太阳能辅助加热装置的设计毕业设计(编辑修改稿)

太阳能辅助加热装置的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

存器的内容。 在 flash 编程和校验时， P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写“ 1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能 （第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 编程和校验时， P3 口也接收一些控制信号。 引脚第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时器 0 外部输入） T1（定时器 1 外部输入） WR(外部数据存储器写选通 ) RD(外部数据存储器写选通 ) RST: 复位输入。 晶振工作时， RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。 看门狗计时完成后， RST 脚输出 96 个晶振周期的高电 平。 特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。 DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。 ALE/PROG： 地址锁存控制信号（ ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。 在 flash 编程时，此引脚（ PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下， ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。 如果需要，通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”，ALE 操作将无效。 这一位置“ 1”， ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。 否则， ALE 将被微弱拉高。 这个 ALE 使能标志位（地址为 8EH 的SFR 的第 0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。 PSEN:外部程序存储器选通信号（ PSEN）是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时， PSEN 在每个机器周期被激活 13 两次，而在访问外部数据存储器时， PSEN 将不被激活。 EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。 为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令， EA 必须接 GND。 为了执行内部程序指令， EA 应该接 VCC。 在 flash 编程期间， EA 也接收 12 伏 VPP 电压。 XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 ⑤ AT89S52 的内部资源 AT89S52 有 6 个中断源：两个外部中断（ INT0 和 INT1），三个定时中断（定时器 0、 2）和一个串行中断。 这些中断如图 10 所示每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器 IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。 IE 还包括一个中断允许总控制位 EA，它能一次禁止所有中断。 如表 5 所示， 位 是不可用的。 对于 AT89S52， 位也是不能用的。 用户软件不应给这些位写 1。 它们为 AT89 系列新产品预留。 定时器 2 可以被寄存器 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 的或逻辑触发。 程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清 0。 实际上，中断服务程序必须判定是否是 TF2 或 EXF2 激活中断，标志位也必须由软件清 0。 定时器 0 和定时器 1 标志位TF0 和 TF1 在计数溢出的那个周期的 S5P2 被置位。 它们的值一直到下一个周期被电路捕捉下来。 然而，定时器 2 的标志位 TF2 在计数溢出的那个周期的 S2P2 被置位，在同一个周期被 电路捕捉下来。 AT89S52 内部具有看门狗定时器及 3 个 16 位可编程定时器 /计数器。 16位是指他们都是由 16 个触发器构成，故最大计数模值为 1216。 可编程是指它们的工作方式由指令来设置，或者当计数器用，或者当定时器用，并且记数（定时）的范围也可以由指令来设置。 这种控制功能是通过定时器方式控制器 TMOD 来完成的。 存储器结构： MCS51 器件有单独的程序存储器和数据存储器。 外部程序存储器和数据存储器都可以 64K 寻址。 程序存储器： 如果 EA 引脚接地，程序读取只从外部存 储器开始。 对于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序读写先从内部存储器（地址为 0000H～ 1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为： 2020H~FFFFH。 数据存储器： AT89S52 有 256 字节片内数据存储器。 高 128 字节与特殊功能寄存器重叠。 也就是说高 128 字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的。 当一条指令访问高于 7FH 的地址时，寻址方式决定 CPU 访问高 128 字节 RAM 还是特殊功能寄存器空间。 直接寻址方式访问特殊功能寄存器（ SFR）。 例如，下面的直接寻址指令访问 0A0H（ P2 口）存储单元 MOV 0A0H , data 使用间接寻址方式访问高 128 字节 RAM。 例如 ， 下面的间接寻址方式中， R0 内容为 0A0H，访问的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。 MOV @R0 , data 堆栈操作也是简介寻址方式。 因此，高 128 字节数据 RAM 也可用于堆 14 栈空间。 数码管的选择以及相关的参数 由单片机的定时器 To 做 16 位计数器（为便于数据处理，这里只用低 8 位计数值，即寄存器 TL0 中的值）。 一边记录脉冲数量，一边以厘米为单位由四位数码飞管显示出来。 四位数码管采用动态扫描方式显示。 长度计量仪采用 英寸共阳极连接的 LED 数码管。 图 2— 4 数码管 硬件结构图 LED 数码管由发光二极管作为显示字段的数码型显示器件。 