/*--------------------------------------
快熱式熱水器程序
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);       //延時函數
void display(void);             //顯示函數
unsigned char keyscan(void);    //按鍵掃描處理函數
void heatctrl(void);            //加熱控制函數
void temptest(void);            //測溫函數
sbit swkey=P1^0;                //開關鍵
sbit upkey=P1^1;                //加熱檔位“+”鍵
sbit downkey=P1^2;              //加熱檔位“-”鍵
sbit buzz=P1^05;                //蜂鳴器輸出端
sbit triac=P1^6;                //可控硅觸發信號輸出端
sbit relay=P1^7;                //繼電器控制信號輸出端
sbit led1=P2^5;                 //加熱檔位指示燈1
sbit led2=P2^6;                 //加熱檔位指示燈2
sbit led3=P2^7;                 //加熱檔位指示燈3
signed char data ctemp;         //當前測得水溫寄存器
unsigned char data dispram[2]={0x10,0x10};  //顯示區緩存
unsigned char data heatpower,px0count;      //加熱檔位寄存器、外中斷0計數器
bit tempov,t0tst,testok;        //超溫標志、測溫開始標志、測溫完成標志
/*----------------------------------------------
  主函數 void main(void)
  無參數，無返回值
  循環調用顯示、鍵掃描、溫度檢測、加熱控制函數
----------------------------------------------*/
void main(void)
{ 
unsigned char i,j;
ctemp=15;                       //初始化水溫寄存器
heatpower=5;                    //初始化加熱檔位為5當
tempov=0;                       //清除超溫標志
swkey=0;                        //默認開關鍵被按下，進入待機狀態
TMOD=0x11;                      //設定T0和T1工作方式為16位定時器
TCON=0x05;                      //設置外中斷0和1為下降沿觸發
IP=0x01;                        //設置外中斷0優先
IE=0x80;                        //打開總中斷
while (1)
  {
  i=1;
  do{
    for (j=0;j<100;j++)         //循環100次約0.5s
      {
      if (keyscan()) i=6;       //如果有鍵按下，顯示當前檔位3s
      display();                //調用顯示函數一次約4ms
      heatctrl();               //調用加熱控制函數
      }//end for (b=0;b<100;b++)
    temptest();                 //每0.5s進行一次測溫
    } while (--i);              //通過改變循環次數i的大小決定是否刷新顯示
  j=abs(ctemp);                 //取溫度絕對值
  dispram[1]=j%10;              //取個位數送顯示
  j/=10;                        //取十位數
  dispram[0]=j?j:0x11;          //送顯示（帶滅零）
  }//end while (1)
} 

/*--------------------------------------
  延時函數 void delay(unsigned int dt)
  參數：dt，無返回值
  延時時間=dt*500機器周期
--------------------------------------*/
void delay(unsigned int dt)
{
register unsigned char bt;      //定義寄存器變量
for (; dt; dt--)
  for (bt=250; --bt; );         //此句編譯時以“DJNZ”實現，250*2=500機器周期
}

/*--------------------------------------
  顯示函數 void display(void)
  無參數，無返回值
  兩位共陽數碼管掃描顯示
--------------------------------------*/
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;                         //位選賦初值
for (i=0; i<2; i++)             //循環掃描兩位數碼管
  {
  P2|=0x1f;                     //清除位選
  P0=table[dispram[i]];         //送顯示段碼
  P2&=a;                        //選通一位
  delay(4);                     //延時2ms
  a=_crol_(a,1);                //改變位選字
  P0=0xff;                      //消影
  }
}

/*----------------------------------------------------------
  按鍵掃描處理函數 unsigned char keyscan(void)
  無參數，返回值：無符號字符型，無鍵按下為0，有鍵按下為其它
  影響全局變量：heatpower
----------------------------------------------------------*/
unsigned char keyscan(void)
{
unsigned char i,ch;
if (upkey==0)                   //“+”鍵
  {
  buzz=0;                       //打開蜂鳴器（發出按鍵音）
  for (i=0;i<5;i++) display();  //延時消抖
  buzz=1;                       //關閉蜂鳴器
  if (heatpower<9) heatpower++; //檔位加一
  dispram[0]=0;
  dispram[1]=heatpower;         //顯示當前檔位
  while (upkey==0) display();   //等待鍵釋放
  return (1);                   //返回有鍵按下
  }
  else if (downkey==0)          //“-”鍵
  {
  buzz=0;                       //打開蜂鳴器（發出按鍵音）
  for (i=0;i<5;i++) display();  //延時消抖
  buzz=1;                       //關閉蜂鳴器
  if (heatpower>0) heatpower--; //檔位減一
  dispram[0]=0;
  dispram[1]=heatpower;         //顯示當前檔位
  while (downkey==0) display(); //等待鍵釋放
  return (2);                   //返回有鍵按下
  }
  else if (swkey==0)            //開關鍵
  {
  buzz=0;                       //打開蜂鳴器（發出按鍵音）
  for (i=0;i<30;i++) display(); //延時消抖
  buzz=1;                       //關閉蜂鳴器
  swkey=1;                      //置位開關鍵
  while (swkey==0) display();   //等待鍵釋放
  ch=IE;                        //暫存中斷控制字IE
  IE=0x00;                      //禁止中斷
  P0=0xff;
  P1=0xff;
  P2=0xff;                      //清除端口輸出
  dispram[0]=0x10;
  dispram[1]=0x10;              //顯示“--”
  display();
  while (1)
    {
    while (swkey) display();     //等待開關鍵按下
    buzz=0;                      //打開蜂鳴器（發出按鍵音）
    for (i=0;i<10;i++) display();//延時消抖
    buzz=1;                      //關閉蜂鳴器
    if (swkey==0) break;         //確認開關鍵被按下
    }
  while (swkey==0) display();    //等待鍵釋放
  IE=ch;                         //還原中斷控制字IE
  return (0);                    //返回無鍵按下
  }
  else return (0);               //無任何鍵按下時由此返回
}

