1、II學號畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計（論計（論 文）文）基于單片機的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計基于單片機的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計教 學 系： 信息工程系 指導教師： 專業(yè)班級： 自動化 學生姓名： 二零一四年六月IIII畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文論文)任務書任務書學生姓名專業(yè)班級自動化指導教師工作單位華夏學院信息工程系設(shè)計(論文)題目基于單片機的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：太陽能熱水器是太陽能利用中最常見的一種裝置，經(jīng)濟效益明顯。太陽能熱水器控制系統(tǒng)能測量并顯示水溫，同時還能對水位進行設(shè)置，可以根據(jù)天氣情況利用輔助加熱裝置使蓄水箱內(nèi)的水溫達到預先設(shè)定的溫度，從而達到

2、 24 小時供應熱水的目的。以單片機為核心器件按照太陽能熱水器的不同功能對電路模塊進行設(shè)計，再進行軟件設(shè)計，其主要功能包括：1.系統(tǒng)具有水溫顯示功能，顯示范圍 099；2.系統(tǒng)具有水位顯示功能；3.系統(tǒng)具有加水功能；4.系統(tǒng)具有報警功能。要求完成的主要任務：要求完成的主要任務：1. 查閱資料,寫出不低于 10 篇參考文獻（其中至少有 2 篇外文文獻）的參考文獻摘要；2. 進行方案論證，寫出開題報告； 3. 進行總體設(shè)計和詳細設(shè)計，完成軟、硬件設(shè)計；4. 完成系統(tǒng)的調(diào)試，按系統(tǒng)設(shè)計要求，能獨立運行演示程序；5. 撰寫論文并準備答辯，要求論文語言通順，整篇論文不少于 10000 字。時間安排時間安

3、排：第 13 周：收集資料，完成開題報告。第 46 周：查閱文獻，進行系統(tǒng)總體設(shè)計，做出布局。第 711 周：做出硬件和軟件上的整體設(shè)計，撰寫畢業(yè)論文初稿， ，并定期交指導老師審查。第 1214 周：完成相關(guān)調(diào)試，在軟件上進行仿真，同時對論文進行修改。第 1516 周：準備論文答辯。IIIIII必讀參考資料必讀參考資料: 1 何立民.單片機應用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京:北京航空航天大學出版社,2001.2 王幸之.單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術(shù).北京:北京航空航天大學出版社,2000.3 張毅剛.MCS51 單片機應用設(shè)計.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1997.4 竇振中.PIC 系列單片

4、機應用設(shè)計與實例M.北京:北京航空航天大學出版社,1999.5 王化祥.傳感器原理及應用M.天津:天津大學出版社,1998. 指導教師簽名： 教研室主任簽名： IVIV畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文論文)開題報告開題報告題目基于單片機的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計1目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）：國外對太陽能熱水器的研究始于 20 世紀 50 年代初，美國、瑞典、澳大利亞、日本等發(fā)達國家紛紛投入了大量人力、物力對太陽能熱泵進行深入研究與開發(fā)，在各地實施了多項太陽能熱泵示范工程，如賓館、住宅、學校、醫(yī)院、圖書館以及游泳館等，取得了一定的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。目前，太陽能熱水器的應用已比較普遍，在國

5、外，許多國家通過政府補貼的式鼓勵居民應用太陽能熱水器，歐洲還采用了“工程項目法”等措施來加強太陽能熱水器的推廣。我國在沒有政府補貼的情況下，太陽能熱水器的銷售和普及的速度也十分迅速，據(jù)統(tǒng)計，1999 年我國銷售的太陽能熱水器的面積近 300 萬平方米,其數(shù)量居世界首位,并且銷售的產(chǎn)品都是國產(chǎn)產(chǎn)品，銷售的區(qū)域主要在經(jīng)濟比較發(fā)達地區(qū)，而這些區(qū)域很多并非是太陽能資源豐富的地區(qū)。若能在全國范圍內(nèi)推廣使用太陽能熱水器,其節(jié)能潛力和環(huán)保效益將是十分巨大的。近年，我國部分地區(qū)嚴重的能源短缺推動了太陽能熱水器的廣泛使用，這項環(huán)保而節(jié)能的新型產(chǎn)品在市場上迅速得到發(fā)展，到 2002 年底，我國太陽能熱水器的總產(chǎn)量

6、已達到 1000 萬平方米總產(chǎn)值 110 多億元，總保有量高達 4000 萬平方米。有關(guān)專家預測，在未來的 10 年中，太陽能熱水器將以 15%每年的速度增長，到 2010 年將達到 1 億平方米。總體來看，我國太陽能熱泵熱水技術(shù)還處于發(fā)展階段，太陽能熱水器裝置在我國尚難實現(xiàn)商品化，仍有許多問題需要解決。隨著技術(shù)的不斷更新，將會有越來越多、越來越完善的太陽能熱水器產(chǎn)品出現(xiàn)，太陽能熱水供應系統(tǒng)也會越來越完善。太陽能技術(shù)的推廣使用，節(jié)約了能源改善了環(huán)境、提高了人們的生活質(zhì)量，為人類的文明和進步作出了巨大的貢獻。能源問題與安全問題是現(xiàn)代社會各界普遍關(guān)注的焦點之一。目前市場上存在三種樣式的熱水器：VI

