硬件設計：

3.1直流電源的設計：

3。1.1直流電源的圖解：

本課題可采納集成三端穩(wěn)壓器，只要加上一些外圍元件即可實現(xiàn).其框圖和電路分別如下圖:

?220年一包源變壓劈-1整流電路二津波電路二施壓電路

直流穩(wěn)壓電源框圖

3。1。2方案論證:

通過框圖分析，該電路由四個部分組成，它們的功能分述如下:

(1)電源變壓器

它的任務是把電源電壓220/變壓到合適的大小。假如s的值太大，會造成集成三端穩(wěn)壓器7805的功

耗太大，溫度上升，且奢侈電能。反之，假如立的值小到肯定的程度，三端穩(wěn)壓器不能正常工作，失去穩(wěn)壓

作用。因此立的值應大小合適，這個值應當使三端穩(wěn)壓器在溝通電網(wǎng)電壓最低和輸出電流最大時能正常工

作。而且在正常穩(wěn)壓的前提下，它的壓降盡可能小,以削減功耗.

(2)整流電路

它的任務是將正弦波變換成直流電壓.這里?般采納橋式整流電路來實現(xiàn)，即可用四個二極管來組成，

也可用整流橋堆來完成，只是參數(shù)肯定要選擇合理。

(3)濾波電路

它的任務是將全濾波形通過RC漉波以后變成更平坦的直流電壓，減小脈動，提高整流的效果。這時整

流管中通過的電流的瞬時值要比平均值大得多，特殊在接通電源瞬間有相當大的沖擊電流（即充電電流）通

過整流管，這一點要引起留意。

（4）穩(wěn)壓電路

要求輸出恒定的直流電壓，且要達到提出的要求，

3.1。3方案實現(xiàn)：

（1）U2和Cl

查閱集成三端穩(wěn)壓器的知了可知，對輸出電壓在5V72V之間的穩(wěn)壓器，其輸入端的電壓一般要比輸出端

電壓高5v。而輸出電壓在15v~24、的穩(wěn)壓器，其兩端電壓差達到7V?9V左右。在此，假如1,2兩端的電壓

為12V,那么可以求得s為10v。從電容濾波動身,。的容量應足夠大，但G的容量也不能太大，否則整流元

件的瞬時電流太大，而且容量越大，電容器的體積越大，價格越貴，依據(jù)閱歷綜合各方面狀況，取G=3300uF.

（2）整流元件的參數(shù)

1）反向耐壓依據(jù)橋式整流電路的性能可知，每個整流二級管在溝通電網(wǎng)最高時承受的最天反向峰植電

壓為：

例=[V2xl0.0（H10%）]\/=156

為了平安，整流管的反向耐壓應比上述植高50%以上，因此選擇整流管時，其耐壓應按下式考慮：

HXV>1567X（1+50%）?23T

2）正向電流橋式整流電路中，每個整流二極管的正向電流平均值是輸出電流的一半,其最大值為：

=6.55A

由于整流管在接通電源瞬間有相當大的沖擊電流（即充電電流）通過，因此，整流管的參數(shù)/蟲正向電流

平均值）應比上述值大（0。5-2）倍。若按,耳比上述值大1。8倍考慮，則

^=L8（W.?=（18XO55）^?M

日前，市場上有各種規(guī)格的整流橋堆出售，它有兩個溝通輸入端和兩個直流揄出端。由于它體積小，運

用便利，價格較低，已成為常用整流元件。依據(jù)上面的計算，本電源可選用1A/25V的整流橋堆。

（3）變壓器二次繞組的電流

由了電容濾波整流電路中，整流管的電流不是正弦波，變壓器二次繞組電流的有效值人要比輸出電流

/。大，一般狀況下，前者是后者的（1。1~3）倍。這里我們?nèi)?/p>

4=l8^?=(l.8x11)^=2^

因此,變壓器二次繞組的額定電流(溝通有效值)”應按2A設計.

在本設計中，對電磁閥的直流電源的要求不不高，又因為1,2兩端的電壓為12V,為節(jié)約資源，故可

干脆取用1，2兩端的電壓作為電磁閥的直流電壓，無需再另行設計12V穩(wěn)壓電源。

3.2輸入接口電路:

接口電路是一組電路，是中心處理器及存儲器、輸入/輸出設備等外設之間協(xié)調(diào)動作的限制電路。從更

?般的意義上說，接口電路是在兩個電路或外設之間，使兩者動作條件相協(xié)作的連接電路.接口電路并不局限

在中心處理器及存儲器或外設之間，如干脆存儲器存取DMA接口電路就是限制存儲器及外設之間數(shù)據(jù)傳送

的電路.

