2.8 键盘电路的硬件设计
P1.0- P1.7口作为按键的信号输入端，键按下，就执行该键的功能。其电路如图2-9所示。（为了编程简单、方便，采用独立式键盘电路）
图2-9 键盘电路图
键盘电路的按键功能可以设置为：菜单键，加一键，减一键，返回键，手动加热键，手动上水键等。
菜单键：按第一下进入设置页面。设置页面显示设置温度，上水时间，当前的日期和时间。开始设置温度，在该值上按动加减键每次可增减一度。 加一键：可实现加一功能 减一键：可实现减一功能
返回键：设定过程中按下此键自动返回主界面，已经设定的选项保存。此键还可以对手动加热和手动上水的执行进行取消。按下正在手动进行的功能均被取消，返回自动控制。此键主要用于设定过程中设置好前面而后面不需要重新设定的快速确定并返回。 菜单键按下以后，加一减一取这二个键才起作用，不按下菜单键此二键无效。.同时若设定好最后没有按菜单键或者返回键进行确定，此次设定无效，设定值默认为上一次的设定值。
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手动加热键：起到手动加热功能。按下对应LED亮，开始加热。中途不按返回键会一直加热，设定的自动加热温度无效。温度上限为九十九度，到达此温度后，自动停止加热LED灯灭。
手动上水键：起到手动上水功能。按下对应的LED灯亮，开始上水。上到四档水满为止，自动停止上水，LED灯灭。
设定好温度后，在不缺水的情况下，温度传感器检测当前水温，当温度低于设定温度后，就会自动加热至设定水温。阳光充足时，温度足够高，就会不启动加热棒。自动上水每次会自动上至水满为止。
2.9 驱动电路的硬件设计
在单片机控制系统中，需要用开关量去控制和驱动一些执行元件，如发光二极管、继电器、电磁阀、晶闸管等。但AT89S51单片机驱动能力有限，且
高电平比低电平驱动低那六小。一般情况下，需要加驱动接口电路，且用低电平驱动。如图2-10所示
图 2-10 驱动电路图
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光电耦合器：光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。
光电耦合器的主要结构是把发光器件和光接收器件组装在一个密闭的管壳内，然后利用发光器件的管脚作输入端，而把光接收器的管脚作为输出端。当在输入端加电信号时，发光器件发光。这样，光接收器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出。从而实现了以“光”
为媒介的电信号传输，而器件的输入和输出两端在电气上是绝缘的。这样就构成了一种中间通过光传输信号的新型半导体电子器件。 工作原理 ：
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。 基本工作特性（以光敏三极管为例） 1、共模抑制比很高
在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高。 2、输出特性
光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。当IF>0时，在一定的IF作用下，所对应的IC基本上与VCE无关。IC与IF之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输
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出延迟时间相差很大。
这里还想说一下继电器的基本常识，继电器的线圈和开关是分开接的（即接在不同的支路）。我们可以简单的用一个三极管去控制线圈的导通（当然其它的也可以）。当线圈得电，这时继电器开关闭合，电路就处于工作状态。当线圈失电，开关断开电路不工作。但这时出现个问题，线圈可以储存能量的（线圈会阻止电流的突变，也就是楼上提的电磁感应作用，即电流只能慢慢增大和减少），如果这时一下使线圈断电，它两端就会产生很大的电压，这样就可能使线圈损坏、相连接的元器件击穿。
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2.10显示电路的硬件设计
本设计采用共阳型数码管，8个LED灯如图2-11中接法，灯的负极依次接到数码管的a-f段，采用动态扫描电路，并把显示程序作为主程序。数码管的段用P0口
动态驱动：在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。
图2-11 显示电路图
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