7、IIVIII電熱水器、燃氣熱水器和太陽能熱水器。近年來，在一氧化碳中毒事故中，由燃氣熱水器造成的約占 1/3；電熱水器的大規(guī)模用電，并不能給人們的正常生活帶來便利，作為后來者的太陽能熱水器，因其安全性好、節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點，近幾年呈現(xiàn)出爆發(fā)式的發(fā)展趨勢。 選擇太陽能熱水器這個課題，可以讓我更好的認知可持續(xù)發(fā)展問題，看清目前的能源現(xiàn)狀，以及各國在節(jié)約能源上的措施，在太陽能革新上運用的新技術(shù)。此外，太陽能熱水器已經(jīng)走進千家萬戶,控制系統(tǒng)是太陽能的核心,可以盡可能做到節(jié)能環(huán)保,作這樣一個設(shè)計,不僅可以考察自己大學四年的專業(yè)課的理論與動手實踐能力，產(chǎn)品也具有一定的市場前景。本文設(shè)計的太陽能熱水器是以

8、 89C52 單片機為檢測控制核心，不僅實現(xiàn)了溫度、水位兩種參數(shù)的實時顯示功能，而且具有溫度設(shè)定與控制功能。控制器可以根據(jù)天氣情況利用輔助加熱裝置使蓄水箱內(nèi)的水溫達到預先設(shè)定的溫度，從而達到 24 小時供應熱水的目的。實際應用結(jié)果表明，該控制器和以往的顯示儀相比具有性價比高、溫度控制與顯示精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點，提高了我國太陽能應用領(lǐng)域控制水平，具有可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。太陽能熱水器因利用太陽能、無污染、使用方便、長期使用投入費用低等特點而備受人們青睞。本設(shè)計介紹了一種以 89C52 單片機為核心構(gòu)成的太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計方法,給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計及軟件實現(xiàn)方法。本設(shè)計以單

9、片機 89C52 為核心，將來自溫度和水位的信號直接送入單片機，一方面通過 LCD 顯示當前溫度和水位值，另外一方面與溫度和水位設(shè)定值進行比較、運算，根據(jù)結(jié)果發(fā)出相應的上水、加熱指令，對熱水器的溫度和水位進行控制。2基本內(nèi)容和技術(shù)方案：太陽能熱水器是太陽能利用中最常見的一種裝置，經(jīng)濟效益明顯。太陽能熱水器控制系統(tǒng)能測量并顯示水溫，同時還能對水位進行設(shè)置，可以根據(jù)天氣情況利用輔助加熱裝置使蓄水箱內(nèi)的水溫達到預先設(shè)定的溫度，從而達到 24 小時供應熱水的目的。以單片機為核心器件按照太陽能熱水器的不同功能對電路模塊進行設(shè)計，再進行軟件設(shè)計，其主要功能包括：1. 系統(tǒng)具有水溫顯示功能，顯示范圍 099

10、；IXIX2. 系統(tǒng)具有水位顯示功能；3. 系統(tǒng)具有加水及加熱功能(通過調(diào)節(jié)滑動電阻器改變電阻大小來模擬加水功能和加熱功能)；4. 系統(tǒng)具有報警功能。設(shè)計的主要內(nèi)容包括：1. 總體設(shè)計：主要由溫度水位數(shù)據(jù)采集模塊、單片機控系統(tǒng)及 LCD 顯示模塊組成。2. 溫度、水位檢測電路設(shè)計：該部分是實現(xiàn)溫度及水位控制的重要環(huán)節(jié),只有準確檢測出溫度和水位,才能通過軟件實現(xiàn)輔助加熱。3. 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計：在經(jīng)過廣泛的比較之后，確定采用 ATMEL 公司的 AT89C52 FLASH單片機。它不僅具有 8031 單片機的一切功能，還有許多功能是 8031 所沒有的。4. 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)電路設(shè)計：設(shè)計中應用的

11、是 A/D 轉(zhuǎn)換的中斷方式，這種方式使 A/D 轉(zhuǎn)換器與處理器的工作時間同時進行，因而節(jié)省機時，常用于實時性要求比較強或多參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。5. LCD 顯示電路設(shè)計：本設(shè)計中采用的是 LCD1602,1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。6. 軟件部分設(shè)計：根據(jù)要求，控制器軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，包括主程序、顯示子程序等。要求完成的主要任務：1. 查閱資料,寫出不低于 10 篇參考文獻（其中至少有 2 篇外文文獻）的參考文獻摘要；2. 進行方案論證，寫出開題報告； 3. 進行總體設(shè)計和詳細設(shè)計，完成軟、硬件設(shè)計；4. 完成系統(tǒng)的調(diào)