接口電路的作用就是將來自外部設備的數(shù)據(jù)信號傳送給微處理器，微處理器對數(shù)據(jù)進行適當加工，再通

過接口電路傳回外部設備。所以,接口電路的基本功能就是對數(shù)據(jù)傳送實現(xiàn)限制，詳細包括5種功能:地址譯

碼、數(shù)據(jù)緩沖、信息轉(zhuǎn)換、供應吩咐譯碼和狀態(tài)信息、定時和限制。

不同的接口電路用于不同的限制場合，因此其功能也各有特點。如并行接口電路不要求數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功

能，來自總線的并行數(shù)據(jù)就可干脆傳送到并行外設中；而中行通信接口電路就必需具備將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為申

行數(shù)據(jù)和將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的功能.

本設計所用到的傳感器,包括測水位的傳感器及測水溫的傳感器，分別作如下介紹:

(1)水位傳感器:

它的結(jié)構(gòu)圖如下:

說明：結(jié)構(gòu)圖中的電阻外表面均不及水干脆接觸，但分別及a、b、、c、d良好接觸，a、b、c、d用于

感知水位。

硬件圖中HD74HC04P是一個六反向器，管腳如下圖所示:

它在本設計中用于接成環(huán)形振蕩器。

選擇合適電容、電阻值時，環(huán)形振蕩器就能依據(jù)每次傳感器的阻值呈產(chǎn)生相應特定周期的方波.

7"閃2.2(K4+A5+R')xC

其中火'為水位傳感器的電阻值

由傳感器的結(jié)構(gòu)圖可看出：

當水位未達到a時，即h<a時、這時傳感器的總阻值衣為4R,對應Z=22(&+&+4/?)XC,系統(tǒng)處

于缺水狀態(tài).

當a$h<b時，傳感器電阻阻值4為3R,對應q=2.2(&+&+3K)xC,系統(tǒng)處于20%水位。

當bNh<C時，傳感器電阻阻值火'為2R,對應4=2.2(&+R$+2K)XC,系統(tǒng)處于50%水位.

當cShvd時，傳感器電阻阻值立為R,對應刀=2.2(&)&+A)xC,系統(tǒng)處于80%水位。

當h二d時，傳感器電阻阻值只為0,對應4=2.2(&+&)xC,系統(tǒng)處于10G%水位。

其中，環(huán)形振蕩器產(chǎn)生的方波周期T(或f)可通過單片機P87LPC744BN的兩個定時/計數(shù)器(T0、

T1)來確定，T1用來計數(shù)，TO用來定時。

所以，水位傳感器測水位的基本原理如下：

（m為TI的計數(shù)值，為TO的定時值）。

（2）水溫傳感器

本設計可選選用具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻來測水溫，熱敏電阻及一般電阻不同，它具有負的溫度特

性，當溫度上升時，電阻值減小，它的應用是為了感知溫度.

現(xiàn)選用MF51型直熱式負溫度系數(shù)熱敏電阻，它的技術(shù)特性如下:

型號標稱電阻（G）材料常數(shù)（K）溫度系數(shù)（xlO°FC）運用溫度范圍

]?33003。7一55?

0「

MF515K±5%±5%+300L

5?36004。0

20K

±10%

39004。3

20~80K

80?±20%43004.7

100K

它能滿意本設計的測量靈敏度要求和2%的測量精度要求,性價比較高.

測量原理：

及水位傳感器一樣,在設定好合適的參數(shù)（RI、R2、Rs、C）后，對應每個熱敏電阻阻值，環(huán)形振蕩器便能

產(chǎn)生一個特定周期的矩形波。

T可通過單片機的TO外部計數(shù)和T1內(nèi)部定時的方式確定。

故

然后通過下列公式求溫度:

KRr

其中t-------被測溫度

痣-----------------及熱敏電阻特性有關的參數(shù)

K-------------及熱敏電阻特性有關的系數(shù)

&-------------------熱敏電阻阻值

以上計算均可由軟件編程實現(xiàn)，把計算出的溫度轉(zhuǎn)化成BCD碼，然后再存放于顯示緩沖區(qū)中，執(zhí)行相

應的功能程序.

3.3健盤中斷：

本系統(tǒng)存儲容量不大，4KROM,128RAM足夠，，由于只有二個鍵，且不常常操作，所以不設沖中采納

了中斷方式,其中及P0.2口的鍵盤是用于手動上水功能，及P0.3口連接的鍵盤用于水位設置的功能.

