3：步進減鍵，每按一下，要設(shè)置的限制值減 1。 當(dāng) S1 鍵按 1 下，進入加熱或制冷模式后，數(shù)碼管顯示為 00， 00 代表溫度設(shè)置起點溫度。S4 鍵是確定鍵，通過它來確定前面所設(shè)定的數(shù)值。為了保證 CPU 對鍵盤的閉合僅作一次處理，在軟件中必須去除抖動，在第一次檢測到有按鍵下時，執(zhí)行一段延時 10ms的子程序后確認(rèn)該按鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)有按鍵下，從而消除抖動的影響。 圖 鍵盤的 機械抖動示意圖 報警電路設(shè)計 報警電路主要是由發(fā)光二極管和蜂鳴器組成的，具有聲、光報警功能的簡單電路，其電路如圖 所示。 口輸出高電平時，發(fā)光二極管正向?qū)?，發(fā)光報警。 圖 控制電路 該電路是由兩個固態(tài)繼電器作為控制開關(guān)，一個繼電器控制加熱裝置，另一個繼電器控制制冷裝置。為了實現(xiàn)輸入與輸出的隔離，器件采用了高耐壓的光耦合器。固態(tài)繼電器 將 MOSFET、 GTR、普通晶閘管等組合在一起與觸發(fā)電路封裝在一個模塊中，而且驅(qū)動電路與輸出電路隔離。因此，非常適合本設(shè)計。同樣，當(dāng) AT89C51 的 TXD 口輸出一個高電平時，三極管開始工作，驅(qū)動繼電器 J2 工作，繼電器 J2 開關(guān)閉合，制冷裝置開始工作。 19 一般來講，軟件的功能可分為兩大類。另一類是監(jiān)控軟件，它專門協(xié)調(diào)執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系，在系統(tǒng)中充當(dāng)組織協(xié)調(diào)的角色。簡單的說，軟件設(shè)計就是編制計算機程序。這樣做可能會使程序的可讀性變差。因此，程序的長短和執(zhí)行時間，不再顯得那么重要，而程序的易讀性和程序的開發(fā)周期，顯得越來越重要。 由于用匯編語言編寫的程序效率高，占用的內(nèi)存單元和 CPU資源少，執(zhí)行速度快，還可直接訪問存儲器、輸入 /輸出接口以及擴展的各種芯片，并可直接處理中斷，直接管理和控制硬件設(shè)備，適用于實時控制系統(tǒng)，因此，本設(shè)計選用匯編語言來編寫程序。結(jié)合本系統(tǒng)的功能，程序長度不會超過 AT89C51 內(nèi)部 的程序存儲器，所以硬件上不用外擴程序存儲器。本設(shè)計主程序工作過程為：首先對系統(tǒng)初始化，由于本系統(tǒng)要實現(xiàn)對飲水機的冷、熱兩個水箱的檢測與控制，因此先要選擇控制模式，這主要是經(jīng)過硬件電路的按鍵 S1 來選擇的。完成設(shè)置后，調(diào)用控制子程序 1 或子程序 2，通過對執(zhí)行這個程序，實現(xiàn)報警、加熱或制冷。整個系統(tǒng)是一個閉環(huán)的，系統(tǒng)工作是循環(huán)進行的，這也就實現(xiàn)了實時檢測的設(shè)計要求。 21根據(jù)設(shè)計的要求，程序先對端口初始化，根據(jù)模式選擇的結(jié)果，選擇其中一路的采集來的數(shù)據(jù)，然后啟動 A/D 轉(zhuǎn)換功能，在轉(zhuǎn)換一段時間后，判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，如果結(jié)束就自動進入下一路的轉(zhuǎn)換，否則繼續(xù)轉(zhuǎn)換。 22其流程圖如圖 所示。在執(zhí)行程序的時候只需逐位判斷 , 口是高電平還是低電平，若為高電平，則表示沒有按鍵按下，若 為低電平，則表示有按鍵按下。因為用手按下一個按鍵時，往往會出現(xiàn)所按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳動幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況。對于鍵的抖動處理，一般采用軟件延時 10 毫秒的方法。 圖 鍵盤子程序流程圖 有按鍵下？ 按鍵處理 判別鍵號