智能熱水器系統(tǒng)設(shè)計

1、鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目： 智能熱水器系統(tǒng)設(shè)計 起止日期： 2016年3月6日至3月10日 指導(dǎo)教師： 職稱： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專 業(yè)： 院 （系）： 教研室主任： 20 年 月 日審查院系負(fù)責(zé)人： 20 年 月 日批準(zhǔn)摘 要在智能熱水器系統(tǒng)控制設(shè)計中，采用采用STC89C51單片機(jī)作為核心單元，本文對智能熱水器如何實(shí)現(xiàn)智能化控制做了有效性分析，利用各種原件，例如：感器溫度傳感器、繼電器來完成論文的設(shè)計。通過硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面對智能熱水器執(zhí)行控制。在軟件設(shè)計方面，采用C語言來進(jìn)行編程, 在硬件設(shè)計方面通過鍵盤顯示、接口、溫度控制報警電路、電源電路、水溫檢測電

2、路來構(gòu)成整個單片機(jī)的控制系統(tǒng)，這些功能的實(shí)現(xiàn)主要通過對單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計方面，通過比較分析，采用最好的方案，力求設(shè)計簡單易行，能夠進(jìn)行用軟件來控制，完成水溫的測試，能夠進(jìn)行智能加熱，提高了系統(tǒng)設(shè)計的準(zhǔn)確性和可靠性。關(guān)鍵詞：STC89C51，DS18B20，智能，熱水器，設(shè)計IIIABSTRACTAs technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer int

3、egrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamming capability. In the development of single-chip microcomputer, due to its excellent cost performance, high integration, small size, hi

4、gh reliability, it has been used as a control center all the time. Since the birth of single-chip microcomputer, it began to walk into a humans life, such as washing machines, refrigerators, electronic toys, DMB, which equipped with the single-chip microcomputer, and improved their intelligence, abi

5、lity. People, who used them, will love them better. The single-chip microcomputer makes humans life more convenient, comfortable and colorful. As a result, I use single-chip microcomputer to design intelligent electric water heaters. This paper mainly discusses the intelligent electric water heater

6、how to work. To achieve system goals, in deep analysis of the STC89C51, I made a set of simple and practical control system design. The system is mainly to use single-chip microcomputer to control centers, with specific hardware architecture and the corresponding software design, thus the intelligen

7、ce of the water heater would become true.Keywords: single-chip microcomputer, controller, intelligence , water heater, design主要符號表目 錄第1章 緒論1.1 選題的背景、目的及意義1.2 國內(nèi)外的研究狀況和成果1.3 研究設(shè)想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計第2章 硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1 方案驗(yàn)證2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計2.2.1 電源電路2.2.2 鍵盤/顯示接口電路2.2.5 報警電路2.2.6 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2.2.7 溫度檢測電路2.2.8 水位檢測電路2.2.9 STC89C51功能及特性

8、介紹第3章 軟件系統(tǒng)設(shè)計3.1 主程序流程框圖結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝第1章 緒論1.1 選題的背景、目的及意義隨著人們生活水平的提高，越來越多的智能熱水器走進(jìn)了每個家庭，這種熱水器使用起來比較方便，逐漸代替了燃?xì)鉄崴?，能熱水器的市場份額已經(jīng)超過了80%，隨著新能源的發(fā)展，太陽能智能熱水器因?yàn)榘惭b的局限性，還沒有得到普及，對我國城鎮(zhèn)居民中，人們在使用智能熱水器的時候，非常注重產(chǎn)品的安全，環(huán)保，隨著家電的普及，人們悠閑選擇，電熱水器和太陽能熱水器，因?yàn)槿細(xì)鉄崴鲗Νh(huán)境會造成污染，隨著國家對環(huán)保的重視，智能熱水器在人們?nèi)粘Ｉ钪兴嫉谋壤絹碓酱?，在這種市場需求下，我們開發(fā)出了智能熱水器，利用單片機(jī)來進(jìn)