3.4顯示接口：

本設計中采納了共陰極接法，對于顯示水溫水位的程序作如下說明：

①在動態(tài)掃描過程中，調(diào)用延時子程序Dell,其延遲時間為1ms,這是為了使掃描到哪位顯示器穩(wěn)定

的點亮一段時間，如同掃描過程中在每一位顯示器上都一段駐留時間，以保證其顯示亮度。

②本設計接口電路是軟件為主的接口電路，對顯示數(shù)據(jù)以查表方法得到其字形代碼，為此在程序中有

字形代碼Table,從0起先依次寫入卜六進制數(shù)的字形代碼。為了進行查表操作,運用查表指令MOVCA,@

A+DPTR,由DPTR供應16位基址，由A供應變址，因此顯示覆據(jù)送A后，再由A送PO.I?P006輸出給

顯示器。

（1）水位顯示：

本系統(tǒng)需顯示水位，水位分缺水、20、50、80%五檔，均用發(fā)光二極管來指示。

（2）水溫顯示：

本系統(tǒng)需顯示水溫，測量范圍為0~99。。用兩個八位LED數(shù)碼管顯示。

1）LED結(jié)構(gòu)和顯示原理.LED（LightEmittingDiode）顯示器是由發(fā)光二極管作為顯示字段的顯示器件，最常

見的是由7段型發(fā)光二極管（a~g7段）和1個圓點型發(fā)光二極管（常以dp表示，主要用來顯示小數(shù)點）組成的

LED顯示器，其排列形態(tài)如下圖所示。這種LED顯示器也可稱為7段數(shù)碼顯示器（或8段數(shù)碼顯示器）。

LED顯示中的發(fā)光二極管依據(jù)其連接的方法有共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。

共院極結(jié)構(gòu):把各段發(fā)光二極管的陰極連接在一起構(gòu)成公共陰極，如圖a所示。運用時，公共陰極接地，依據(jù)

要求需點亮發(fā)光二極管的陽極輸入高電平，不需點亮的發(fā)光二極管的陽極輸入低電平。

共陽極結(jié)構(gòu):把各段發(fā)光二極管的陽極連接在一起構(gòu)成公共陽極，如圖b所示。運用時，公共陽極接+5V,依

據(jù)要求須要點亮發(fā)光二極管的陰極輸入低電平，不需點亮的發(fā)光二極管的陰極輸入高電平。

通過限制7個段的發(fā)光二極管的亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號.

2）字段碼。為了顯示各個數(shù)字或字符，就須要為LED供應相應的代碼，因為這此代碼是限制各段的亮或滅,

供顯示器顯示字形的，所以稱為字段碼（也可以稱為段選碼或字形碼）。

七段發(fā)光二極管再加上1個小數(shù)點位，共計8段，因此供應應LED顯示器的字段碼正好I個字節(jié).各代碼位

的對應關系如下：

D7D6D5D4D3D2DIDO

dpgfedcba

下圖所示為共陰極LED所顯示的不同字符的字段碼，測量范圍為。?99。。當溫度超出范圍時，顯示器均

顯示Fo

顯示字符共陰極字段碼

03FH

106H

25BH

34FH

466H

56DH

67DH

707H

87FH

96FH

F71H

3）N位LED顯示器.在單片機應用系統(tǒng)中，實際運用的LED顯示器有多個，N位LED顯示器的顯示要從兩個

方面來限制：其一是限制N位的字段顯示（即顯示什么字符）；其二是限制字位（即哪一位到哪一位亮）。由

LED的顯示原理可知,要使某N位LED顯示器的某一位顯示某個字符，就必需將此字符轉(zhuǎn)換為對應的字段碼

來限制該位的8個段,同時，該位的字位線也要限制有效，這要通過肯定接口來實現(xiàn)。

LED顯示器有兩種顯示方式，即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。N位LED顯示器有N根字位選線（簡稱：

“位選線”）和N*8根字段選線（簡稱：“段選線”）.依據(jù)顯示方式不同，位選線和段選線的連接方式也不同。

各種字符的字段碼的獲得方法有兩種:即軟件譯碼和硬件譯碼法。目前通常所用的各種型號的單片機開發(fā)系

統(tǒng)或試驗裝置普遍采納軟件譯碼。

當單片機應用系統(tǒng)中的LED顯示器位數(shù)較多時，為了簡化電路降低成本，本設計采納動態(tài)顯示的方式。動

態(tài)顯示方式的接口電路的連接方法是：將全部LED位的段選線（a~dp）同名并聯(lián),即全部a段并聯(lián)，全部b

段并聯(lián)。依次類推，然后由一個8位I/O接口來限制各個段，而全部位的位選線則由另外一個相應的I/O接

口線來限制。這樣用兩個8位I/O援口就能限制8位LED顯示器。

IFD顯示器是由電流型限制器件，其工作電流為2mA?20mA,運用時須加限流電阻"本設計中限流電阻選

用IKo

動態(tài)掃描顯示限制方式就是逐個地循環(huán)點亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)

（共陽極的為高電平，共陰極的為低電平）其它各位的位選線處于段開狀態(tài)，同時段選線上輸出相應位要顯示

字符的字段碼。這樣在每一個瞬間，8位LED中只有選通的那一位LED顯示出字符,而其它7位則是熄滅的.

同樣，在下一瞬間，只顯示下1位LED.如此接著下去，等8位LED都顯示完畢后，在循環(huán)進行。雖然這些字

符是在不同的瞬時輪番點亮的，但由于人眼的視覺殘留效應，看到的是8位穩(wěn)定顯示的字符，及靜態(tài)顯示的

效果完全一樣。所以為了簡化電路、降低成本，此系統(tǒng)中采納動態(tài)顯示方式.

