heater.c

此热水器的设计方案区别与一般的设计方案。特点是随开随用

/*--------------------------------------
快热式热水器程序
MCU AT89C51  XAL 12MHz
Build by Gavin Hu, 2005.3.18
--------------------------------------*/
//#pragma  src
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#include <math.h>
void delay(unsigned int);       //延时函数
void display(void);             //显示函数
unsigned char keyscan(void);    //按键扫描处理函数
void heatctrl(void);            //加热控制函数
void temptest(void);            //测温函数
sbit swkey=P1^0;                //开关键
sbit upkey=P1^1;                //加热档位“+”键
sbit downkey=P1^2;              //加热档位“-”键
sbit buzz=P1^05;                //蜂鸣器输出端
sbit triac=P1^6;                //可控硅触发信号输出端
sbit relay=P1^7;                //继电器控制信号输出端
sbit led1=P2^5;                 //加热档位指示灯1
sbit led2=P2^6;                 //加热档位指示灯2
sbit led3=P2^7;                 //加热档位指示灯3
signed char data ctemp;         //当前测得水温寄存器
unsigned char data dispram[2]={0x10,0x10};  //显示区缓存
unsigned char data heatpower,px0count;      //加热档位寄存器、外中断0计数器
bit tempov,t0tst,testok;        //超温标志、测温开始标志、测温完成标志
/*----------------------------------------------
  主函数 void main(void)
  无参数，无返回值
  循环调用显示、键扫描、温度检测、加热控制函数
----------------------------------------------*/
void main(void)
{ 
unsigned char i,j;
ctemp=15;                       //初始化水温寄存器
heatpower=5;                    //初始化加热档位为5当
tempov=0;                       //清除超温标志
swkey=0;                        //默认开关键被按下，进入待机状态
TMOD=0x11;                      //设定T0和T1工作方式为16位定时器
TCON=0x05;                      //设置外中断0和1为下降沿触发
IP=0x01;                        //设置外中断0优先
IE=0x80;                        //打开总中断
while (1)
  {
  i=1;
  do{
    for (j=0;j<100;j++)         //循环100次约0.5s
      {
      if (keyscan()) i=6;       //如果有键按下，显示当前档位3s
      display();                //调用显示函数一次约4ms
      heatctrl();               //调用加热控制函数
      }//end for (b=0;b<100;b++)
    temptest();                 //每0.5s进行一次测温
    } while (--i);              //通过改变循环次数i的大小决定是否刷新显示
  j=abs(ctemp);                 //取温度绝对值
  dispram[1]=j%10;              //取个位数送显示
  j/=10;                        //取十位数
  dispram[0]=j?j:0x11;          //送显示（带灭零）
  }//end while (1)
} 

/*--------------------------------------
  延时函数 void delay(unsigned int dt)
  参数：dt，无返回值
  延时时间=dt*500机器周期
--------------------------------------*/
void delay(unsigned int dt)
{
register unsigned char bt;      //定义寄存器变量
for (; dt; dt--)
  for (bt=250; --bt; );         //此句编译时以“DJNZ”实现，250*2=500机器周期
}

/*--------------------------------------
  显示函数 void display(void)
  无参数，无返回值
  两位共阳数码管扫描显示
--------------------------------------*/
void display(void)
{
unsigned char code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,\
                            0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xbf,0xff};
unsigned char i,a;
a=0xfe;                         //位选赋初值
for (i=0; i<2; i++)             //循环扫描两位数码管
  {
  P2|=0x1f;                     //清除位选
  P0=table[dispram[i]];         //送显示段码
  P2&=a;                        //选通一位
  delay(4);                     //延时2ms
  a=_crol_(a,1);                //改变位选字
  P0=0xff;                      //消影
  }
}

