【正文】 輸出高電平的復位脈沖。掉電模式下，用戶 不能復位 WDT。為防止中斷誤復位，當器件復位，中斷引腳持續(xù)為低時， WDT并未開始計數(shù)，直到中斷引腳被拉高為止。為防止 AT89S51 從空閑模式中復位，用戶需周期性地設置定時器，重新進入空閑模式。 當水溫大于臨界溫度值時，蜂鳴器報警并且停止運行。 數(shù)字 PID 控制器的實現(xiàn) 由上一小節(jié)可確定本系統(tǒng)采用的 PID算法應使用位置式 PID 算法，通過 DAC0832桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 29 頁 和 V/I 轉換電路，控制輸出電流，由于電壓大小有限，輸出必須限幅，以免程序誤操作，產生不可避免的錯誤。 硬件的調試 在印制電路板工作完成之后，根據(jù)設計的步驟要求我對自己的硬件電路板進行了調試工作，這里將調試的過程及在調試的過程中所遇到的問題提出來進行討論，以便能夠進一步的掌握設計工作的要領。 檢測都沒有什么問題的時候，就可以燒寫單片機程序，進行整體調試了，調試的結果能達到設計的要求數(shù)據(jù)，就算硬件設計工作完成。本來是想用運放實現(xiàn)個 V/I轉換電路實現(xiàn)電流的穩(wěn)定精確控制，但是參考網(wǎng)上的和課本的幾個經(jīng)典電路和別人嘗試過的電路都無法實現(xiàn)，后面干脆不用那么麻煩，直接從 DAC 接運放變成的電壓 U1處接個電阻和發(fā)光二極管，可以實現(xiàn)輸出電流從幾 mA 到幾十 mA的變化，而且輸出也相當穩(wěn)定，可見實踐出真理，有些東西理論說得好聽，但是到實際中就派不是 用場，要不斷的實踐調試才能做出符合實際應用的電路，符合畢設設計要求。 本次課程設計是對所學知識的一次綜合性運用。這次課程設計收獲很多，體會也很深刻，并且對我們所學的東西也產生了濃厚的興趣。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 31 頁 謝 辭 我在專業(yè)里，成績屬于中上一點的學生，理論基礎底子不是很扎實，實踐動手次數(shù)不是太多，很多問題對我來說考慮得還不是很周全。尤其是導師平易近人、豁達開朗的生活態(tài)度，讓我感到無比親切。 參考文獻： [1] 朱榮明 . 燃氣熱水器水溫智能控制系統(tǒng) [J]. 西北工業(yè)大學學報 ， 2021.（ 1）：6971 [2] 王幸之 .單片機應用系統(tǒng)的抗干擾技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 32 頁 [3] 余永權 .單片機應用系統(tǒng)的功率接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 1991 [4] 李秉操 .單片機接口技術及其在工業(yè)控制中的應用 [M].陜西：陜西電子編輯部， 1993 [5] 求是科技編著 . 單片機典型模塊設計實例導航 [M]. 北京：人民郵電出版社，2021 [6] 繳瑞山，韓全立主編 . 單片機控制技術及應用 [M].北京：高等教育出版社，2021 [7] 馬明建 .數(shù)據(jù)采集與處理技 術 [M].西安：西安交通大學出版社， [8] 郭天翔 . 新概念 51 單片機 C 語言教程 . 電子工業(yè)出版社 . [9] 解驍武 . AVR 單片機在家用雙功能燃氣熱水器中的應用 [J]. 工業(yè)控制計算機， 2021.（ 6）： 4244 [10] 王文郁，石玉 . 電力電子技術應用電路 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [11] 郭富昭編著 . 8051 單片機典型模塊設計與應用，人民郵電出版社， 2021 [12] 唐晨光 唐緒偉等編著 . 單片機原理與應用及上機指導，清華大學出版社，2021 [13] 薛小玲 劉志群 賈俊榮編著 . 單片機接口模塊應用與開發(fā)實例詳解，北京航空航天大學出版社， 2021 [14] 張金主編 . 現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計，電子工業(yè)出版社， 2021 [15] 陸坤等 . 電子設計技術 [M] 成都：電子科技大學出版社， 1997. 附錄一 主電路圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 33 頁 附錄二 DAC0832 控制電路圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 34 頁 附錄三 主控電路 PCB 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 35 頁 附錄四 DAC0832 控制電路 PCB 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 36 頁 附錄五（程序）： include //器件配置文件 include include include define uint unsigned int define uchar unsigned char 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 37 頁 define ulong unsigned char uchar code Set[] ={SET:00}。 