3.5電磁閥：

由于本系統(tǒng)中執(zhí)行機構(gòu)限制的是電磁閥，因此需用三極管進行功率放大。

3。6晶振:

為給單片機供應工作所須要的時鐘信號，本設計中采納了6MHz的晶振.故系統(tǒng)中CPU執(zhí)行的每一個機

器質(zhì)期為2us.

3。7主機：

主機的選擇是關鍵，選得好，可節(jié)約很多外圍電路，本設計采納的是由Philips公司生產(chǎn)的

P87LPC764BN芯片，是20腳封裝的單片機，適合于要求高集成發(fā)、低成本的場合。采納80C"加速處理器

結(jié)構(gòu),指令執(zhí)行速度是標準80c51的兩倍。片內(nèi)有4K字節(jié)OTP程序存儲器，128字節(jié)的RAM。32Byle用戶

代碼區(qū)可用來存放序列碼及設置參數(shù)；有看門狗電路、復位電路（運用片內(nèi)上電復位時不須要外接組件）;2

個16位定時/計數(shù)器，2個A/D轉(zhuǎn)換器；全部口線均有20mA的驅(qū)動實力；電源電壓VDD=4。5~6。0（操作

頻率為20MHZ）.

本設計中已經(jīng)充分利用了該單片機的全部I/O口，且已能滿意設計的要求，性價比高，組成了一個最小，

最優(yōu)化的系統(tǒng)。

現(xiàn)對P87LPC764BN這塊芯片作如下介紹：

（I）概述:

P87LPC76X是20腳封裝的單片機，適合于很多要求高集成度、低成本的場合?？梢詽M意很多方面的性

能要求.作為Philips小型封裝系列口的一員，P87LPC76X供應高速和低速的晶振和RC振蕩方式，可編程選

擇。具有較寬的操作電壓范圍。可編程I/O口線輸出模式選擇，可選擇施密特觸發(fā)輸入，LED驅(qū)動輸出。有

內(nèi)部看門狗定時器。P87LPC76X采納80C51加速處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行速度是標準80c51MCU的兩倍。

P87LPC76X采納增加型80C51MCU,其運行速度是標準80C51的2倍，這意味著P87LPC76x在5MHZ

時性能和標準80c51采納10MHZ時性能相同。一個機器周期由6個振蕩周期組成，大多數(shù)指令執(zhí)行時間為

6或12個振蕩周期，用戶亦可選擇工作在標準80c51MCU時序，這時一個機器周期變?yōu)?2個振蕩周期。

“MCU時鐘”指限制內(nèi)部指令執(zhí)行的時鐘。當系統(tǒng)被設置成為標準80c51時序（由CLKR位確定）或通過設

定DIVM寄存器分頻時JMCU時伊"和外部所加時鐘不同.

（2）特性；

操作頻率為20MHz時，除乘法和除法指令外，加速80c51指令執(zhí)行時間為300?600ns。VDD=4。

5?6.0V時，時鐘頻率可高達到20MHz,VDD=2。7?4.5V時，時鐘頻率最大為10MHz。

VDD=4o5?6。OV（P87LPC765HDH）匚數(shù)字信號的操作電壓為2。7?6.0V。UP87LPC762為2K

字節(jié)OTP程序存儲器，P87LPC764為4K字節(jié)OTP程序存儲器,128字節(jié)的RAM。32Byte用戶弋碼區(qū)可用來

存放序列碼及設置參數(shù).

□2個16位定時/計數(shù)器，每一個均可設置為超M溢出時相應端口輸出。

□八個鍵盤中斷輸入，另加2路外部中斷輸入。4個中斷優(yōu)先級.

U看門狗定時器利用片內(nèi)振蕩，無需外接元件，看門狗定時器溢出時間有8級選擇。

□低電平復位。運用片內(nèi)上電復位時不須要外接元件.

□低電壓復位.可選擇預先設定好的兩種電壓之一復位,當?shù)綦姇r允許系統(tǒng)平安關閉。也可將其設置為一

個中斷源。

□可選擇片內(nèi)振蕩及其頻率范圍和RC振蕩（用戶通過對EPROM位編程選擇）。選擇RC振蕩器時不

需外接振蕩器件。

□假如選擇片內(nèi)振蕩及復位時，P87LPC76X僅須要連接電源線和地線。

□20腳DIP、SO和TSSOP封裝。

管腳配置:

CMP2/P0,0[TP0.1/CIN2B

P1.7KPD.2/CIN2A

畫

P1.6UP0.3/CIN1B

RST/P1.5[4E1P0.4/CIN1A

VSS[J?P0.5/CMPREF

X1/P2.1[I困VDO

X2/CLKOUT/P2.0[7P0.6/CMP1

iNT1/P1.40?3P0.7/T1

SOA/iNTO/P13P1.0/TxD

SCL/T0/P12IE[12P1.1/RxD

E]

邏輯符號:

三

CMP2一TXD

CIN2B一■-------?RXD

一

CIN2A—

IO一

三i

CIN1B一

iNH

一..，A

CIN1ARsf

CMPREF一

CMP1一

T19

CLKOUT/X2?