/*----------------------------------------------------------
  按键扫描处理函数 unsigned char keyscan(void)
  无参数，返回值：无符号字符型，无键按下为0，有键按下为其它
  影响全局变量：heatpower
----------------------------------------------------------*/
unsigned char keyscan(void)
{
unsigned char i,ch;
if (upkey==0)                   //“+”键
  {
  buzz=0;                       //打开蜂鸣器（发出按键音）
  for (i=0;i<5;i++) display();  //延时消抖
  buzz=1;                       //关闭蜂鸣器
  if (heatpower<9) heatpower++; //档位加一
  dispram[0]=0;
  dispram[1]=heatpower;         //显示当前档位
  while (upkey==0) display();   //等待键释放
  return (1);                   //返回有键按下
  }
  else if (downkey==0)          //“-”键
  {
  buzz=0;                       //打开蜂鸣器（发出按键音）
  for (i=0;i<5;i++) display();  //延时消抖
  buzz=1;                       //关闭蜂鸣器
  if (heatpower>0) heatpower--; //档位减一
  dispram[0]=0;
  dispram[1]=heatpower;         //显示当前档位
  while (downkey==0) display(); //等待键释放
  return (2);                   //返回有键按下
  }
  else if (swkey==0)            //开关键
  {
  buzz=0;                       //打开蜂鸣器（发出按键音）
  for (i=0;i<30;i++) display(); //延时消抖
  buzz=1;                       //关闭蜂鸣器
  swkey=1;                      //置位开关键
  while (swkey==0) display();   //等待键释放
  ch=IE;                        //暂存中断控制字IE
  IE=0x00;                      //禁止中断
  P0=0xff;
  P1=0xff;
  P2=0xff;                      //清除端口输出
  dispram[0]=0x10;
  dispram[1]=0x10;              //显示“--”
  display();
  while (1)
    {
    while (swkey) display();     //等待开关键按下
    buzz=0;                      //打开蜂鸣器（发出按键音）
    for (i=0;i<10;i++) display();//延时消抖
    buzz=1;                      //关闭蜂鸣器
    if (swkey==0) break;         //确认开关键被按下
    }
  while (swkey==0) display();    //等待键释放
  IE=ch;                         //还原中断控制字IE
  return (0);                    //返回无键按下
  }
  else return (0);               //无任何键按下时由此返回
}

/*--------------------------------------
  加热控制函数 void heatctrl(void)
  无参数，无返回值
  判断是否加热、加热功率及档位指示灯处理
--------------------------------------*/
void heatctrl(void)
{
if (!tempov)                     //当没有超温标志时
  {
  relay=0;                       //接通继电器
  buzz=1;                        //关闭蜂鸣器
  switch (heatpower)             //判断加热档位
    {
    case 0: {EX1=0;ET1=0;triac=1;led1=1;led2=1;led3=1;break;}//0档不加热，指示灯不亮
    case 1:
    case 2:
    case 3:
    case 4: {led1=0;led2=1;led3=1;EX1=1;break;} //1~4档1号指示等亮
    case 5:
    case 6:
    case 7:
    case 8: {led1=0;led2=0;led3=1;EX1=1;break;} //5~8档1号、2号指示灯亮
    case 9: {EX1=0;ET1=0;led1=0;led2=0;led3=0;triac=0;break;} //9档全功率，指示灯全亮
    }
  }
  else                           //当有超温标志时
  {
  relay=1;                       //断开继电器
  EX1=0; ET1=0; triac=1;         //关闭可控硅
  buzz=0;                        //蜂鸣报警
  }
}