12、試，按系統(tǒng)設(shè)計要求，能獨立運行演示程序；XX5. 撰寫論文并準備答辯，要求論文語言通順，整篇論文不少于 10000 字。 主要結(jié)構(gòu)框圖：控制器測量元件執(zhí)行元件控制對象3進度安排：第 13 周：收集資料，完成開題報告。第 46 周：查閱文獻，進行系統(tǒng)總體設(shè)計，做出布局。第 711 周：做出硬件和軟件上的整體設(shè)計，撰寫畢業(yè)論文初稿， ，并定期交指導老師審查。第 1214 周：完成相關(guān)調(diào)試，在軟件上進行仿真，同時對論文進行修改。第 1516 周：準備論文答辯。4指導老師意見：XX指導教師簽名： 年 月 日鄭鄭 重重 聲聲 明明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果

13、。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。XX本人簽名： 日期： 目目 錄錄摘 要.1ABSTRACT.21 緒論.31.1 太陽能熱水器的概述.31.2 太陽能熱水器的發(fā)展.31.3 太陽能熱水器的研究現(xiàn)狀.52 系統(tǒng)設(shè)計.62.1 主要任務及內(nèi)容.62.2 系統(tǒng)的主要功能.62.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖的設(shè)計.72.4 溫度檢測電路設(shè)計.72.5 水位控制電路設(shè)計.132.6 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路.132.7 單片機的控制系統(tǒng).16XX2.8 LCD 顯示電路設(shè)計.233 軟件部分設(shè)計.283.1 程序流

14、程圖設(shè)計.283.2 軟件程序設(shè)計.314 分析和總結(jié).34參 考 文 獻.35附錄 A 仿真電路圖.36附錄 B 程序清單.37致 謝.541摘摘 要要本文設(shè)計的太陽能熱水器是以 89C52 單片機為檢測控制核心，不僅實現(xiàn)了溫度、水位兩種參數(shù)的實時顯示功能，而且根據(jù)溫度和水位的高低，設(shè)置了報警電路，當溫度及水位達到某一設(shè)定值時，報警電路發(fā)出警報，從而達到保護熱水器的目地，并防止溫度過高對人體造成傷害。太陽能熱水器因利用太陽能、無污染、使用方便、長期使用投入費用低等特點而備受人們青睞。本設(shè)計給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計及軟件實現(xiàn)方法。以單片機 89C52 為核心，將來自溫度和水位的信號經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換后直

15、接送入單片機，一方面通過 LCD 顯示當前溫度和水位值，另外一方面與溫度和水位設(shè)定值進行比較、運算，根據(jù)結(jié)果發(fā)出相應的上水指令，對熱水器的溫度和水位進行控。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:太陽能熱水器；單片機 AT89C52；LCD2ABSTRACT Solar water heater is designed in this paper is based on 89C52 microcontroller as the control core, the real-time display function not only of the temperature, the water level of two

16、kinds of parameters, and according to the temperature and water level, set the alarm circuit, when the temperature and the water level reaches a set value, the alarm circuit alarm, to protect the water heater. Thus, high temperature and prevent damage to the human body. The solar water heater due to

17、 use of solar energy, no pollution, convenient use, long-term use of inputs and low cost highly favored by people. This design gives the realization method of the system hardware design and software. 89C52 single-chip microcomputer as the core, signal from the temperature and water level by the A/D

18、converted directly into a single chip, a display of current temperature and water level value through the LCD, on the other hand, with the water level and temperature setting value is compared, computing, sends out the corresponding water order according to the results, the water heater temperature

19、and water level control.Key words：Solar water heater； single-chip； LCD31 緒論緒論隨著社會的發(fā)展,對能源的需求在快速增長，使不可再生能源的貯量不斷減少，同時燃用不可再生能源而帶來的全球性污染和生態(tài)環(huán)境的破壞日益嚴重，開發(fā)利用新型清潔能源的問題越來越受到世界各國的重視。太陽能作為一種取之不盡的清潔能源，經(jīng)過了幾起幾落的開發(fā)、研究之后，現(xiàn)在又進入了一個新的開發(fā)利用階段，各種太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備層出不窮，其中太陽能熱水器就是其中的一種主要的轉(zhuǎn)化設(shè)備，其核心部分是集熱器，目前，太陽能熱水器上使用的集熱器有平板型、真空集熱管和熱管真空管三

20、種類型。平板型集熱器的價格相對較低，普通平板集熱器的熱效率受工質(zhì)溫度和環(huán)境溫度的影響比較大，冬季不能正常使用1.1 太陽能熱水器的概述太陽能熱水器將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器，真空管式太陽能熱水器為主，占據(jù)國內(nèi) 95%的市場份額。真空管式家用太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱管，集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達到所需熱水。太陽能熱水器是一種技術(shù)成熟、應用廣泛的可再生能源產(chǎn)品，在全球很多國家得到了廣泛的應用，