X1

方框圖:

管用描述

助州管物號類型名稱及功能描述

PORTO：PORTO是一個用戶限定義輸出為生的8佗IOH.PORTO

。號住準雙向然中配置*UCFG1中的PRHI位硝定復位后寫入“1”

1.13.1410十是“0"PORTO”由睢貿(mào)之存酬定為釉或輸人盤式,標-位

16-20均可單注諛定,詳細請叁考鞏Hlft!我和DC電特性e分.

PORTO

PORTOl）W二川伍卻卜朽科功除

10PO.OCMP2比收為2輸出

PO.O'-PO.?20IP0.1CDC2BE輪器2F向輸入B

19IP0.2CIN2A比收容2正向始入A

1$IP03CIN1B比依港】正向輸入B

17I?0.4CIX1A比收以1正向筠入A

16IP0.5CMPREF比較T參考（反向喈入

140P0.6CMP11物k

1310P0.7Tl定時計數(shù)2H外礴計數(shù)輸入或計時海電輸出

P1.0-P1.7P0RT1：除三個管涉F而另有說明外1PoRT1「一個用戶可定義輸出類

里的8位1。ILP0RT1族存落住準雙向模式中的。匕山UCFG1

中的PRH1值優(yōu)定復（>E"XTii-，；“0"P0RT1IIhlifi.iV§。

24.81210

其議定為輸出或輸入收式,再一他均可單獨設定.i抑誦的10II

肥力加DC電特性前分

PORTIIJ也可用作如FM功融

120P1.0TxD串加懵出

11IPl.lRxD由行“的人

Pl.2TO定Mil教W0外前計數(shù)輸入或if時漏出輸出.

10

10SCLfc/0M沖單人輸出,為了柳立格/7t「配

10

R成一出時為瓶*出.

P13際外怒中斷0%人.

I

9SDAFc■用行教總箱入粕出，為了和Fc塔式ft.1

10

配先成輸出時為開*輸出.

8IPi.4NTi外豺晰1瑜入

P15RST外渾員便收人（qHiiEPROVIV,il擇）艇電平曳

4I蟲佗101和怕口器件力狀認狀態(tài).處足器從。地

見開蛤川―肺roiiHJ>i.5只能用作一褥特

臉入.

P0RT2：PORIH一個出戶W'正義將出夫勺加8tH0」,P0RR植

。器4準雙向搜犬中配設*UCFG1中的PRW也用定復位引入“1-

6.7還處▽P0RT2”由門用幽存容議定為刷原■人機3限彼

的可小獨諛定詳細請參考1011配靛和DC電特件/h

pom口還可用作如下制|勸檄

P2.O-P2.1

?2.0X2由EPROM選并為&體氏3對小片汴滁：（

70CLKOUT好壯使佬SFR優(yōu)連接允內(nèi)相RC或外茄M件垃

入的偵率除以6￡輸出.

?2!XI（11EPROM選擇為"希容■入或內(nèi)鼠時件發(fā)上卷電

6I

路.

VSS5I地

電波新操作橫式、空用楸雌電隹曲誦

VDD15I

（3）鍵盤中斷（KBI）：

健盤中斷功能主要是使得連至P87LPC76X特殊腳的鍵盤上任一鍵被按下時能產(chǎn)生一個中斷(見圖12).

該中斷可用于將MCU從空閑模式或掉電模式中喚醒。此特性尤其適合便攜式且運用電池供電的系統(tǒng)。

P87LPC76X允許端口。的部分或全部引腳被使能觸發(fā)中斷，這是通過對KBI寄存器對應位置位完成

的，如圖13所示。當打開KBI中斷功能后，任一被使能引腳被拉詆都會將AUXR1寄存器內(nèi)鍵盤中斷標記

(KBF)置位。如若中斷允許則將產(chǎn)生一中斷。留意KBF位必需由軟件清除.

由于人對時間辨別精度及鍵開關閉合的機械延遲，KBI特性通?？捎糜谥袛喾粘绦蜉喎樵兌丝凇Ｒ?/p>

確定按下的是哪個鍵，甚至確定處理器從低功耗模式喚醒。參見低功耗模式部分。

7W

po幽7

6

PO

KBI6

PO,

KBI5i

PO,

KBI5

PO

KBI4

PO,4

KBI

PO

n

KBI3

PO,

KBI3

2EKS

2(fromEN1

nregister)