9、行系統(tǒng)控制設(shè)計，使得人們在使用的時候非常方便安全。核心部件采用STC89C51單片機(jī)。1.2 國內(nèi)外研究狀況和成果據(jù)了解，熱水器內(nèi)膽最關(guān)鍵，如果內(nèi)膽損壞就意味著整臺機(jī)器報廢。市場上常見的類型有搪瓷內(nèi)膽、不銹鋼內(nèi)膽、鈦金內(nèi)膽、金圭內(nèi)膽等，搪瓷內(nèi)膽抗疲勞性差，不銹鋼內(nèi)膽焊縫容易漏水，目前比較先進(jìn)的內(nèi)膽主要是鈦金內(nèi)膽。 智能化技術(shù)的運(yùn)用有兩個好處，一是更方便，二是更節(jié)能，按照用戶的使用習(xí)慣提前預(yù)先加熱，讓使用者隨心享用熱水。而在非用水時間則啟動中溫保溫方程式，根據(jù)設(shè)定溫度計算出最節(jié)能的保溫溫度，減小熱水器內(nèi)外溫差，因而大大減少保溫加熱次數(shù)，真正做到不拔插頭更省電。在節(jié)能上冰箱等家電產(chǎn)品已經(jīng)走在了前面

10、，熱水器這種用電量很大的產(chǎn)品更加應(yīng)該推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的普及。  在熱水器研發(fā)中模擬大自然中的負(fù)離子功效，利用熱水器的電能、空氣氣壓、水壓形成的勢能和動能，作用于空氣或水中的水分子使其發(fā)生破裂的，使空氣中帶負(fù)電荷的氧分子和微小的水分子結(jié)合，生成大量的負(fù)離子。1.3 研究設(shè)想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計在設(shè)計中，采用STC89C51單片機(jī)作為核心控制單元，設(shè)計要求主要是來實(shí)現(xiàn)溫度自動控制、水位自動控制、數(shù)字顯示、鍵盤模塊、編程接口、電源模塊、報警模塊等作為設(shè)計重點(diǎn)。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案：STC89C51單片機(jī)供電電壓為五伏，這樣，就需要一個穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源來進(jìn)行給它供電，因?yàn)槲覀兗矣秒妷簽?20伏，

11、為了達(dá)到控制需求，我們對220伏電壓進(jìn)行了濾波、穩(wěn)壓方式使得輸出電壓為五伏，滿足設(shè)計需求。因?yàn)閱纹瑱C(jī)對環(huán)境的使用需要處非常高，為了不受環(huán)境的干擾，我們對單片機(jī)的供電單元進(jìn)行了獨(dú)立設(shè)計，別到使單片機(jī)硬件具有通用性，在系統(tǒng)配置上以顯示器、按鍵等器件來構(gòu)成。震蕩電路選用12兆赫茲晶振和兩個3030F陶瓷平衡電容組成。在硬件使用上，重點(diǎn)考慮了硬件的通用性，例如：復(fù)位電路，通過按鍵復(fù)位和上電來進(jìn)行結(jié)合設(shè)計，實(shí)現(xiàn)加減功能、確定功能的設(shè)置。在智能系統(tǒng)控制中我們還采用了紅外遙控的控制功能，可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行智能化熱水器的控制，方便了人們的使用需求，提高了系統(tǒng)的安全性。智能熱水器系統(tǒng)工作的時候，系統(tǒng)具有自檢功能，來

