【正文】 9 液晶顯示電路 10 I/O 說明 10 工作時(shí)序 11 流量檢測(cè)電路 11 報(bào)警電路 13 單片機(jī)的選擇 14 4： 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 15 主程序 15 顯示溫度函數(shù) 16 設(shè)置函數(shù) 17 中斷子函數(shù)即加熱控制程序 18 五、在調(diào)試過程中遇到的問題 19 六 、 結(jié)束語 20 七 、 參考文獻(xiàn) 20 八、 附錄 20 附錄 1 程序清單 20 附錄 2 總電路設(shè)計(jì)圖 39 附錄 3 元器件明細(xì)表 39 2 快熱 式家用電熱水器的設(shè)計(jì) 摘 要 : 本設(shè)計(jì)的快熱式電熱水器系統(tǒng)是以 C 語言編寫程序 ,以單片機(jī)為核心 ,輔以按鍵 ,LCD12864 為顯示器件 ,利用 DS18B20 檢測(cè)到的數(shù)字溫度信號(hào)反饋到單片機(jī) ,從而測(cè)出溫度 ,對(duì)于加熱控制 ,采用了雙向可控硅控制 ,單片機(jī)通過光耦給可控硅觸發(fā)信號(hào) ,控制可控硅的導(dǎo)通角 ,從而控制電熱絲的功率 ,為了在停機(jī)或超溫保護(hù)的狀態(tài)下能可靠的關(guān)斷加熱電源 ,電路中加入了繼電器控制加熱電源 .其中串聯(lián)在繼電器線圈回路的熔絲溫度為 105℃時(shí) ,熱保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷 ,防止加熱管干燒 ,與電熱絲并聯(lián)的 LED 發(fā)光管用來指示電熱絲的工 作狀態(tài) . 關(guān)鍵詞 : 快熱式電熱水器 LCD12864 液晶 DS18B20 過零檢測(cè) 可控硅 前 言 近幾年來 ,隨著人們的生活水平的不斷提高 ,熱水器已成為日常生活中不可缺少的家用電器 ,設(shè)計(jì)制造更實(shí)用 ,更方便 ,更安全 ,更節(jié)能的熱水器是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和生產(chǎn)商家不斷追求的目標(biāo) ,快熱式熱水器與普通的熱水器的最大區(qū)別是他取消了儲(chǔ)水罐 ,熱水隨開隨用 ,不需預(yù)熱 ,減少了電能浪費(fèi) ,另外還具有體積小 .使用安全 ,安裝方便等優(yōu)點(diǎn) . 根據(jù)國(guó)家住宅設(shè)計(jì)規(guī)范 (GF500961999)現(xiàn)有商品住房的電器線路導(dǎo)線必須采用銅芯線 ，家庭電路設(shè)計(jì)一般是：進(jìn)戶線 6— 10 平方 ，照明 平方 ，插座 4 平方 ，空調(diào) 6 平方。 雙向可控硅的選擇 : 根據(jù)熱學(xué)及流體力學(xué)原理結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，可以得到水溫與流量、加熱功率之間的關(guān)系如下圖 :圖表 10 圖表 10 為了達(dá)到快熱的效果 ,要求加熱管有較大的功率 ,家用電熱水器一般采用方便的電熱絲加 9 熱方法 ,根據(jù)上圖 ,要滿足要求 ,選用 BTA41。這樣反復(fù)導(dǎo)通 ,截止 ,形成了 D點(diǎn)電壓 100HZ 脈沖波形 ,通過中斷 ,檢測(cè)電壓零點(diǎn) . 以下是 C點(diǎn)和 D 點(diǎn)的電壓波形 ,如下圖 :圖表 12 圖表 12 5V 穩(wěn)壓電路原理 : 10 如圖表 11 所示 ,經(jīng)變壓器次級(jí)得到 AB 兩點(diǎn) (～ 14V),再經(jīng)過橋堆 BR1,形成直流 ,再 經(jīng)過L7805穩(wěn)壓管 U2得到 5V電壓 ,兩邊的電容 C4,C5是輸入端和輸出端濾波電容 ,作用是 使 電壓更加平穩(wěn) . :液晶顯示電路 :如下圖 :圖表 13 LCD12864是漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊 ,可顯示漢字及圖形 ,內(nèi)置 8192個(gè)中文漢字 (16*16點(diǎn)陣 ),128 個(gè)字符 (8*16 點(diǎn)陣 )及 64*256 點(diǎn)陣顯示 RAM(GDRAM). 參數(shù)如下 : :。 類型 :STN。即可用于 快速式電熱水器通水通電控制及 貯水式電熱水器出水?dāng)嚯娍刂?, 工作參數(shù) : 額定工作水壓 :≦ 最高 工作溫 度 : ≦ 95℃ 最小啟動(dòng)流量 :: ≦ 10L/MIN 適宜工作溫度 :5— 90℃ 負(fù)載工率 : ≦ 10W 詳細(xì)資料請(qǐng)參照 : 注 意 : 在我自己動(dòng)手做的 電路板上 ,我用的是一個(gè)按鍵開關(guān)代替的 .