1

1

o

o

圖12鍵盤中斯

KBI地明86H

不可位等*76543■I0

星佳值力：OOHKBL7KBI6KBI5KBI.4K3L3KBI2KBI.1KBI.0

ft符號功他

KBI.?現(xiàn)也時允許P0.7引發(fā)鍵徐中斷

KBI.6置口時允許P0.6引發(fā)譙含中野

KBI.5置位時允許？0.5引發(fā)健豫中斷

KBI.4置位時允許P0.S弓I發(fā)鍵《中斷

KBI.3一■時允訐初引發(fā)健曾中山

KBI.2一位N允許P02引發(fā)能盤中后

KBI.l貿(mào)位時允許P0J引發(fā)械。中斷

KBI.O宣位時允許P0.0引發(fā)鍵曾中斷

注產(chǎn)健以中斷打開后設寰KBI4?。4h才的我.中斷M"(KBF)幾AUXR1：47卜

電13健代中所寄存/(KBI)

本系統(tǒng)存儲容量不大，4KR0M,I28RAM足夠，由于只有二個鍵，且不常常操作，所以本設計中采納了中

斷方式，其中及P0。2□的鍵盤是用于手動上水功能，及P0.3口連接的鍵盤用于水位設置的功能.當產(chǎn)生鍵

盤中斷時，用軟件推斷按下的是哪個鍵，框圖如下：

本設計中鍵盤中斷要實現(xiàn)兩個功能：水位設置和手動上水：

I）其中水位設置鍵及P0.3口連接，詳細功能敘述如下：

當水位不足狀況下，未按下水位設置鍵時，默認預置水位為50%,在上水過程中，水位指示燈滅。

當按一下水位設置鍵時，80%水位指示燈亮，表明要上水到80%；

當按其次下水位設置鍵時，100%水位指使燈亮，表明要上水到100%；

當按第三下水位設置鍵時，20%水位指示燈亮，表明缺水時，要上水到20%;

當按第四卜水位設置鍵時，預置水位乂為50%,表明要上水到50%；

在詳細的軟件判別中，可通過查表P0。3是否置高電平來確認鍵盤有沒按下，可用MOVA,P0JNBACC、

3等幾條指令來實現(xiàn)。通過對每一次的鍵盤按動進行加1記錄，即當每次P0。3為高電平常，加一條INCR,

指令，當R1為5時,又重新賦值為1,而后對R1的值進行推斷，以確認水位設置鍵究竟設置了哪個水位，框

圖如下：

2）手動上水鍵及PO。2口連接，可用MOVA,P0；JNBACC、2兩條指令來

查看手動上水鍵有沒被按下.

它的詳細功能如下：按“上水”鍵，若水位低于預置水位，可上水至預置水位；若水位已達到預置水位,

則在原水位的基礎上再加一檔;若水位已加滿，則停止手動加水，在上水過程中，按“上水”鍵，可停止上水.

同水位設置鍵一樣，當奇數(shù)次按下此鍵時，表示要上水，當偶數(shù)次按下此鍵時，表示停止上水，框圖如

下:

(4)振蕩器：

P87LPC76X供應幾種用戶可選振蕩器選項，允許依據(jù)須要從高精度至最低成本范圍內(nèi)選擇，這些選項在

EPROM編程時配置。支持的基本振蕩器類型包括：低、中、及高速晶振，20KHz?20MHz,陶瓷振蕩器及片

內(nèi)RC振蕩器。

片店RC振蕩器選項(RC)

片KRC振蕩器典型頻率為6MHz,可通過DIVM寄存器分頻后獲得較低頻率。留意片內(nèi)振蕩器頻率有

±25%誤差，因此不適于某些場合運用。運用RC振蕩器時X2/P2。0腳可用作標

準端口引腳.此時亦可選擇X2/P2.0腳輸出時鐘。

時鐘輸出

P87LPC76X在選擇片內(nèi)RC振蕩器或外部時鐘輸入時支持時鐘輸出功能。這使得外部器件可及P87LPC76x

同步。府P2Ml寄存器的ENCLK矍位后，無論是否處于空閑模式，只要片內(nèi)振蕩器運行，X24LKOUT就有

信號輸出。輸出時鐘頻率為MCU時鐘頻率的1/6。假如空閑模式時不須要時鐘輸出，可在進入空閑模式之

前關閉輸出以節(jié)約電能。選擇外部時鐘時亦可輸出時鐘.

振漫器必需設置為下列模式之一：

——低頻晶振

--中頻晶振

—高頻晶振

為限制晶振驅(qū)動電平可串聯(lián)電阻，對于低頻晶振尤其重要。

用MM旅的使W

振蕩器須設置為外部時鐘輸入模式.將P2MI寄存器內(nèi)CLK位置位可從X2腳輸出時鐘。

emosJit容外部中斷

圖15任用外部時。0人

(5)復位:

P87LPC76X內(nèi)部集成了上電復位電路，用于在器件上電時供應一個復位信號。建議運用內(nèi)部復位以節(jié)約

外部元件并可將PL5作為通用的輸入口運用v

P87LPC76X另外還可通過對用戶配置寄存器UCFG1中的RPD位編程為0,將Pl。5作為外部低有效復位

管腳RST.此時內(nèi)部復位在器件上電時仍舊有效.當RST腳的信號為低電平常，P87LPC76X保持復位直到信

號變?yōu)楦唠娖健?/p>

看門狗定時器可用于檢測振蕩器是否正常工作，因為看門狗定時器運用的是獨立的片內(nèi)振蕩器。對

UCFG1的描述見本手冊的“系統(tǒng)配置字節(jié)”一節(jié)。

UCFG1RPD-I(ftiAlUCFCiRPD-0

PBK徹P871Pg

Pl5*RST

作力值*攻斐位弊

內(nèi)部上電復色電，內(nèi)W上電才敷

圖18科P1.5仆為遇用?人■岸威

國19電位激方小圖

將EPROM配置寄存器UCFG1內(nèi)RPD位編程為1可關閉外部復位輸入，即選擇運用完全內(nèi)部復位.

