【正文】 部時鐘方式電路 系統(tǒng)原理綜述 系統(tǒng)硬件原理如原 理圖（附）所示 。 通過兩個按鍵 s2 和 s3 來實現(xiàn)加熱和加水的功能，當 s2 按下時，就觸發(fā)外部中斷 0，進入中斷子程序，執(zhí)行加熱功能。 單片機通過 P0 口用一個 8255A 擴展芯片實現(xiàn) 8 位 LED 顯示， Po口和 373 相連鎖存地址信號， ~ 和水位檢測傳感器接口電路連接， 和 分別接有加水繼電器和加熱繼電器。再通過接口電路 8255A 反映到顯示屏上。 VCC：接 +5V電源。 GND：接地。 RST：接 MAX690A 的 RESET。 (ALE)：與 8255H 的 ALE 腳相連提供時鐘信號。 XTAL XTAL2：通過晶振實現(xiàn)單片機內(nèi)部時鐘。 PSEN：允許程序存儲器輸出控制端。 EA：內(nèi)外程序存儲器選擇 控制端。 ：接 MAX960 的 WDI 端。 RD：接 8255H 的 RD 端。 WR：接 8255H 的 WR 端。同時運用軟件設(shè)計可以相對地簡化硬件結(jié)構(gòu)，有效地降低設(shè)計成本并提高系統(tǒng)的性能。對水的溫度數(shù)據(jù)的讀入； 178。通過鍵盤輸入實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集； 178。將采集到的數(shù)據(jù)通過 LED 顯示。 主程序首先完成對串口，定時器，中斷源的初始化設(shè)置，初始運行參數(shù)，開中斷，然后循環(huán)讀取鍵盤狀態(tài)，檢測系統(tǒng)是否漏電。其主要的軟件原理圖如圖1 和 2。當檢測到水位過低時，控制單片機在 8255A 的 PC3 口的二極管提示加水，然后手動加水。在水位超過第二檔時，將檢測到的實際水溫和設(shè)置水溫進行比較，若實際水溫低于設(shè)置水溫時，則加熱體通電進行輔助電加熱；若水溫高于設(shè)置水溫時，切斷加熱體電源；若檢測到水位低檔，不管溫度設(shè)置高低，總是停止加熱，防止加熱體干燒，在加熱功能中將最高水溫控制在適當?shù)臏囟?，超溫時停止加熱并報警。 動態(tài)顯示程序設(shè)計 在 AT89C51 內(nèi)部的 RAM 中設(shè)置 4 個顯示緩沖單元 79H— 7CH，分別存放顯示器的 4 位數(shù)據(jù)， 8155H 的 PA 口掃描 輸出總是只有一位高電平，即顯示器的 4位中僅有一位公共陰極為低電平，其它位高電平， 8155H的 PB 口輸出相應位（陰極為低）的顯示字形的斷碼，使其一位顯示出一個字符，其它位為暗，依次改變 PA 口輸出為高的位， PB 口輸出對應的段碼，顯示器的四位就動態(tài)地顯示出由緩沖區(qū)中顯示數(shù)據(jù)所得字符 [18] 。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 31 開 始顯 示 器 緩 沖 區(qū) 指 標 置 初 值7 9 H 存 入 R 0掃 描 模 式 置 初 值 0 1 H 存 入 R 3R 3 存 入 8 1 5 5 H 的 A 口取 顯 示 數(shù) 據(jù) 查 表 轉(zhuǎn) 換 為 段 碼 存 入 8 1 5 5 H 的 B 口延 遲 1 m s顯 示 緩 沖 器 指 針 R 0 加 1( R 3 ) . 3 = 1 ?R 3 左 移 一 位返 回YN 圖 43 動態(tài)顯示程序流程圖 鍵盤子程序設(shè)計 當鍵盤無鍵輸入時， 8155H 的 PC0 到 3 口不全為 1，只有當鍵盤有鍵輸入時 PC 03 口全為 1 時，向單片機提出外部中斷申請，單片機響應中斷請求，由外部中斷 0 的中斷服務程序?qū)⑤斎氲逆I號存入模擬通道指針 R7，從而使系統(tǒng)采集鍵號所代表的模擬通道的量，并將其值通過LED 顯示出來。 通過延時子程序達到去鍵盤抖動的目的，并將所輸入鍵的鍵號存入模擬通道選擇指針 R7 中。從而實現(xiàn)通過按鍵選擇模擬通道，并采集相應通道的數(shù)據(jù)。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 33 開 始顯 示 器 緩 沖 區(qū) 指 標 置 初 值7 9 H 存 入 R 0掃 描 模 式 置 初 值 0 1 H 存 入 R 3R 3 存 入 8 1 5 5 H 的 A 口取 顯 示 數(shù) 據(jù) 查 表 轉(zhuǎn) 換 為 段 碼 存 入 8 1 5 5 H 的 B 口延 遲 1 m s顯 示 緩 沖 器 指 針 R 0 加 1( R 3 ) . 3 = 1 ?R 3 左 移 一 位返 回YN 圖 44 鍵盤中斷服務程序 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 34 5 抗干擾技術(shù)設(shè)計 單片機測控系統(tǒng)體積小 、價格低、功能靈活、使用方便，已在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應用，單片機系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注。