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驱动（吸收或输出电流）4个丁丁 1逻辑门电路。对端口 ？2写“1?，通过内部的上拉 电阻把端口拉到高电帄，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻， 某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(〖札)。在访问外部程序存储器或16位地址 的外部数据存储器时，？2 口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器 时，？2 口输出？2锁存器的内容。？13811编程或校验时，？2亦接收高位地址和一些控制 信号。
(心？3 口： ？3 口是一组带有内部上拉电阻的8位双向1/0 口。？3 口输出缓冲级 可驱动（吸收或输出电流）4个XIX逻辑门电路。对？3 口写入“1”时，它们被内部 上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的？3 口将用上拉电阻输出电流 (口匕)。？3 口除了作为一般的1/0 口线外，更重要的用途是它的第二功能。？3 口还接 收一些用于闪速存储器编程和程序校验的控制信号。 2.2.2 铂热电阻？1100
由于本设计的温度是测温电路，可以使用热敏电阻？丁 100的感温效应。？丁100温度 传感器为札温度系数热敏电阻传感器，主要技术参数如下 ⑴测量范围:-2001?+8501； ⑵允许偏差值八。0：八级土 ((^+^规卜丨\\ 8级土 0.30+0.005卜| ⑴热响应时间008；
(斗）最小置入深度：热电阻的最小置入深度2200111111； 0允通电流2 501八。
另外，？丁100温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。铂 热电阻的线性较好，在0?1001之间变化时，最大非线性偏差小于0.5摄氏度。铂热电 阻阻值与温度关系为：
时，尺？尸10011十八!+8*^2+^*^3*0-100)]
(之）01分58501时，办丁^100氺0十入计只^)
92
式中，人 ^ 0.00390802； 8 :-0眉000580； 0 = 0.0000000000042735。可见？丁 100 在常温0?100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：1^=100 (^^),当温度变化1摄氏度，？丁 100阻值近似变化0.39欧姆。表2.1为？丁 100在01 ?1001的分度表。
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表2.1 ？1100分度表 3 4 5 101.17 105.07 108.96 112.83 116.31 120.55 124.39 128.22 132.04 135.85 139.64 101.56 105.46 109.35 113.22 117.08 120.94 124.78 128.61 132.42 136.23 140.02 101.95 105.85 109.73 113.61 117.47 121.32 125.54 128.99 132.80 136.61 140.40 00 0 100 103.9 107.79 111.67 115.54 119.40 123.24 127.08 130.90 134.71 138.51 1 100.39 104.29 108.18 112.06 115.93 119.78 123.63 127.46 131.28 135.09 138.88 2 100.78 104.68 108.75 112.45 116.31 120.17 124.01 127.84 131.66 135.47 139.26 6 102.34 106.24 110.12 114.99 117.85 121.7 125.54 129.37 133.18 136.98 140.77 7 102.73 106.63 110.51 114.38 118.24 122.09 125.92 129.75 133.56 137.36 141.15 8 103.12 107.02 110.9 114.77 118.62 122.47 126.31 130.13 133.94 137.74 141.53 9 103.51 107.4 111.28 115.15 119.01 122.86 126.69 130.51 134.32 138.12 141.91 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2.2.3 转换芯片
^00)832是一个模丨数转换芯片，用在温度传感器电路中，^000832接在温度信号 调理电路之后，可用于将电压模拟量转换为数字量，通过液晶显示屏从而显示温度。
八00)832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道八瓜转换芯片。 由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前己经有很高 的普及率。学习并使用^00)832可是使我们了解人瓜转换器的原理，有助于我们单片 机技术水帄的提高。引脚图如图2.3所示。具有以下特点 8位分辨率； (之）双通道人瓜转换；
输入输出电帄与丁丁 17(^03相兼容； “）5乂电源供电时输入电压在0?5乂之间； 0工作频率为250X^2，转换时间为32卟； “）一般功耗仅为15111^；
(了）8？、14？一01？(双列直插）、多种封装；
(各）商用级芯片温宽为工业级芯片温宽为-40。0 10+851。
05 ― 1
―3 6 00 0^10 阁2.3入0匸0832引脚图 ―0一 为8位分辨率入70转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的1
⑶1
一 ⑶0 — 2
8 一似
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模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0?5乂 之间。芯片转换时间仅为32^13，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差， 转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加 方便。通过01数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。 2.2.4 超声波测距仪008议04
本设计釆用超声波测距仪作为液位传感器，超声波测距仪主要是用于测量水箱中液 位的高度。