右图为 LED 数码管外形和引脚图，其中 7 只发光二极管分别对应 ag 笔段，构成“日”字形，另一只发光二极管 DP 作为小数点，因此这种 LED 显示器称为八段数码管。 （如图 24 所示） 共阳极型 LED 数码管，是将各段发光二极管的阳极连在一起，作为公共端 ,应接高电平。 a—— g、 Dp 各笔段中，某笔段 接低电平时发光，高电平时不发光。 为了节省单片机 I/O 口的数量，将各位数码管的 a—— g 对应笔画并联起来分别与单片机的 —— 引脚连接。 显示时，由 P2 口依次输出各位数字的笔段码，并依次由 、 、 、 、 、 输出 低 电平位选信号接通数码管的公共端，轮流进行，循环不止，由于循环的频率较高（约 50Hz），加上人眼的视觉暂留，既保障了各位数字的对应显示，又不会出现闪烁现象，实现动态扫描显示。 本系统需显示水温，测量范围为 0~99℃ ，用四个八位 LED 数码管显示。 1） LED 结构和显示原理。 LED（ Light Emitting Diode）显示器是由发光二极管 g f C om a b 10 9 8 7 6 1 2 3 4 5 e d C om c Dp Dp （ a ） （ b ） Dp g f e d c b a + 5 v 15 作为显示字段的显示器件，最常见的是由 7 段型发光二极管（ a~g7 段）和 1 个圆点型发光二极管（常以 dp 表示，主要用来显示小数点）组成的 LED 显示器，其排列形状如下图所示。 这种 LED 显示器也可称为 7 段数码显示器（或 8 段数码显示器）。 LED 显示中的发光二极管根据其连接的方法有共阴极和共阳极两种结构。 共阴极结构：把各段发光二极管的阴极连接在一起构成公共阴极，如图 a 所示。 使用时，公共阴极接地，根据要求需点亮发光二极管的阳极输入高 电平，不需点亮的发光二极管的阳极输入低电平。 共阳极结构：把各段发光二极管的阳极连接在一起构成公共阳极，如图 b 所示。 使用时，公共阳极接 +5V，根据要求需要点亮发光二极管的阴极输入低电平，不需点亮的发光二极管的阴极输入高电平。 通过控制 7 个段的发光二极管的亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其他符号。 2）字段码。 为了显示各个数字或字符，就需要为 LED 提供相应的代码，因为这些代码是控制各段的亮或灭，供显示器显示字形的，所以称为字段码（也可以称为段选码或字形码）。 七段发光二极管再加上 1 个小数点位，共计 8 段，因此提供给 LED 显示器的字段码正好 1 个字节。 各代码位的对应关系如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Dp g f e d c b a 表 2— 1 单片机端口对应数码管端口表 下图所示为共 阳 极 LED 所显示的不同字符的字段码，测量范围为 0~99℃ ，当温度超出范围时，显示器均显示 F。 显示字符 共阴极字段码 0 C0H 1 F9H 2 A4H 16 3 3DH 4 99H 5 92H 6 82H 7 F8H 8 FFH 9 98H F 8EH 表 2— 2 共阳极数码管显示对应二进制表 3） N 位 LED 显示器。 在单片机应用系统中，实际使用的 LED 显示器有多个， N位 LED 显示器的显示要从两个方面来控制：其一是控制 N 位的字段显示（即显示什么字符）；其二是控制字位（即哪一位到哪一位亮）。 由 LED 的显示原理可知，要使某 N 位 LED 显示器的某一位显示某个字符，就必须将此字符转换为对应的字段码来控制该位的 8 个段，同时，该位的字位线也要控制有效，这要通过一定接口来实现。 LED 显示器有两种显示方式，即静态显示方式和动态显示方式。 N 位 LED 显示器有 N 根字位选线（ 简称：“位选线”）和 N*8 根字段选线（简称：“段选线”）。 根据显示方式不同，位选线和段选线的连接方式也不同。 各种字符的字段码的获取方法有两种：即软件译码和硬件译码法。 目前通常所用的各种型号的单片机开发系统或实验装置普遍采用软件译码。 当单片机应用系统中的 LED 显示器位数较多时，为了简化电路降低成本，本设计采用动态显示的方式。 动态显示方式的接口电路的连接方法是：将所有 LED位的段选线（ a ~ dp）同名并联，即所有 a 段并联，所有 b 段并联。 依次类推，然后由一个 8 位 I/O 接口来控制各个段，而所有位的位选线则由另 外一个相应的I/O 接口线来控制。 这样用两个 8 位 I/O 接口就能控制 8 位 LED 显示器。 LED 显示器是由电流型控制器件，其工作电流为 2mA~20mA，使用时须加限流电阻。 本设计中限流电阻选用 1K。 17 动态扫描显示控制方式就是逐个地循环点亮各位显示器，即在某一瞬间，只让某一位的位选线处于选通状态（共阳极的为高电平，共阴极的为低电平）其它各位的位选线处于段开状态，同时段选线上输出相应位要显示字符的字段码。 这样在每一个瞬间， 8 位 LED 中只有选通的那一位 LED 显示出字符，而其它 7 位则是熄灭的。 同样，在下一瞬间，只显示下 1 位 LED。 如此继续下去，等 8 位 LED都显示完毕后，在循环进行。 虽然这些字符是在不同的瞬时轮流点亮的，但由于人眼的视觉残留效应，看到的是 8 位稳定显示的字符，与静态显示的效果完全一样。 所以为了简化电路、降低成本，此系统中采用动态显示方式。 时钟芯片的选择以及相关的参数 用单片机延时不但不准确而且还会浪费单片机的处理其他信息的时间。 当引入时钟芯片后将为整个系统提供准确的实时时钟，使整个系统有更准确，更智能的处理信息。 下面将介绍 DS1302 的相关信息： ① DS1302 简介： DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗的实时 时钟芯片，附加 31 字节静态 RAM，采用 SPI 三线接口与 CPU 进行 同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和 RAM 数据。 实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与 31 天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。 工作电压宽达 ～。 采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电 方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。 DS1302 的外部 引脚分配如图 2— 5 所示及内部结构如图 2 所示。 DS1302 用于数据记录， 特别是对某些具有特 殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该 数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。 ② DS1302 引脚排布图 及内部结构 18 图 2—。