12、完成溫度范圍的設(shè)置，按鍵的設(shè)置，還可以利用，紅外遙控器上的按鍵操作，和手動控制面板一樣，來完成系統(tǒng)的檢測設(shè)置，然后進(jìn)行后臺程序運(yùn)行，由傳感器元件進(jìn)行檢測水溫，當(dāng)水溫低于設(shè)計數(shù)值的時候，系統(tǒng)進(jìn)行自動加熱，當(dāng)溫度高于控制設(shè)置數(shù)值的時候，系統(tǒng)自動停止加熱，為了方便使用需求，我們在設(shè)計中還考慮了預(yù)約加熱模式，預(yù)約時間范圍為0-999分，設(shè)置的時間到了的時候系統(tǒng)進(jìn)行自動加熱。第2章 硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1 方案驗(yàn)證本課題是基于STC89C51單片機(jī)的智能電熱水器的控制器的設(shè)計，要達(dá)到的控制要求有：（1）用LCD1602液晶顯示水溫、設(shè)置上下限和定時時間，（2）水溫檢測顯示范圍為0099，精度為±1

13、。（3）溫度預(yù)設(shè)范圍為099，當(dāng)檢測溫度低于預(yù)設(shè)溫度時，開始加熱；檢測溫度高于預(yù)設(shè)溫度時，停止加熱。（4）設(shè)置4個程序按鍵。分別問設(shè)置按鍵、加鍵、減鍵、確定。（5）可以紅外遙控，通過紅外一體接收探頭接收遙控器信號，執(zhí)行與主板按鍵同等功能。方案一：以STC89C51單片機(jī)為控制中心的智能電熱水器STC89C51單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、控制能力強(qiáng)、可靠性高、體積小、價格低等優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。以STC89C51單片機(jī)為核心，配以外圍電路如時鐘電路、復(fù)位電路、按鍵、顯示器件即可構(gòu)成交通燈系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1.1：溫度檢測STC89C51電源電路加熱電路顯示電路圖2.1.1 STC89

14、C51控制的智能電熱水器遙控電路按鍵電路 方案二：PIC16C72單片機(jī)為控制器件的智能電熱水器以PIC16C72為控制芯片的電熱水器，雖然功能很強(qiáng)大，但是存在一些很需要改進(jìn)的地方：中斷的現(xiàn)場保護(hù)是中斷應(yīng)用中一個很重要的部分由PIC16C72的指令系統(tǒng)中沒有專門的PUSH(入棧)和POP(出棧)指令，所以要用一段程序來實(shí)現(xiàn)該功能。對可能用到的W寄存器和STATUS寄存器內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)1然后在中斷服務(wù)程序中對馬達(dá)，繼電器進(jìn)行控制1漏電檢測報警在中斷里給出，而每50ms進(jìn)入一次中斷，所以發(fā)生漏電時最多50ms即可切斷電源1入口中斷保護(hù)控制馬達(dá)控制繼電器如果用直流對電機(jī)進(jìn)行控制，其轉(zhuǎn)速太快，過調(diào)量

15、太大，容易引起震蕩。2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)以STC89C51單片機(jī)為核心，主要分兩部分：直流穩(wěn)壓電源和智能電熱水器控制電路，其原理圖見附錄二。2.2.1 電源電路電源電路按元件類型可分為電子管穩(wěn)壓電路、三極管穩(wěn)壓電路、可控硅穩(wěn)壓電路、集成穩(wěn)壓電路等。根據(jù)調(diào)整元件與連接方法，可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型；根據(jù)調(diào)整元件工作狀態(tài)不同，可分為線性和開關(guān)穩(wěn)壓電路。本設(shè)計中采用了線性工作狀態(tài)的線性集成穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，設(shè)計框圖：電源變壓器整流濾波電路穩(wěn)壓電路輸入電壓U1輸出電壓U2圖2.2.1.1 直流穩(wěn)壓電源各部分簡介：（1）電源變壓器電源變壓器作