因此，研究抗干擾技術(shù)，對保證單片機測控系統(tǒng)穩(wěn)定 、可靠的工作是非常必要的。環(huán)境對單片機系統(tǒng)得干擾一般都是以脈沖的形式進入系統(tǒng)的，干擾竄入單片機的渠道主要有三 條： 1．空間干擾。 3．過程通道干擾。 外時鐘是高頻的噪聲源，除能引起對本應用系統(tǒng)的干擾之外，還可能產(chǎn)生對外界的干擾，使電磁兼容檢測不能達標。 監(jiān)測系統(tǒng)時鐘，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)時鐘停振時產(chǎn)生系統(tǒng)復位信號以恢復系統(tǒng)時鐘，是單片機提高系統(tǒng)可靠性的措施之一。只能使用其中之一。 低電壓復位技術(shù)是監(jiān)測單片機電源電壓，當電壓低于某一值時產(chǎn)生復位信號。電源電壓從當初的 5V降至 并繼續(xù)下降到 、 、。 提高單片機系統(tǒng)抗干擾能力的主要方法 提高單片機抗干擾能力的主要方法有接地，隔離與屏蔽和濾波。為單片機系統(tǒng)提供良好的地線，對提高系統(tǒng)的抗干擾能力極為有益。系統(tǒng)運用一系列抗干擾元件，目的在于將雷擊、浪涌式干擾以及快脈沖群干擾去除，而去除的方法都是將干擾引入大地，如果系統(tǒng)不接地，或者雖有地線但接地電阻過大，則這些元件都不能發(fā)揮作用。不能把地線隨便接在暖氣管子上。 典型的信號隔離是光電隔離。屏蔽則是用來隔離空間輻射的，對噪聲特別大的部件，如開關(guān)電源，用金屬盒罩起來，可減少噪聲源對單片機系統(tǒng)的干擾。而重要的是金屬屏蔽本身必須接真正地上。常用的有各種低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器。低通濾波器的配置指標是插入損耗，選擇的低通濾波器插入損耗過低起不到抑制噪聲的作用，而過高的插入損耗會導致“漏電”，影響系統(tǒng)的人身安全性。 印制電路板的設(shè)計對單片機系統(tǒng)能否抗干擾非常重要。當你設(shè)計單片機用印制電路板時應注意以下原則： ，單片機系統(tǒng)通?？煞秩齾^(qū)，即模擬電路區(qū) (怕干擾 )，數(shù)字電路區(qū) (即怕干擾、又產(chǎn)生干擾 )，功率驅(qū) 動區(qū)（干擾源）。三個區(qū)域的電源線、地線由該點分三路引出。使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率的時鐘，時鐘產(chǎn)生器要盡量靠近用到該時鐘的器件。時鐘線垂直于 I/O 線比平行于 I/O 線干擾小，時鐘線要遠離 I/O 線。去耦電容焊在印制電路板上時，引腳要盡量短。 除了上述介紹的通過濾波器濾波外，對于隨機干擾，可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或濾除。數(shù)字濾波克服了太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 36 模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比有以下優(yōu)點：數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加設(shè)備，所以可靠性高、穩(wěn)定性好；數(shù)字濾波可以對頻率很低（如 ）的信號實行濾波，具有靈活、方便、功能強的特點。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 37 6 結(jié)論 本設(shè)計主要完成以 AT89C51 為智能核心的太陽能熱水器中央控制器的硬件電路設(shè)計以及相應的軟件設(shè)計。軟件部分主要討論了數(shù)據(jù)的采集處理以及各個中斷處理系統(tǒng)。實現(xiàn)多任務融為一體，成本比較低且實現(xiàn)起來簡單易行。 太陽能熱水器智能控制畢業(yè)論文 38 東北林業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 參考文獻 [1] 張毅剛，彭喜元，姜守達，喬立巖 .MCS51 單片機應用設(shè)計 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020 [2] 何立明 .MCS51 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計 .北京 ：北京航天航空大學出版社， 1990 [3] 蔡惟錚 ， 吳建強主編 .常用電子元器件簡明手 冊 . 哈爾濱工業(yè)大學出版社 ， 1989 [4] 李振格等 .微機高級語言與匯編語言接口技術(shù)及和實例 . 北京：北京航天航空大學出版社， 1994 [5] 周航茲單片機應用程序設(shè)計 .北京：北京航天航空大學出版社， 1992 [6] 孫俊逸，盛秋林，張錚 .單片機原理及應用 . 北京：清華大學出版社， 2020 [7] 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