21、在提供熱水供應、提高人民的生活水平、減少常規(guī)能源消耗等方面發(fā)揮了巨大作用。通常，太陽能熱水器也稱太陽熱水裝置或太陽熱水系統(tǒng)(或工程)，但嚴格來說是有區(qū)別的。按國標 GB/T187l3 和行標NY/T513 的規(guī)定太陽熱水器儲熱水箱的容水量在 06t 以下的稱為家用太陽能熱水器大丁 06t則稱為太陽熱水系統(tǒng)或太陽熱水工程。為敘述方便，在本文中統(tǒng)稱太陽能熱水器。 在我國、希臘、以色列等國家，太陽能熱水器主要供應生活和沐浴熱水；在歐洲、澳大利亞等國家，太陽能熱水系統(tǒng)主要是作為輔助熱源與常規(guī)能源系統(tǒng)聯(lián)合運行，既能供應生活和洗浴熱水，還為建筑供暖；在美國，太陽能熱水器主要是用于游泳池加熱。我國的太陽能熱

22、水系統(tǒng)市場已完全商業(yè)化運行，而其他國家的太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展仍依靠政府的補助和優(yōu)惠政策，尚未實現(xiàn)商業(yè)化運行。1.2 太陽能熱水器的發(fā)展1.2.1 國外太陽能熱水器的發(fā)展歷程41767 年瑞士科學家賀瑞斯發(fā)明了第一臺太陽能集熱器。 1891 年，美國馬里州的肯普發(fā)明了世界上第一臺悶曬式太陽熱水器，被他命名為“頂峰”熱水器，它的特點是集熱器和貯水箱合二為一，水在容器中不能流動，依靠容器壁吸收太陽輻射能加熱水。悶曬式太陽熱水器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點是裝置保溫性能差，熱水必須在當天傍晚及時用完，因此應用范圍受到很大限制。 1936 年，美國天體物理學家 Charles Greeley Abbo

23、tt 發(fā)明了太陽能開水器。 1941 年，在佛羅里達州大約有 6 萬套太陽能熱水器被使用。 到 20 世紀 70 年代末期，全世界大約裝有太陽熱水器 300 多萬臺。太陽熱水器的開發(fā)利用在美國、澳大利亞、日本、德國、以色列等國都有很大的發(fā)展。 日本在 19801985 年間，政府對 1000 萬套家庭住宅配上太陽熱水器，為居民提供生活用熱水。 1990 年，日本東京大約有 150 萬棟建筑使用了太陽能熱水器，以色列大約 30%的房屋安裝了太陽能熱水器系統(tǒng)，所有的新房子都要求安裝太陽能熱水系統(tǒng)。法國在 1990 年安裝太陽熱水器的住宅達 200 萬座，相當于 70 萬噸石油提供的熱能。美國有 5

24、00 萬幢以上的住宅安裝有太陽熱水器。 在歐洲，過去 10 年來太陽能熱水器的增長率一直保持在 18%左右，預計未來十年增長率會達到23%。歐盟提出到 2010 年安裝 1 億平方米太陽能熱水器的規(guī)劃，歐洲太陽能學會預算 2020 年歐洲太陽能熱水器運用高達 14 億平方米。1.2.2 中國太陽能熱水器發(fā)展歷程太陽能熱水器的發(fā)展歷史在我國可以追溯歷史在 1958 年，天津大學有 12.6 平米的太陽能浴室。70 年代興起開發(fā)利用太陽能熱潮，開始以平板式和悶曬式為主，生產(chǎn)規(guī)模較小，技術(shù)水平較低。1979 年我國有些單位迎頭研發(fā)全玻璃真空管集熱器，但是太陽熱水器的產(chǎn)量僅十萬。 2m1987 年，我

25、國從加拿大引進銅鋁復合（SUNSTRIP）生產(chǎn)線，制造了第一支全玻璃真空集熱管，使我國平板集熱器產(chǎn)品質(zhì)量跨上一個新臺階，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)開始進入以現(xiàn)代化生產(chǎn)手段制造國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)平板集熱器的歷史新階段。 90 年代，我國建立了全玻璃真空集熱管和熱管真空管集熱器工業(yè)，使我國太陽能熱水器推廣應用上了一個新臺階。 進入 90 年代，隨著技術(shù)進步和企業(yè)規(guī)模的擴大，技術(shù)和企業(yè)都逐步成熟，太陽能熱水器逐步形成了真空管、平板和悶曬三種技術(shù)系列，實現(xiàn)了產(chǎn)品的系列化和規(guī)模化生產(chǎn)。90 年代后期，住宅商品化的發(fā)展以及家庭對熱水需求的大幅度增長，為太陽能熱水器的發(fā)展提供了巨大的市場空間。 5 自上世紀 90 年代以來

26、，我國太陽能熱水器行業(yè)保持了 10 多年的快速增長。據(jù)權(quán)威資料顯示1992 年，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)年生產(chǎn)量只有 50 萬平方米，而到 2005 年，我國太陽能熱水器年產(chǎn)量已突破 1500 萬平方米，是 2000 年 640 萬平方米的 2 倍多。行業(yè)總產(chǎn)值已逾 150 億元。 2006 年國家統(tǒng)計局的資料表明中國太陽能熱水器年產(chǎn)量已突破 1800 萬平方米，行業(yè)總產(chǎn)值已逾200 億元。 2007 年我國太陽能熱水器產(chǎn)量已突破 2300 萬平方米，整個太陽熱水器行業(yè)市場銷售額達到 320億元。 有關(guān)權(quán)威專家統(tǒng)計 2008 年產(chǎn)量達到 2800 萬平方米，產(chǎn)值達到 400 多億元，與 2007