/*--------------------------------------
  测温函数 void temptest(void)
  无参数，无返回值，
  影响全局变量：ctemp，tempov
  测量并查表计算温度，判断是否超温
--------------------------------------*/
void temptest(void)
{
signed char temp,tempmin,tempmax;
unsigned int t0rig;
unsigned int code temptab[]={0x6262,0x61eb,0x6171,0x60f7,0x6047,0x5ff7,0x5f6e,0x5eef,0x5e53,0x5dbe,0x5d4b,0x5ca5,0x5c17,\
                             0x5b6b,0x5ada,0x5a5c,0x599b,0x58ff,0x5869,0x57b0,0x570d,0x5663,0x55c6,0x550e,0x5444,0x5396,\
                             0x52dd,0x5240,0x5189,0x50b0,0x5005,0x4f20,0x4e69,0x4db1,0x4cef,0x4c42,0x4b64,0x4aaa,0x49e1,\
                             0x48fc,0x4847,0x476c,0x46b1,0x4604,0x4503,0x4449,0x4356,0x4299,0x41c0,0x40ce,0x3ff0,0x3f2b,\
                             0x3e33,0x3d86,0x3ca6,0x3bd2,0x3b26,0x3a39,0x3973,0x38a6,0x37ef,0x373f,0x3687,0x35c3,0x3507,\
                             0x3487,0x33bc,0x32ed,0x324f,0x319e,0x3106,0x3053,0x2fa6,0x2f2a,0x2e88,0x2e00,0x2d63,0x2cd6,\
                             0x2c65,0x2bae,0x2b28,0x2a97,0x2a07,0x298e,0x2914,0x287a,0x280d,0x278a,0x2703,0x2687,0x2626,\
                             0x25e5,0x256d,0x24ee,0x2489,0x2414,0x23bc,0x2356,0x22d9,0x2278,0x2203}; //温度频率表
px0count=2;                      //测频中断函数参数
t0tst=1;                         //置测频程序开始标志
EX0=1;                           //打开测频外中断
testok=0;                        //清除测频程序完成标志
while (!testok) display();       //等待测试完成
t0rig=(unsigned int)TH0<<8|TL0;  //字节合成字
tempmin=0;                       //以下是二分查表法计算温度值
tempmax=100;                     //tempmin和tempmax为温度表的范围
while (1)
  {
  temp=(tempmax+tempmin)/2;        //假定当前温度为最大值与最小值之中点值
  if (t0rig==temptab[temp]) break; //若实际值等于假定值结束查找
    else if (t0rig>temptab[temp]) tempmax=temp;//若实际值大于假定值，减小查找范围的最大值
    else tempmin=temp;             //若实际值小于假定值，增大查找范围的最小值
  if (tempmax-tempmin<=1)          //若查找范围已缩小到1度之间，
    {                              //判断实际值更接近哪个端点
    if (temptab[tempmax]+temptab[tempmin]>2*t0rig) temp=tempmax;//接近最大值取最大值
      else temp=tempmin;           //接近最小值取最小值
    break;                         //结束查找
    }
  }
ctemp=temp;                        //刷新当前温度寄存器
if (temp>65) tempov=1;             //如果温度超过65度置位超温标志
  else if (temp<45) tempov=0;      //当温度回落到45度以下时清除超温标志
}

/*------------------------------------------
  测温频率测试函数 void tempfrequency(void)
  使用外部X0中断，寄存器组1
  测出温度——频率转换电路的频率
------------------------------------------*/
void tempfrequency(void) interrupt 0 using 1
{
if (--px0count) return;         //找齐起点或计数
if (t0tst)                      //如果是起点
  {
  t0tst=0;                      //清除测频开始标志
  px0count=100;                 //取100个方波为一次测频
  TH0=0;
  TL0=0;                        //清除计时器T0
  TR0=1;                        //开始计时
  }
  else                          //如果是终点
  {
  TR0=0;                        //停止计时
  EX0=0;                        //停止测频外中断
  testok=1;                     //置位测频完成标志
  }
}

/*--------------------------------------
  加热控制过〇检测函数 void pass0(void)
  使用外部X1中断，寄存器组2
  检测过〇点，给定时器T1赋初值
--------------------------------------*/
void pass0(void) interrupt 2 using 2
{
unsigned char code powertab[]={0xd8,0xf0,0xe2,0x63,0xe5,0x25,0xe8,0x3e,0xeb,0x16,0xed,0xda,0xf0,0xb2,0xf3,0xcb,0xf7,0x8d,0xf7,0x8d};//10个功率档位的可控硅导通角延时参数表
TH1=powertab[2*heatpower]-1;
TL1=powertab[2*heatpower+1];    //市电过零后，根据当前设置的档位给定时器T1赋延时参数
ET1=1;                          //允许定时器T1中断
TR1=1;                          //打开定时器T1
}

/*------------------------------------------
  可控硅触发信号控制函数 void triacctrl(void)
  使用定时器T1中断，寄存器组3
  向可控硅送出触发信号
------------------------------------------*/
void triacctrl(void) interrupt 3 using 3
{
register unsigned char i;
triac=0;                        //输出可控硅导通信号
ET1=0;                          //关闭定时器T1中断
TR1=0;                          //终止定时器运行
for (i=0;i<2;i++);              //延时，保证导通信号有足够的宽度
triac=1;                        //完成可控硅导通信号
}