16、用是將電網(wǎng)220V的交流電壓V1變換成整流濾波電路所需的交流電壓V2。變壓器副邊與原邊的功率比P2/P1=，式中為變壓器的效率。（2）整流濾波電路接上負(fù)載時的橋式整流電容濾波電路的輸出電壓介于上述兩者之間，其大小與放電時間常數(shù)RLC有關(guān)，RLC越大，U0越大。（3）穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電源電壓波動、負(fù)載和溫度變化時，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。由于三端式穩(wěn)壓器只有三個引出端子，具有應(yīng)用時外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用。三端式穩(wěn)壓器有兩種，一種稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器。它們的基本組成及工作原理都相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。（6）

17、電路目的：給單片機(jī)及其他控制電路提供電源。電源設(shè)計是電路設(shè)計很重要關(guān)節(jié)。它的穩(wěn)定與否涉及到電路是否能穩(wěn)定工作。按要求需要一個+5V電壓，一個+12V左右可調(diào)電壓。于是采用可調(diào)壓芯片LM317，它是穩(wěn)壓芯片。LM317是三端穩(wěn)壓集成電路，最大輸出電流為2.2A，輸出電壓范圍為1.25V37V。它具有輸出電壓可變、內(nèi)藏保護(hù)功能、體積小、性價比高、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。用它制作輸出電壓可變穩(wěn)壓電源，調(diào)節(jié)可變電阻R2，便可從LM317輸出端獲得UO(可變輸出電壓)。既然ID和IRl對調(diào)節(jié)輸出電壓UO都起到了一定作用，并且IR1是由R1提供，IRI大小也沒有任何限制，LM317輸出電壓服從1.25+IDR

18、2=UO關(guān)系?？烧{(diào)穩(wěn)壓電路原理圖如圖2.4所示。圖2.2.1.2 可調(diào)穩(wěn)壓電路原理圖+5V電壓也是利用三端穩(wěn)壓集成電路得到的，采用7805芯片。其用法和LM317差別不大，如下圖所示。LM7805的1端是電源的輸入端，3端是輸出端，2端是接地端。圖2.2.1.3 7805三端穩(wěn)壓電源電路本設(shè)計電源電路原理圖見附錄3。2.2.2 鍵盤接口電路本畢業(yè)設(shè)計的按鍵采用獨(dú)立式按鍵，是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點(diǎn)是每個按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖： 按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的

19、高電平。當(dāng)I/O口線內(nèi)部有上拉電阻時，外電路不可接上拉電阻。獨(dú)立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序，具體編程見程序清單。2.2.3 報警電路當(dāng)溫度超過上限是電路會報警，提示水溫過高，注意安全。圖下面位報警電路： 圖2.2.3.1 報警電路2.2.5溫度檢測電路本文采用溫度傳感器DS18B20采集電熱水器的實(shí)時溫度, 提供給STC89C51的P2.2口作為數(shù)據(jù)輸入。在本次設(shè)計中我們所控的對象為水溫。其電路原理框圖如下： 圖2.2.5.1 溫度檢測電路當(dāng)傳感器工作時

20、，如果水溫超過60，將溫度傳給單片機(jī)，蜂鳴器報警，并斷電；如果水溫低于30，熱水器開始工作，加熱指示燈亮。2.2.7 紅外一體接收模塊紅外傳感器接收到人體紅外信號經(jīng)BISS0001處理后輸出輸給單片機(jī)P1.0口，TEL0表示接STC89C52是的P1.0口，通過對P1.0電平的判斷，實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)外圍電路的控制，如電磁閥控制水閥電路，液晶顯示淋浴時間等。紅外采集電路7如圖3-5：3.3顯示電路設(shè)計在本系統(tǒng)中，用LCD液晶屏來構(gòu)成顯示部分，主要在人來時對淋浴計時時間和定時時間的顯示。LCD液晶顯示器具有功耗低、壽命長、無輻射、不易引起視疲勞等優(yōu)點(diǎn)，正在被廣泛應(yīng)用于儀表、家用電器、計算機(jī)、醫(yī)療儀器及