27、年同期相比增長超過 20%其中出口約為 1000 萬美元。出口歐洲、美洲、非洲、南非、韓國、東南亞等 100 多個國家。 目前我國太陽能熱水器的年生產(chǎn)量是歐洲的 2 倍，北美的 4 倍，已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和最大的太陽能熱水器市場，該產(chǎn)業(yè)也成為我國惟一在生產(chǎn)能力和利用規(guī)模上處于世界領(lǐng)先水平的可再生能源產(chǎn)業(yè)。1.2.3 太陽能熱水器的總體發(fā)展近年來，隨著全玻璃真空管及其太陽能熱水器生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善以及生產(chǎn)裝備逐步實現(xiàn)專業(yè)化，越來越多的小企業(yè)進入太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)，再加上產(chǎn)業(yè)管理滯后，市場不夠規(guī)范，使規(guī)范經(jīng)營的大中型太陽能熱水器企業(yè)面臨小型企業(yè)的不公平競爭。 國際太陽能市場始終以平

28、板型太陽能熱水器為主，而中國平板型太陽能熱水器的產(chǎn)量和市場份額近年來卻逐年減少，這就使得中國太陽能市場與當前世界太陽能市場主流形成了較大的反差。 太陽能熱水器產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督和管理力度不夠，國家級太陽能熱水器產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心至今尚未建成，太陽能熱水器產(chǎn)品質(zhì)量認證工作也尚未開展，一部分企業(yè)的產(chǎn)品以次充好，在一定程度上影響了太陽能熱水器在消費者中的聲譽。 太陽能與建筑一體化的工作尚處于起步階段，目前還沒有太陽能熱水器與建筑一體化成功的可供學習的樣板，更缺乏這方面的設(shè)計安裝規(guī)范，因而不少房地產(chǎn)開發(fā)商和建筑設(shè)計單位對此不敢輕易投資，也不敢貿(mào)然采用。然而，盡管太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)面臨上述種種挑戰(zhàn)，在各方面存在

29、諸多障礙，但太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)同時又面臨很多機遇。1.3 太陽能熱水器的研究現(xiàn)狀近年，我國部分地區(qū)嚴重的能源短缺推動了太陽能熱水器的廣泛使用，這項環(huán)保而節(jié)能的新型產(chǎn)品在市場上迅速得到發(fā)展，到 2002 年底，我國太陽能熱水器的總產(chǎn)量已達到 1000 萬平方米總產(chǎn)值110 多億元，總保有量高達 4000 萬平方米。有關(guān)專家預測，在未來的 10 年中，太陽能熱水器將以 15%每6年的速度增長，到 2010 年將達到 1 億平方米。目前中國太陽能熱水器品牌基本上分為三類：一是擁有全國銷售網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，如皇明等一兩家；二是正處在由地方網(wǎng)絡(luò)向全國過渡的企業(yè)，有華陽與清華陽光等幾家；第三類是數(shù)量龐大的地方小太

30、陽能熱水器企業(yè)。有數(shù)字顯示，這樣的小太陽能熱水器生產(chǎn)企業(yè)全國有 3000 多家。基本上每個省份都有近百家這樣的小企業(yè)。這些間接導致了我國太陽能熱水器行業(yè)整體技術(shù)水平的落后，在國際市場上缺乏競爭力。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計，100 億的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，年出口量僅 1000 萬美元左右，不及總量的 1%。總體來看，我國太陽能熱泵熱水技術(shù)還處于發(fā)展階段，太陽能熱水器裝置在我國尚難實現(xiàn)商品化，仍有許多問題需要解決。2 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計2.1 主要任務及內(nèi)容 太陽能熱水器因利用太陽能、無污染、使用方便、長期使用投入費用低等特點而備受人們青睞。本設(shè)計以單片機 AT89C52 為核心，將來自溫度和水位檢測的信號經(jīng)過調(diào)理、A

31、/D 轉(zhuǎn)化后送入單片機，一方面通過 LCD 顯示當前溫度和水位值，另外一方面與溫度和水位設(shè)定值進行比較、運算，根據(jù)結(jié)果發(fā)出相應的上水、加熱指令，對熱水器的溫度和水位進行控制。本次設(shè)計的主要內(nèi)容：（a） 溫度、水位檢測電路的設(shè)計 （b） A/D 轉(zhuǎn)換器及 AT89C52 的接口設(shè)計（c） 軟件設(shè)計（d） 總體設(shè)計2.2 系統(tǒng)的主要功能太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)具有以下功能：(1)、水溫顯示：水溫用 LCD 顯示,測溫范圍 099；精度2。(2)、水位顯示：本系統(tǒng)利用水位檢測電路可以檢測 5 個水位,包括 4 個正常水位 20、50 、80、100,和一個底水位。72.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖的設(shè)計太陽

