基于PIC单片机设计的热水控制器

由图5可知，RTCC工作状态由OPTION寄存器控制，其中OPTION寄存器的RTS位用来选择RTCC的计数信号源，当RTS为“1”时，信号源为来自RTCC引脚的外部信号，RTS为“0”时，信号源为内部时钟。OPTION寄存器的PSA位控制预分频器分配对象，当PSA为“1”，分配给RTCC，即外部或内部信号经过预分频器分频后再输出给RTCC。预分频器的分频比率由OPTION内的PS0~PS2决定。OPTION的RTE位用于选择外部计数脉冲的触发沿，当RTE为"1"时下降沿触发，“0“时为上升沿触发。RTCC计数器采用递增方式计数，当计数至FFH时，在下一个计数发生后，将自动复零，重新开始计数，以此循环下去。在实际设计中，OPTION寄存器为“00100111“，即定时器的信号源来自RTCC引脚的外部信号，预分频器的分频比率为1：256，上升沿触发。RTCC引脚信号的输入频率为1kHz，因此RTCC计数至FFH时需65536ms。通用寄存器F0EH、F0FH用作定时暂存。

　　当设置定时加水功能时，初始化RTCC、OPTION、F0EH、F0FH,开始进行定时，每隔256ms查询一次RTCC的值，RTCC每循环一次，F0EH－F0FH增1，当增到1318时，24小时定时到，寄存器复位，自动加水。

　　b) 按下恒温控制钮，恒温LED变亮，表示进行恒温控制，再按一下LED灭，取消恒温控制。与水量设定类似，长按后，进行温度设定。

　　c) 按下手动加热钮时，加热LED变亮，加热至65℃，如水量少于1档，则先加水到1档，再按一次取消加热。

　　d) 按下手动加水钮时，加水至设定水量值，长按可设定水量。手动加水过程中，再次按下取消加水。

　　正常情况下，两个七段码显示当前水温，另一个显示当前水位。

　　水温测量

　　温度读取是通过与DS1820通信完成。DS1820通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念。因此系统对DS1820的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS1820(发复位脉冲 →发ROM功能命令 →发存储器操作命令 →处理数据)。各操作时序图如图6和图7所示。

　　本程序中需用到的操作命令如下：

　　SKIPROM命令(CCH)：此命令执行后，表示以后的存储器操作命令将针对在线的所有DS1820，由于本系统中只有一片DS1820，因此发出此命令后，就可对其进行操作。

　　CONVERT命令代码［44H］：启动在线DS1280进行温度A/D转换。
　　
　　READSCRATCHPAD命令代码[BEH]：读取温度寄存器的温度值。

　　对DS1820操作的总体流程图如图8所示。

　　其他功能程序

　　漏电检测、数据处理、定时计数等其他功能程序都根据程序运行时间进行了统筹设计，在此不再进行详述。

图6 读写时序图

图7 初始化时序

图8 DS1820操作流程图

　　结语

　　电热水器单片机控制器具有新颖、价廉、安全、实用等优点，并且在国产电热水器上获得了成功应用。本文的一些方法也适用于冰箱、空调等家用电器的电脑控制设计中。