/*--------------------------------------
  加熱控制函數 void heatctrl(void)
  無參數，無返回值
  判斷是否加熱、加熱功率及檔位指示燈處理
--------------------------------------*/
void heatctrl(void)
{
if (!tempov)                     //當沒有超溫標志時
  {
  relay=0;                       //接通繼電器
  buzz=1;                        //關閉蜂鳴器
  switch (heatpower)             //判斷加熱檔位
    {
    case 0: {EX1=0;ET1=0;triac=1;led1=1;led2=1;led3=1;break;}//0檔不加熱，指示燈不亮
    case 1:
    case 2:
    case 3:
    case 4: {led1=0;led2=1;led3=1;EX1=1;break;} //1~4檔1號指示等亮
    case 5:
    case 6:
    case 7:
    case 8: {led1=0;led2=0;led3=1;EX1=1;break;} //5~8檔1號、2號指示燈亮
    case 9: {EX1=0;ET1=0;led1=0;led2=0;led3=0;triac=0;break;} //9檔全功率，指示燈全亮
    }
  }
  else                           //當有超溫標志時
  {
  relay=1;                       //斷開繼電器
  EX1=0; ET1=0; triac=1;         //關閉可控硅
  buzz=0;                        //蜂鳴報警
  }
}

/*--------------------------------------
  測溫函數 void temptest(void)
  無參數，無返回值，
  影響全局變量：ctemp，tempov
  測量并查表計算溫度，判斷是否超溫
--------------------------------------*/
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}; //溫度頻率表
px0count=2;                      //測頻中斷函數參數
t0tst=1;                         //置測頻程序開始標志
EX0=1;                           //打開測頻外中斷
testok=0;                        //清除測頻程序完成標志
while (!testok) display();       //等待測試完成
t0rig=(unsigned int)TH0<<8|TL0;  //字節合成字
tempmin=0;                       //以下是二分查表法計算溫度值
tempmax=100;                     //tempmin和tempmax為溫度表的范圍
while (1)
  {
  temp=(tempmax+tempmin)/2;        //假定當前溫度為最大值與最小值之中點值
  if (t0rig==temptab[temp]) break; //若實際值等于假定值結束查找
    else if (t0rig>temptab[temp]) tempmax=temp;//若實際值大于假定值，減小查找范圍的最大值
    else tempmin=temp;             //若實際值小于假定值，增大查找范圍的最小值
  if (tempmax-tempmin<=1)          //若查找范圍已縮小到1度之間，
    {                              //判斷實際值更接近哪個端點
    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;                         //結束查找
    }
  }
ctemp=temp;                        //刷新當前溫度寄存器
if (temp>65) tempov=1;             //如果溫度超過65度置位超溫標志
  else if (temp<45) tempov=0;      //當溫度回落到45度以下時清除超溫標志
}

/*------------------------------------------
  測溫頻率測試函數 void tempfrequency(void)
  使用外部X0中斷，寄存器組1
  測出溫度——頻率轉換電路的頻率
------------------------------------------*/
void tempfrequency(void) interrupt 0 using 1
{
if (--px0count) return;         //找齊起點或計數
if (t0tst)                      //如果是起點
  {
  t0tst=0;                      //清除測頻開始標志
  px0count=100;                 //取100個方波為一次測頻
  TH0=0;
  TL0=0;                        //清除計時器T0
  TR0=1;                        //開始計時
  }
  else                          //如果是終點
  {
  TR0=0;                        //停止計時
  EX0=0;                        //停止測頻外中斷
  testok=1;                     //置位測頻完成標志
  }
}

/*--------------------------------------
  加熱控制過〇檢測函數 void pass0(void)
  使用外部X1中斷，寄存器組2
  檢測過〇點，給定時器T1賦初值
--------------------------------------*/
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個功率檔位的可控硅導通角延時參數表
TH1=powertab[2*heatpower]-1;
TL1=powertab[2*heatpower+1];    //市電過零后，根據當前設置的檔位給定時器T1賦延時參數
ET1=1;                          //允許定時器T1中斷
TR1=1;                          //打開定時器T1
}

/*------------------------------------------
  可控硅觸發信號控制函數 void triacctrl(void)
  使用定時器T1中斷，寄存器組3
  向可控硅送出觸發信號
------------------------------------------*/
void triacctrl(void) interrupt 3 using 3
{
register unsigned char i;
triac=0;                        //輸出可控硅導通信號
ET1=0;                          //關閉定時器T1中斷
TR1=0;                          //終止定時器運行
for (i=0;i<2;i++);              //延時，保證導通信號有足夠的寬度
triac=1;                        //完成可控硅導通信號
}