32、能熱水器控制器主要由溫度水位數(shù)據(jù)采集模塊、單片機控系統(tǒng)和鍵盤顯示電路及電機控制部分組成。本次設(shè)計選用的是 AT89C52 單片機作為核心控制器，組成熱水器微控制系統(tǒng)。傳感器采用的是 ADC0803 和 ADC0831 傳感器，并負責將檢測到的水壓轉(zhuǎn)換成 05V 的模擬信號，然后通過ADC0803 及 ADC0831 模數(shù)轉(zhuǎn)換器把檢測到的溫度電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，一方面由單片機AT89C52 完成最終完成太陽能熱水器控制器的控制功能，另一方面通過 LCD 顯示當前溫度和水位值，另外一方面與溫度和水位設(shè)定值進行比較、運算，根據(jù)結(jié)果發(fā)出相應的上水、加熱指令，對熱水器的溫度和水位進行控。系統(tǒng)框圖如圖

33、 2-1 所示：AT89C52溫度檢測A/D 轉(zhuǎn)換水位控制A/D 轉(zhuǎn)換水量設(shè)置溫度設(shè)置顯示電路LCD1602顯示報警電路圖 2-1 太陽能熱水器控制器系統(tǒng)框圖2.4 溫度檢測電路設(shè)計溫度檢測部分是實現(xiàn)溫度智能控制的重要環(huán)節(jié),只有準確地檢測出溫度,才能通過軟件實現(xiàn)輔助加熱。其性能的好壞直接影響系統(tǒng)的性能，對于溫度檢測，采用的是溫度傳感器 DS18B20，DS18B20 是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精度高的特點。DS18B20 的管腳排列如圖2-2 所示。8圖 2-2 DS18B20 引腳圖引腳定義：DQ：數(shù)字信號輸入/輸出端； GND：電源接地； VDD：外接供電電

34、源輸入端（在寄生電源接線方式時接地） 。2.4.1 DS18B20 技術(shù)性能描述 1、獨特的單線接口方式，DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20 的雙向通訊。 2、測溫范圍 55125，固有測溫分辨率 0.5。 3、支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫 4、工作電源: 35V/DC 5、在使用中不需要任何外圍元件 6、測量結(jié)果以 912 位數(shù)字量方式串行傳送 2.4.2 DS18B20 的初始化 1、先將數(shù)據(jù)線置高電平“1” 。2

35、、延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點）3、數(shù)據(jù)線拉到低電平“0” 。4、延時750微秒（該時間的時間范圍可以從480到960微秒） 。5、數(shù)據(jù)線拉到高電平“1” 。96、延時等待（如果初始化成功則在15到60微妙時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由 DS18B20所返回的低電平“0” 。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制） 。7、若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時間算起）最少要480微秒。8、將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。DS18B20 時序圖如圖 2-3

36、所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 2-4 所示。圖 2-3 DS18B20 時序圖64 位ROM和單線接口存儲器控制邏輯存儲器溫度傳感器高溫度觸發(fā)低溫度觸發(fā)8 位 CRC 觸發(fā)器電源檢測圖 2-4 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.4.3 DS18B20 工作原理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。DS18B20 測溫原理如圖 2-5 所示。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。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變10化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)

37、器 2 的脈沖輸入。計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預置在55所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器 1 對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1的預置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預置將重新被裝入，計數(shù)器 1 重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。DS18B20 溫度數(shù)據(jù)如表 2-1 所示。圖 2-5 DS18B20 測溫原理框圖表 2-1 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表溫度輸入輸出+1250000 0111 1101 000007D0h+850000 010

38、1 0101 00000550h+25.06250000 0001 1001 00010191h+10.1250000 0000 1010 001000A2h+0.50000 0000 0000 10000008h00000 0000 0000 00000000h-0.51111 1111 1111 1000FFF8h-10.1251111 1111 0101 1119FF5Eh-25.06251111 1110 0110 1111FE6Fh-551111 1100 1001 0000FC90h11溫度檢測硬件電路如圖 2-6 所示。圖 2-6 溫度檢測電路圖2.4.4 溫度控制電路設(shè)計 通過

39、溫度檢測電路對溫度進行檢測后，可以進一步對溫度進行控制，利用電阻的大小來模擬相應的溫度，通過調(diào)節(jié)電阻的大小來模擬溫度的高低，利用 ADC0831 對電阻值的大小進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后降數(shù)據(jù)傳遞至單片機，ADC0831 的規(guī)格如下：1、 轉(zhuǎn)換器數(shù)量 1 2、 ADC 輸入端數(shù)量 1 3、 輸入類型 Voltage（電壓） 4、 接口類型 Serial（串行輸出） 5、 電壓參考 5 V 6、 電源電壓（最大值）6.3 V 7、 電源電壓（最小值）4.5 V8、 最大功率耗散 0.8 W 10、最大工作溫度+ 7011、輸入電壓 5 V ADC0831 的管腳圖及元件符號如 2-7 所示：12圖 2-7

