【正文】 段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。該定時(shí)時(shí)控制器可定時(shí)控制并顯示有關(guān)參數(shù)，在滿足系統(tǒng)要求的同時(shí)，又具備簡單、經(jīng)濟(jì)之特點(diǎn)。 Whether the supervisory system does break down or the work in the critical condition。s flexibility. Key words: immersion heater, AT89S52, control system, creepage detect,ADC0809 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 次 1 緒論 ............................................................. 1 應(yīng)用前景 ....................................................... 1 設(shè)計(jì)意義 ....................................................... 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 ................................................. 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ..................................................... 3 AT89S52 單片機(jī)簡介 ............................................. 3 LCD（ JHD162A 系列）介紹 ........................................ 8 PROTEL99 設(shè)計(jì)原理圖概述 .......................................... 9 3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................ 13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 .................................................. 13 硬件設(shè)計(jì)模塊 .................................................. 14 溫度檢測模塊 ................................................ 14 顯示電路模塊 ................................................ 17 按鍵電路模塊 ................................................ 17 漏電檢測與加熱模塊 .......................................... 17 開關(guān)機(jī)及報(bào)警模塊 ............................................ 21 并口下載電路 ................................................ 21 加水和放水電路 .............................................. 22 整體電路圖： ................................................ 24 4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................ 29 主程序流程圖 .................................................. 29 溫度檢測模塊 .................................................. 30 顯示模塊 ...................................................... 31 按鍵模塊 ...................................................... 33 加熱模塊 ...................................................... 37 5 調(diào)試 ............................................................ 38 樣機(jī)模擬簡介 .................................................. 38 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 調(diào)試環(huán)節(jié) ...................................................... 38 結(jié) 論 ............................................................. 40 致 謝 ............................................................. 41 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................ 42 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 應(yīng)用前景 隨著氣價(jià)的不斷上漲，電價(jià)的不斷下降，快速電熱水器使用起來既方便快捷、安全衛(wèi)生、又不產(chǎn)生污染，在今后熱水器更新?lián)Q代的大潮中， 智能 電熱水器必將異軍突起、占有熱水器市場越來越大的市場份額。本文中的定時(shí)控制器主要是以單片機(jī) AT89S52 作為核心控制元件，通過外圍電路控制熱水器的電源，以達(dá)到定時(shí)開關(guān)機(jī)的目的 。 系統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 硬件設(shè)計(jì)上，主要由溫度檢測電路模塊、顯示電路模塊、按鍵電路模塊、漏電保護(hù)與加熱控制電路模塊、開關(guān)機(jī)與報(bào)警電路模塊和掉電保護(hù)與復(fù)位電路模塊組成。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 AT89S52內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 23所示。對 P0端口寫“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。程西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。此外， /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如表 21所示。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表 22所示?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。在 flash編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。這一位置 “ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時(shí)有效。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， PSEN將不被激活。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 VCC。 AT89S52 特殊寄存器映象及復(fù)位值如表 23所示。 ]2[ LCD（ JHD162A 系列）介紹 特性：顯示內(nèi)容： 16 字符 x 2 行 字符點(diǎn)陣： 5 x 8 點(diǎn) 驅(qū)動方式： 1/16D 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 可供型號： TN STN(黃綠?；夷：诎啄?) 反射型帶 EL或 LED背光源 EL/100VAC 400HZ LED/ 電參數(shù) (VDD= 10%,VSS=0V,Ta=25 )， 如 表 24所示 。 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 25 外形尺寸 /顯示內(nèi)容 ①在 Protel 99的初始界面下新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫，該數(shù)據(jù)庫用來管理項(xiàng)目。 DesignAdd/Remove Library 瀏覽所需零件庫－ AddOk ⑤ 放置電路所需的各種元件，圖件，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號等元器件。 右鍵－ Properies? .DesignationPartFootrint Save ⑧ 打印或建立報(bào)表。在繪制印制電路板之前，用戶必須對所用的電路板進(jìn)行初 步的規(guī)劃。啟動 Protel 99，進(jìn)入 Protel 99 印制電路板編輯器的編輯環(huán)境。 ⑤ 裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件的封裝。因此，只有將網(wǎng)絡(luò)表和元件的封裝裝入后，才能開始印制電路板 的自動布線工作。 西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 ⑦ 自動布線與手工調(diào)整。 ⑧ 印制電路板文件的保存及打印輸出。 軟件設(shè)計(jì)上，主要由溫度檢測子程序、顯示子程序、按鍵子程序、漏電保護(hù)與加熱控制子程序、開關(guān)機(jī)子程序和掉電保護(hù)與復(fù)位子程序組成 ， 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖 31 所示 。 硬件設(shè)計(jì)模塊 溫度檢測模塊 采用熱敏電阻將溫度信息轉(zhuǎn)成電壓信息，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，連接到單片機(jī)的 P1 口， CPU 查表得到實(shí)時(shí)溫度，經(jīng) P2口 將數(shù)據(jù)輸出到 LCD，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示溫度。 2） 、內(nèi)部電路框圖 如圖 35 所示 。 4）、 工作時(shí)序 如圖 36所示 。 74LS74 的管腳圖與內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 3 圖 38所示 。 AT89S52 通過查表找到溫度數(shù)據(jù)，通過接口 P2 口輸出到 LCD，顯示實(shí)時(shí)溫度。 S4:設(shè)為 ,流水和停止流水交替切換 。 4) 電路 原理圖 如圖 312所示 。 由單片機(jī)輸出控制信號（單片機(jī)的 口輸出一高電平），使繼電器 J5閉合，交流電 流經(jīng)過一能相互抵消互感的兩個(gè)線圈， 電加熱管得到 220V 交流電壓，從西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 而使電加熱管加電加熱 。采用隔電墻技術(shù)不僅可以隔離電熱器本身可能產(chǎn)生的漏電，也可以阻隔因地線帶電或水管帶電而對使用者帶來的安全威脅。 開關(guān) 電路 如 圖 314 所示 。 ISP 的功能使得用戶能在實(shí)驗(yàn)板上直接讀寫 AT89S52 內(nèi)存。 該 設(shè)計(jì) 采用 74LS244 做緩沖器，性能比直接用并口做的 ISP 下載線更穩(wěn)定，速度比串口做的線更快。 電路如 圖 317所示 。 2） 整體電路 PCB 圖如 圖 32 圖 322 和 圖 323 所示。 電路如 圖 318所示 。 并口及 IDC 插座其具體電路如 圖 316所示 。 本 ISP 下載 器 主要功能特點(diǎn)：取代傳統(tǒng)的編程器燒寫程序。 并口下載電路 AT89S52 單片機(jī)是 ATMEL 公司新近推出的高檔型 AT89S 系列單片機(jī)中的增強(qiáng)型產(chǎn)品。 由于熱水器工作在潮濕的場合，為確保人身安全，因此需要具備報(bào)警功能 。 12345J5J I D I A N Q IE2C3B1Q6P N PR81 00+ 5V123J6A C _ 22 0 V _I N123J7A C _ 22 0 V _O U TA1K2D 1 4D I O D ER E L A Y556611223344T1T R A N S F O R M E R 3A1K2D 1 0D I O D EA1K2D 1 3D I O D EA1K2D 1 2D I O D EA1K2D9D I O D ER51 0KC41 04+ C31 00 U12J2L E A KA1K2D 1 6D I O D E 圖 313 漏電檢測