(6)定時器/計數(shù)器：

P87LPC76X有兩個通用定時/計數(shù)器，及80c51定時器0及定時器1兼容。兩者均可選擇以計數(shù)器或定

時器方式工作。另外增加了定時器溢出時T0及/或T1腳自動翻轉(zhuǎn)的功能。

在用于定時器功能時，每個機器周期寄存器加1。所以可以視為計數(shù)機器周期。由于一個機器周期包含6

個MCU時鐘周期，所以計數(shù)頻率為MCU時鐘頻率的1/6。有關MCU時鐘參見增加MCU一節(jié).

在用于計數(shù)器功能時，寄存器在TO或T1腳的每一個下降沿加1.此時，每一個機器周期對外部輸入采樣

一次。當某一周期時引腳狀態(tài)采樣為高而下一周期采樣為低，計數(shù)器加L檢測到跳變的下一周期寄存器更

換新值。由于檢測下降沿跳變需兩個機器周期，所以計數(shù)頻率最大值為MCU時鐘頻率的1/6。外部輸入信

號占空比并無限制，但必需保證信號在變更之前至少被采樣一次，信號必需保持至少一個整的機器周期。

通過特殊功能寄存器TMOD內(nèi)限制位C/T選擇定時器或計數(shù)器功能。此外，定時器。及定時器1有4

種工作模式，由TMOD內(nèi)Ml及M0選擇，模式0、1、2對于定時器及計數(shù)器是一樣的。模式3則不同。

TMOD地址：S9H

不可位尋址76543210

且位值：OOHGATE】CTlMlM0GATEOc.ToMlM0

位符號功詫

TMOD7GATE!利f定時器!.置位時只有在1NT!7RI/1M位時才可打開定時*陰K

器清零時?置一TR1即可打開定時舞/冷數(shù)器

TMOD6OH控兄’定時器或計效■?清￥則陽作定時■?置I!效9?

TMOD5.4Ml,M0定時需!&K選界

TMOD3GATEO即3定功吃用TMOD7

TMOD2CTO””定時/0.功俄MTMOD6

TMOD1.0Ml.V0定時容0螟式選界

M.定時心

008048定時;RTLn用作5d預分穩(wěn)處

0116位定M器小故界.分相黑

108口口我糕定對制，當沿歷時TU＞裝入THn內(nèi)值

11定時霹。此時價為個8”定時/計數(shù)%TLO件為個S位定時期口數(shù)圖，用過標

準定時器。控―TH0儀作為個8心定時器,由定M黑1控制僅件制,在

:20定“il七器，Q式控修高〃笈TMOD）

（7）看門狗定時器：

看匚狗定時器由一個完全獨立的振蕩器限制，以保證其最大限度的牢靠性，它通過“WDTE”位后動。當看門

狗功能被啟動，定時裝置必需定時得到軟件的清除，以防止其溢出，對MCU復位，但是定時裝置不能被關

閉。當不作為看門狗定時器（通過UCFG1寄存器的WDTE位限制），它將作為一個內(nèi)部定時器運用,且產(chǎn)生

中斷.看門狗定時器如圖31所示.

看I,二狗溢出時間選擇有8個數(shù)據(jù)，理論上時間跨度從16ms到2°1秒。獨立的看門狗RC振蕩器的頻率誤差

士37%,溢出時間和其它的限制位如圖32所示。當使能看門狗功能時，在芯片初始化時向WDCON寫入數(shù)據(jù)

以設定看門狗溢出時間。建議初始化WDCON時，先清看門狗，然后寫“WDCON”配置的WDS2?0位.采納

這種方式，能在10ms內(nèi)完成設置，從而避開在初始化完成前看門狗溢出復位。

由于看門狗定時器振蕩器是一個完全獨立于MCU的片內(nèi)振蕩電路，它實質(zhì)上執(zhí)行的是內(nèi)部振薄器失靈的檢

測功能。當看門狗功能被啟動，無論MCU振蕩器因何故失靈，看門狗定時器都會溢出訪MCU復位。

當看門狗功能被啟動，定時器會因由于其它緣由造成芯片復位而短暫無效。如：電源更位、掉電復位或外部

復位等.