21、交通和通信領(lǐng)域8。本系統(tǒng)中，選擇JHD162A作為液晶屏的顯示驅(qū)動控制器。3.3.1 1602液晶模塊JHD162A 簡介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式LCD 目前常用16*1 16*2 20*2和40*2行等的模塊。是一種很常用的小型液晶顯示模塊 在單片機(jī)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)等的人機(jī)界面中得到了廣泛的應(yīng)用。1、 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)如下：(1)顯示容量：16×2個字符(2)芯片工作電壓：4.5-5.5V(3)工作電流：2.0mA(5.0V)(4)模塊最佳工作電壓：5.0V(5)字符尺寸：2.95×4.35(W×H)mm2、 引腳功

22、能說明：1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表3.3所示：表3.3 引腳接口說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極3、 1602LCD的指令說明及時序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表3.4所示：表3.4 指令說明序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回0000

23、00001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）。指令1：清顯示 指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位 光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模

24、式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向 高電平右移 低電平左移 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效 低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān) 高電平表示開顯示 低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān) 高電平表示有光標(biāo) 低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍 高電平閃爍 低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字 低電平時移動光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時為4位總線 低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示 高電平時雙行顯示 F： 低電平時顯示5×7的點(diǎn)陣字符 高電平時顯示5×10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RA

25、M地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位 高電平表示忙 此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù) 如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。讀操作時序如圖3-6所示：圖3-6讀操作時序圖寫操作時序如圖3-7所示：圖3-7 寫操作時序圖3.3.2單片機(jī)與1062LCD接口電路設(shè)計根據(jù)1062LCD的工作原理，我們可以設(shè)計單片機(jī)與1062LCD的接口電路圖如3-8所示：圖3-8 單片機(jī)與LCD1602的應(yīng)用電路2.2.7 STC89C51功能特點(diǎn)介紹 (1)主要性能參數(shù)：與 MCS-51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4k字節(jié)在線系統(tǒng)編程（ISP）Flash

26、閃速存儲器1000次擦寫周期 3.35.5V 的工作電壓范圍全靜態(tài)工作模式：0Hz33MHz三級程序加密鎖128×8字節(jié)內(nèi)部RAM32個可編程I/O口線 2個16位定時/計數(shù)器6個中斷源全雙工串行UART通道低功耗空閑和掉電模式看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識和快速編程特性靈活的在線系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁寫模式）(2)串行編程指令設(shè)置：串行編程指令設(shè)置為一個4字節(jié)協(xié)議。(3)并行編程接口：采用控制信號的正確組合可對Flash閃速存儲陣列中的每一代碼字節(jié)進(jìn)行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后，它將自動定時到操作完成。(4)功能特性概述：STC89C51 提供

27、以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，看門狗（WDT），兩個數(shù)據(jù)指針，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，STC89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。(5)芯片擦除：在并行編程模式，利用控制信號的正確組合并保持ALE/PROG引腳200ns500ns的低電平脈沖寬度即可完成擦除操作。在串

28、行編程模式，芯片擦除操作是利用擦除指令進(jìn)行。在這種方式，擦除周期是自身定時的，大約為500ms。擦除期間，用串行方式讀任何地址數(shù)據(jù)，返回值均為00H。(6)Flash閃速存儲器的串行編程：將RST接至Vcc，程序代碼存儲陣列可通過串行ISP接口進(jìn)行編程，串行接口包含SCK線、MOSI（輸入）和MISO（輸出）線。將RST拉高后，在其它操作前必須發(fā)出編程使能指令，編程前需將芯片擦除。芯片擦除則將存儲代碼陣列全寫為FFH。外部系統(tǒng)時鐘信號需接至XTAL1端或在XTALl和XTAL2接上晶體振蕩器。最高的串行時鐘（SCK）不超過l/16晶體時鐘，當(dāng)晶體為33MHz時，最大SCK頻率為2MHz。Fla