40、 ADC0831 的管腳圖引腳說明：1、CS:片選 2、正輸入端 3、Vref:負輸入端 4、GND:地 5、參考電壓輸入端 6、DO:串行數(shù)據(jù)輸出端 7、CLK：時鐘輸入腳 8、VCC:電源ADC0831 時序圖如 2-8 所示：圖 2-8 ADC0831 時序圖調(diào)節(jié)滑動電阻器改變電阻的大小，利用電阻的大小來模擬溫度的高低，具體硬件連接圖圖 2-9 所示。圖 2-9 溫度控制電路圖132.5 水位控制電路設(shè)計 在水位控制電路中，利用電阻的大小來模擬水位的高低，對于電阻值的 A/D 轉(zhuǎn)換，選用的是ADC0803，和溫度控制電路一樣，也是通過調(diào)節(jié)滑動電阻器來改變電阻的大小，利用電阻值的大小來模擬

41、水位的高低，具體硬件連接圖圖 2-10 所示。圖 2-10 水位檢測電路圖2.6 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路A/D 轉(zhuǎn)換是將傳感器輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入單片機內(nèi)。設(shè)計中應用的是 A/D 轉(zhuǎn)換的中斷方式，將轉(zhuǎn)換結(jié)束標志信號接到單片機的中斷引腳或允許中斷的 I/O 接口的相應引腳上，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時，即提出中斷申請，單片機響應后，在中斷服務程序中讀取數(shù)據(jù)，這種方式使 A/D 轉(zhuǎn)換器與處理器的工作時間同時進行，因而節(jié)省機時，常用于實時性要求比較強或多參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路應用的主要芯片是 ADC0803。ADC0803 簡介7：8 路模擬信號的分時采集，片內(nèi)有 8 路模擬選通開關(guān)，以及相

42、應的通道抵制鎖存用譯碼電路，其轉(zhuǎn)換時間為 100s 左右。14圖 2-11 ADC0803 引腳圖2.6.1 ADC0803 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0803 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖如 2-12 圖所示。圖 2-12 ADC0803 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖152.6.2 信號引腳 ADC0803 芯片為 28 引腳為雙列直插式封裝，其引腳排列見圖 2-13。 對 ADC0803 主要信號引腳的功能說明如下： IN7IN0：模擬量輸入通道。 ALE：地址鎖存允許信號。對應 ALE 上跳沿，A、B、C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 START：轉(zhuǎn)換啟動信號。START 上升沿時，復位 ADC0803；START 下降沿

43、時啟動芯片，開始進行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間，START 應保持低電平。本信號有時簡寫為 ST。 A、B、C：地址線。通道端口選擇線，A、B、C 為低地址，引腳圖中為 ADDA，ADDB 和ADDC。 CLK：時鐘信號。ADC0803 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為 500KHz 的時鐘信號。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=0，正在進行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。 D7D0：數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高。 OE：

44、輸出允許信號。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 Vcc+：5V 電源。 Vref：參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V）。2.6.3 ADC0803 與單片機的接口設(shè)計16圖 2-13 ADC0803 與單片機的硬件連接2.7 單片機的控制系統(tǒng)單片機誕生于 20 世紀 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、MCU、SOC 三大階段。 第一階段：SCM 即單片微型計算機（Single Chip Microcomputer）階段，主要是

45、尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 SCM 與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。第二階段：MCU 即微型控制器（Micro Controller Unit）階段，不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。Intel 逐漸變?nèi)酰琍hilips 公司以其在嵌入式應用方面的巨大優(yōu)勢成為最著名的廠家。將 MCS-51 從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。第三階段：單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化是 MCU 階段發(fā)展的重要因素。因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了 SOC 化趨勢。隨著微電子技術(shù)

46、、IC 設(shè)計、EDA 工具的發(fā)展，基于 SOCAT89C5217的單片機應用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統(tǒng)。 單片機的發(fā)展 單片機作為微型計算機的一個重要分支，應用面很廣，發(fā)展很快。自單片機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。我們將 8 位單片機的推出作為起點，那單片機的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個階段：第一階段（1976-1978）：單片機的探索階段。以 Intel 公司的 MCS-48 為代表。開始探索工控領(lǐng)域，Motorola 、Zilog 等公司也參與了探索，都取得了滿意的效果。第二階段（1978-1982）單片機的

47、完善階段。Intel 公司在 MCS-48 基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機系列 MCS-51。它有完善的外部總線、CPU外圍功能單元集中的管理模式、具有工控特性的位地址空間及位操作方式、指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令，這些都奠定了典型的通用總線型單片機體系結(jié)構(gòu)。第三階段（1982-1990）：8 位單片機的鞏固發(fā)展及 16 位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器發(fā)展的階段。Intel 公司推出的 MCS-96 系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。隨著 MCS-51 系列的廣泛應用，許多電氣廠

48、商競相使用 80C51 為內(nèi)核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道 A/D 轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應用到單片機中，增強了外圍電路功能，強化了智能控制的特征。第四階段（1990-至今）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機在各個領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力的 8 位/16 位/32 位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。 在選擇單片機時也應充分考慮其便利和實用，8031 單片機最大缺點是需要外接 EPROM，電路復雜，而且 EPROM 還是用紫外線進行擦除的，使用起來很不方便。在經(jīng)過廣泛的比較之后，確定采用ATMEL 公司的 AT89C52 FL