(8)看門狗清“0”依次：

假如看門狗定時器正在進行，必需在其溢出產(chǎn)生復位前清“O’,看門狗清“0”依次包括：先寫馬上數(shù)1EH,

再寫0E1H至IJ“WDRST”寄存器.下面是一個操作實例：

WDFeed：

MOVWDRST,#1EH

MOVWDRST,#OE1H

這兩條寫WDRST的吩咐不必是連續(xù)的兩條指令。一個不正確的看門狗清“0”依次不會引起看門狗定時

器的任何即刻反應。只要此時間之前沒有給它一個正確的清“0”,它仍舊按最初設置的時間直到溢出。

發(fā)生芯片復位后，程序設計者清看門狗或變更溢出時間都有肯定的限制時間。假如操作中運用低MCU

時鐘頻率，那么在發(fā)生看門狗溢出之前能被執(zhí)行的指令特別少。

(9)附加功能:

“AUXR1”寄存器由幾個特殊限制位組成，這些位另幾種芯片功能相關。AUXR1在圖33中詳述。

AUXR1A2H

不可位尋址76543210

且位值：00HK3FBOD|BOI|LPEP|SRST|0|?|DPS

位稱號功能

AUXR1.7K3F?。中渺?iPC-H個，作為?A中斷功能受任使他時,KBF置位.

它必如諭過軟件消事.

AUXR1.6BOD一―坡電冷測。BODE快時.一停抻電臨則以節(jié)省電能.詳韁貨3:電源

監(jiān)控功能.

AUXR1.5301獐電檢看中斯.當BOI置位時,禁止禪電板制

樓測作為個中斷.洋縮資料見電源監(jiān)控功能.

AUXR1.4LPEPEPROM控制位,允許通過軟件設置系統(tǒng)工作在低電I

”訂在應相護，復位打.LPEP1?.一偽,,史源:川&f.

AUXR1.3SRST'，:W?SRST通過軟件邕位時,P87LPC76x就象侵件復位一鼻黑機

AUXR1.20工為0,允音通上將DPTR如1切換DPS一一心影晌商?；I的K它陸

AUXR1.I.用戶出序行就將其

AUXR1.0DPS教據(jù)指計連抨.通過用戶IY序迭界兩個數(shù)兆布計中的個

A33AUXR1(,■/A

4o1I/O口的說明：

POo0?0.6分別用于輸出7個字型碼給顯示器，同時,P0.0也作為缺水燈指示限制口，P0.1作為20%水

位燈指示的限制口,P0.4作為50%水位燈指示的限制口，P0.5作為80%水位燈指示的限制口，P0.6作為

100%水位燈指示的限制口。

P0.3□還作為水位設置的輸入口，在軟件中可?查看該口的電平凹凸，以確認水位設置鍵是否被按下。

同理.，P0。2口作為上水鍵的輸入口，在軟件中可查看該口的電平凹凸，以確認水位設置鍵是否被按下。

PL。作為顯示器顯示溫度值十位的位選，當P1。0=0時，顯示器才能顯示個位，否則不顯示。

Pio7作為水位燈顯示的位選,Pl。7為高電平常，不顯示水位燈,P1。7為低電平常，水位燈才能顯示.

Pio3□用于限制低水壓上水指示燈，當系統(tǒng)正處于低水壓上水時，低水壓上水指示燈閃亮，即P1.3先

處于高電平1s,再處于低1s,重復一段時間。

P1.6口用于限制蜂鳴器，當系統(tǒng)處于缺水狀態(tài)或低水壓上水時，蜂鳴器都會鳴叫，即讓PL6處于高電

平1s,低電平1s,重復肯定時間，以實現(xiàn)蜂鳴.

P1。4口限制電磁閥，當系統(tǒng)須要上水或不上水時，即需通過軟件使P1。4處于凹凸電平，將P1.4置1

時，打開電磁閥上水，將P1。4清。時，關電磁閥。

P2.1及P2。?？谟糜谕饨泳д瘢瑸閱纹瑱C供應，作所需的脈沖。

PL2口是定時/計數(shù)器T0的接口，用于對溫度傳感器，通過環(huán)形振蕩器產(chǎn)生的方波進行計數(shù)，以求通過

軟件來出所測溫度值。

P0o7II用于定時/計數(shù)器T1的接口，水位傳感器通過環(huán)形振蕩器后，產(chǎn)生的方波的頻率［或周期），即

可由T1的計數(shù)，及T0的定時來求得。

4.2系統(tǒng)存儲器功能:

本設計中將溫度傳感器所測出的溫度值的個位放入內(nèi)部RAM30H中，將十位放入內(nèi)部RAM31H中，將

計數(shù)器TI讀取的計數(shù)值放入50H中，在測水位時，將TO計數(shù)器讀取的計數(shù)值存入60H中，經(jīng)軟件計算

后，所得的用于衡量水位高度的頻率值放入20H中。

查表程序中的數(shù)據(jù)表格，十六進制數(shù)字形代碼表如卜.：

TABLE+00U3FH0

06H

TABLE+0IH1

5BH

?

TABLE+02H2