0产品特点
30-31104超声波测距模块可提供2(^400^的非接触式距离感测功能。测距精度 可达高到3111111；
模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
基本工作原理
〔0采用10 口 丁 111(3触发测距，给至少10118的高电帄信号；
(之）模块自动发送8个401012的方波，自动检测是否有信号返回；
有信号返回，通过10 口 2(3110输出一个高电帄，高电帄持续的时间就是超声波 从发射到返回的时间。测试距离气高电帄时间丨声速04(爪173从2。
3〉电气参数
超声波测距仪模块共有四个引脚接出：乂0：供5乂电源，为地线，7111(3触发 控制信号输入，5(3110回响信号输出等四支线。超声波相应的电气参数如表2.2所示。
表2.2超声波电气参数 电气参数 工作电压 工作电流 工作频率 最远射程 最近射程 测量角度 输入触发信号 输出回响信号 规格尺寸 110-81104超声波模块 00 5 V 15131^ 備2 4111 20111 15度 10118的丁丁 1脉冲 输出丁IX电帄信号，与射程成比例 45*20*15111111 4〉超声波时序图
系统只需提供一个10113以上脉冲触发信号,超声波模块内部将发出8个40@周期 电帄并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测 距离成札比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式： 距离二高电帄时间
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声速丨！' 一般测量周期为601X18以上，以防止发射信号对 回响信号的影响。图2.4为超声
10115 的 丁丁匕
波的时序图。
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驗信号 循环发出8个40&12脉冲
模块内部 发出信号 输出回响 信号 回响电帄输出 与检测距萬成比例 图2.4超声波时序图
2.2.5 时钟芯片081302
本设计中的031302时钟芯片用在时钟电路模块中，用于显示实时时间：时、分、 秒。
081302是八3公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟彳日历和 31字节静态11^。实时时钟7日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，时 钟可以对闰年自动调整天数，时钟操作可通过八]乂指示决定采用24或12小时格式。 031302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线：以3 复位、1/0数据、(串行时钟）。时钟的读7写数据以一个字节或多达31个 字节的字符组方式通信。051302工作时功耗很低，保持数据核实中信息时功耗小于
1爾。
0 031302的主要性能指标为
031302实时时钟具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、 年的能力，还有闰年调整的能力；
内部含有31个字节静态可提供用户访问；
采用串行数据传送方式，使得管脚数量最少，简单3？13线接口； “）工作电压范围宽：2.0?5.5^； 0工作电流：2.0^时，小于300?；
(^)时钟或[数据的读丨写有两种传送方式：单字节传送和多字节传送方式； (了）采用8脚01？封装或8010封装； (各）与丁丁[兼容，\\^产5\\^；
(今）可选工业级温度范围：-401?十85。0； (⑴）具有涓流充电能力；
00采用主电源和备份电源双电源供应； (^)备份电源可由电池或大容量电容实现。
2^引脚功能
XI、幻之间接入32.7681012晶振；尺\\3\\丁\\为复位引脚，低电帄有效，操作时高电帄; 1/0是数据输入7输出引脚，具有三态功能。是串行时钟输入引脚；乂^1为工作电 源引脚；乂^2为备用电源引脚。图2.5为031302的引脚图。
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图2.5 081302的引脚图
3硬件设计
3.1绘图软件？『0仏19986简介
？101619986是？10把1公司在80年代末推出的20八软件，在电子行业的0：八0软件中， 它当之无愧地排在众多20八软件的前面。本设计用的是？1咖199叱的汉化版，下面简单 介绍一下本设计的绘图过程【9】。
第一步，建文档。单击文件一〉新建设计，弹出一个设计数据库，修改文件名及数 据库位置。点击000111X16111：，在单击文件一〉新建文件，选取8(^111沿丨0 000111116111建立一 个原理图文档。
第二步，添加元件库。在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才 行。通常只载入必要而常用的元件库，其它特殊的元件库当需要时再载入。操作是在.&1！ 界面下，单击设计一〉添加彳删除文件库，选择相应的库即可。
第三步，添加元件，绘制原理图。由于电路是由元件（含属性）及元件间的边线所 组成的，所以现在要将所有可能使用到的元件都放到空白的绘图页上。软件左侧有相应 的库及元件，单击浏览，查找相应的元件并放置。由于有些元件库中没有，需要自己编 辑，新建3011⑶1泣丨0
在丄化界面下编辑需要的元件，元件编辑好了之
后可以命名保存在库里面，这样下次用到时就可以像其他元件一样自由调用。电 源元件与@0接地元件有别于一般的电气元件。它们必须通过菜单电路图绘制工具栏 上的按钮调用，编辑窗口中会有一个随鼠标指针移动的电源符号，在对话框中可以编辑 电源属性，在网络栏中修改电源符号的网络名称，在风格栏中修改电源类型，修改电源 符号放置的风格。
第四步，连线及放置接点。所有元件放置完毕后，就可以进行电路图中各对象间的 连线，右击鼠标一〉放置电线。连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际 连通性。最后全都完成后单击工具一〉电气规则检查，检查原理图中的连线是否有问题。 所有步骤完成后单击保存。
3.2控制器各单元模块硬件电路设计
根据控制要求，本设计采用八丁89052单片机做控制器。由于本系统没有太多的中 间数据需要处理、保存，因此不再外扩数据存储器。仅使用八189052内
部
已
完
全能
够满足要求。系统的硬件接口电路包括：单片机及外围电路，超声波液位传感器电 路，实时时钟电路，？丁100温度传感器电路，上水电路及辅助加热器电路，液晶显示电 路及按键接口设计电路等。
3.2.1单片机及其外围电路的设计
单片机系统由八丁89052和一定功能的外围电路组成，外围电路包括：提供单片机 工作
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