29、sh閃速存儲器的串行編程方法： (7)數(shù)據(jù)校驗(yàn)：數(shù)據(jù)校驗(yàn)也可在串行模式下進(jìn)行，在這個模式下，在一個寫周期中，通過輸出引腳MISO串行回讀一個字節(jié)數(shù)據(jù)的最高位將作為最后寫入字節(jié)的反碼。(8)STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)由STC89C51單片機(jī)及其外圍電路組成，外圍電路包括時鐘電路和復(fù)位電路兩部分。時鐘電路：時鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時序脈沖，單片機(jī)所有運(yùn)算與控制過程都是在統(tǒng)一的時序脈沖的驅(qū)動下的進(jìn)行的，時鐘電路就好比人的心臟。同樣，如果單片機(jī)的時鐘電路停止工作（晶振停振），那么單片機(jī)也就停止運(yùn)行了。當(dāng)采用內(nèi)部時鐘時，連接方法如下圖所示，在晶振引腳XTAL1（19腳）和X

30、TAL2（18腳）引腳之間接入一個晶振，兩個引腳對地分別再接入一個電容即可產(chǎn)生所需的時鐘信號，電容的容量一般在幾十皮法，如30PF。復(fù)位電路：單片機(jī)的復(fù)位電路分上電復(fù)位和按鍵手動復(fù)位。它是利用外部復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)Vcc上升時間不超過1ms（RC=），振蕩器啟動時間不超過10ms。在加電情況下，這個電路可以使單片機(jī)復(fù)位。在加電開機(jī)時，RST上的電壓從Vcc逐漸下降，RST引腳的電位是Vcc與電容電壓的差，RST上的電壓必須保證在斯密特觸發(fā)器的閥值電壓以上足夠長時間，以滿足復(fù)位操作的要求。在設(shè)計過程中，注重系統(tǒng)電路的簡化和方便使用，在元件的選用上優(yōu)先使用具有按鍵電平復(fù)位相和電復(fù)位互相結(jié)合的方式

31、，復(fù)位后，單片機(jī)中的指令從000H單元最先開始運(yùn)行程序，在這個過程中，一部分專用寄存器是復(fù)位狀態(tài)數(shù)值，一些受到影響的專用寄存器統(tǒng)計如下： 表2.2.7.1 專用寄存器狀態(tài)表寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)TCON00HPC0000HTL000HACC00HTH000HPSW00HTL100HSP07HTH100HDPTR0000HSCON00HP0 - P3 FFHSBUF不確定IPxxx00000HPCON0xxx0000HIE0xx00000H  TMOD00H 圖2.2.7.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 17第3章 軟件系統(tǒng)設(shè)計在智能熱水器系統(tǒng)設(shè)計中，軟件設(shè)計的組成分別為模塊子程序、鍵掃描

32、子程序和主程序組成，在系統(tǒng)中，主控制器的子程序包含有A/D(水溫、水位)轉(zhuǎn)換功能的子程序，控制加熱功能的子程序(具有輸出比較的功能)，具有漏電保護(hù)功能的子程序等構(gòu)成。系統(tǒng)工作參數(shù)由主程序初始化功能完成，主要是單片機(jī)的端口、定時器、A/D轉(zhuǎn)化、COP模塊和鍵中斷等相關(guān)的工作模式參數(shù)來設(shè)定。完成這些程序后，各個功能的子程序模塊通過主程序來循環(huán)調(diào)用，依靠判斷標(biāo)志位和依靠標(biāo)志位來處理完成。3.1 主程序流程框圖按默認(rèn)值運(yùn)行溫度鍵按了嗎？溫度鍵按了嗎？設(shè)定溫度范圍以新的設(shè)定值運(yùn)行開始NYYN圖3.1.1 主程序流程框圖結(jié)論功率小耗能低是型號為STC89C51單片機(jī)的主要特點(diǎn)，對于CMOS8位高性能的單片機(jī)來說，4kb能夠系統(tǒng)編程的Flash只讀的程序式存儲