接的是單片機(jī)的 口 如下圖 :圖表 16 13 圖表 16 報(bào)警電路 : 如下圖 :圖表 17 工作原理 : 采用 5v 有源 式 蜂 鳴 器 ,通過三極管 Q3控制 蜂 鳴 器 ,當(dāng) 為高電平 ,三極管截止 ,蜂 鳴 器不報(bào)警 ,當(dāng) 為低電平時(shí) ,三極管導(dǎo)通 ,蜂 鳴 器報(bào)警 . 14 圖表 17 單片機(jī)的選擇 :如下圖 :圖表 18 圖表 18 15 AT89S51 是一 個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 4k ByteSISP (Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000次的 FLASH只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu) 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 ,采用了 晶振 ,手動(dòng)加上電復(fù)位 .為了更好的防干擾 ,晶振的外殼接地 ,另外還在 5V 與地之間加一個(gè)無級(jí)電容 . 主要性能特點(diǎn) : 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器； 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器（ RAM）； 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)、 2 層中斷嵌套中斷； 6 個(gè)中斷源； 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 2 個(gè)全雙工串行通信口； 看門狗（ WDT）電路； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 與 MCS51 兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定； 1可編程串行通道； 1低功耗的閑置和掉電模式。 由于 51 系列單片機(jī)沒有停機(jī)指令，我們可以 利用主程序設(shè)置死循環(huán)反復(fù)運(yùn)行各個(gè)任務(wù)。 //12864e sbit rw12=P1^2。 //設(shè)置鍵 低電平有效 sbit xxt=P1^6。 //過零檢測(cè) ,要開中斷 sbit fmq=P2^1。 //18b20dq char wdbj=37,i=0,dw=5,q=0,w,e,r。 char yxzt[]=運(yùn)行狀態(tài) 。 char yq5[]=常 。 for(x=mms。y)。 //寫指令 RS為低 e12=0。 //等他忙完 e12=0。 rs12=1。 //拉高 ,上升沿時(shí)將數(shù)據(jù)寫入 ms(10)。 23 } void init12864() //初始化 12864 { uchar a。 //基本指令操作 us(2)。 //清屏 ms(20)。 //以下是把液晶上不要?jiǎng)拥臄?shù)據(jù)寫上去 for (a=0。 //: w12864sj(0xc3)。)。 // w12864dz(0x86)。 24 w12864dz(0x90)。 //顯示當(dāng)前檔位 } w12864sj(0xa1)。 //檔 w12864sj(0xb5)。a++) { w12864sj(sdwd[a])。 w12864sj(0xA1)。a8。 // 25 for (a=0。 //先拉高 dq18= 0。 //延時(shí) if(dq18== 0) //判斷是否復(fù)位成功 while(dq18 == 0)。g++) { dq18=1。0x01。 //準(zhǔn)備寫入下一位 26 } } uint rds18() //讀 1820 數(shù)據(jù) { uint r18sj。 //跳過 ROM wds18(0x44)。 //再次跳過 ROM wds18(0xbe)。z++) // { dq18=1。 //延時(shí) dq18=1。 //延時(shí) dq18=1。 while(glgc==0)。 d=(b100)%10。 w12864sj(39。39。 w12864sj(0x30+d)。 } if(bwdbj) fmq=1。 if(b==wdbj) EA=1。xst=1。 if(szj==0) // { fmq=0。 } if(i==1) // { if(xxt==0) { fmq=0。 } if(xst==0) { fmq=0。 } } if(i==2) // 30 { if (xxt==0) { fmq=0。 } if(xst==0) { fmq=0。 } } if(wdbj65) // 最高溫度 65 最低 1 wdbj=65