49、ASH 單片機。它不僅具有 8031 單片機的一切功能，還有許多功能是8031 所沒有的。其內(nèi)部帶有 8KB 可多次擦寫的 FLASH 內(nèi)部程序存儲器，可用電擦除，十分方便。2.7.1 AT89C52 的主要特性AT89C52 單片機主要有以下一些特點： 1、與 MCS-51 產(chǎn)品兼容； 2、具有 8KB 可改寫的 FLASH 內(nèi)部程序存儲器，可進行 1000 次擦/寫操作；3、全靜態(tài)操作：0Hz 到 24MHz； 4、三級程序存儲器加密； 5、256 字節(jié)內(nèi)部 RAM；18 6、32 條可編程 I/O 線； 7、3 個 16 位定時/計數(shù)器； 8、8 個中斷源； 9、可編程串行口； 10、低

50、功耗空閑和掉電方式。2.7.2 AT89C52 的引腳說明 AT89C52 包括 40 個引腳，其引腳結(jié)構(gòu)如圖 2-14 所示。圖 2-14 AT89C52 外部管腳排列圖VCC：電源。GND：地。P0 口：P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0 口也被作為低 8 位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash 編程時，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個具

51、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 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。此外，P1.0 和 P1.2 分別作定時器/計數(shù)器192 的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2 EX） ，具體如表 2-2 所示。在 flash編程和校驗時，P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。表 2-2 P1 口部分引腳的第二功能表引腳號第二功能P1.0T2（定時器/計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入） ，時鐘輸出P1.1

52、T2 EX（定時器/計數(shù)器 T2 的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）P1.5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.6MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7SCK（在系統(tǒng)編程用）P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時，P2 口送出高八位地址。在這種應用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用

53、 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗時，P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。P3 口：P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，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 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 2-3 所示。在 flash 編程和校驗時，P3 口也接收一些控制信號。表 2-3 P3 口引腳第二功

54、能表引腳號第二功能P3.0RXD（串行輸入）P3.1TXD（串行輸出）P3.2(外部中斷 0)0INTP3.3(外部中斷 1)1INT20P3.4T0（定時器 0 外部輸入）P3.5T1（定時器 1 外部輸入）P3.6WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)P3.7RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RST：復位輸入。晶振工作時，RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。DISRTO 默認狀態(tài)下，復位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序

55、存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 flash 編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。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器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 脈沖將會跳過。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。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN：外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外

56、部程序存儲器選通信號。當 AT89C52 從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN 在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN 將不被激活。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令，EA 必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA 應該接 VCC。在 flash 編程期間，EA 也接收 12 伏 VPP電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3）AT89S52 存儲器MCS-51 器件又單獨的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以 6

57、4K 尋址。a）程序存儲器如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部程序存儲器開始。對于 AT89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為 0000H1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：212000HFFFFH。b）數(shù)據(jù)存儲器AT89S52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。當一條指令訪問高于 7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問高 128 字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（SFR）。例如，下面的直接尋址指令訪問 0

58、A0H（P2 口）存儲單元。MOV 0A0H , #data使用間接尋址方式訪問高 128 字節(jié) RAM。例如，下面的間接尋址方式中，R0 內(nèi)容為 0A0H，訪問的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。MOV R0 ,#data堆棧操作也是簡介尋址方式。因此，高 128 字節(jié)數(shù)據(jù) RAM 也可用于堆棧空間。4）中斷AT89S52 有 6 個中斷源：兩個外部中斷（和），三個定時中斷（定時器 0、1、2）和0INT1INT一個串行中斷。每個中斷都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效與無效。IE 還包括一個中斷允許總控制位 E

59、A，他能一次禁止所有中斷，如表 2-5 所示。IE.6位是不可用的。對于 AT89S52，IE.5 位也是不能用的。用戶軟件不應給這些位為 1。它們?yōu)?AT89 系列新產(chǎn)品預留。定時器 2 可以被寄存器 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 的或邏輯觸發(fā)。程序進入中斷服務程序后，這些標志位都可以由硬件清 0。定時器 0 和定時器 1 標志位 TF0 和 TF1 在計數(shù)溢出的那個周期的 S5P2 被置位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。然而，定時器 2 的標志位 TF2 在計數(shù)溢出的那個周期的 S2P2 被置位，在同一周期被電路捕捉下來。表 2-4 中斷允許控制器功能表符號位地址功能E

60、AIE.7中斷總允許控制位。EA=0，中斷總禁止；EA=1，各中斷由各自的控制為設(shè)定IE.6預留22ET2IE.5定時器 2 中斷允許控制位ESIE.4串行口中斷允許控制位ET1IE.3定時器 1 中斷允許控制位EX1IE.2外部中斷 1 允許控制位ET0IE.1定時器 0 中斷允許控制位EX0IE.0外部中斷 1 允許控制位2.7.3 振蕩特性 XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證