define LCD_Data P2 //定義 LCD 數(shù)據(jù)輸入引腳 define DA P0 //定義 DAC0832 數(shù)據(jù)輸入引腳 define LCD_RS P3_5 define LCD_Rw P3_4 //定義 LCD 引腳 define LCD_E P3_3 sbit DQ=P1^0。 sbit k3=P1^3。 sbit led3=P1^7。 /******************************************************************************************** 18B20 溫度傳感器程序 *********************************************************************************************/ void delay_18B20(unsigned int i) //延時 1 微秒 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 38 頁 { while(i)。 //延時 DQ。 DQ = 1。 //定義整型的溫度數(shù)據(jù) float f_temp。 sbit led1=P1^5。 //定義蜂鳴器引腳 sbit k1=P1^1。 uchar code digit[10]={0123456789}。 其次，我也要衷心感謝桂林電子科技大學對我的培養(yǎng)和教育，感謝給我們上課的各位老師、感謝教輔人員和其他各位領導對本人幫助。剛開始接觸這個課題時，對一些理論知識不是很懂，特別是對題目有諸多方面的不確定性，向導師李海標教授的請敦問題也比較多，有些看起來很簡單的問題也需要請教。當然最重要的是 學到了關于基本電子設計的一些基本方法，同時也加深了對一些常用的電子元件的理解及其基本用法的掌握。從而完成了本次設計。該控制系統(tǒng)具有較強的智能，可根據(jù)用戶設定的溫度，自動控制溫度，給出恒定溫度的出水以及漏電保護、防干燒、漏氣保護等功能。比如本系統(tǒng) LCD顯示的問題，在 Proteus 上能很清昕地顯示，不過燒到單片機上時，可能會因為設 定溫度 取得測量溫度 計算偏差 計算控制增量 輸出限幅 保存當誤差 返回主程序 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 30 頁 某些小細節(jié)的問題導致無法正常顯示，比 如說某些管腳可能不適合這樣用，這都要通過實際硬件去慢慢調試出來。具體的實現(xiàn)方法是先檢測電容、電阻及導線是否短接，采用的工具是萬用表。 圖 數(shù)字 PID 程序流程圖 6 系統(tǒng)的設計 軟件的調試 軟件的調試主要通過 Keil 軟件進行操作，對程序編寫過程中的錯誤進行查找，找出錯誤，進行修改，然后再進行編譯直至編譯成功，生成 HEX 文件，才能下載到單片機里，繼而實現(xiàn)相應功能。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 26 頁 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 27 頁 讀取 12 位 2 進制數(shù)據(jù) 12 位數(shù)據(jù) 雙 8 位分離 10 進制 溫度顯示 初始化 DS18B20 啟動測溫 開始 圖 主程序流程 圖 測溫程序流程圖 開始 LCD 初始化 18B20 初始 化 鍵盤掃描 溫度設定 T1和讀取測量溫度 T2 顯示 T1 和 T2 DA 數(shù)模轉換 Val++ 保持 Val Val PID 溫度調節(jié) 輸出值 Val=30 電流輸出控制 END T1T2 時的輸出值 T1T2 時的輸出值 T1=T2 返回繼續(xù)檢測 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 28 頁 圖 測溫子程序流程圖 在測溫時首先 對 DS18B20 進行初始化，初始化 DS18B20 成功后，啟動 DS1820 開始測溫，所輸出的是 12位 2進制數(shù)，然后將 12位數(shù)進行雙 8位分離，經(jīng)單片機及其溫度數(shù)據(jù)對應表進行 2進制到 10 進制的轉換，最后實時輸出并顯示 10進制溫度值。復位電路如下圖 。 為保證 WDT 在退出掉電模式時極端情況下不溢出，最好在進入掉電模式前復位WDT。當硬件復位退出掉電模式時，處理 WDT 可像通常的上電復位一樣。為使 WDT 工作最優(yōu)化，必須在合適的程序代碼時間段周期地復位 WDT防止 WDT 溢出。 （ 2）使用看門狗（ WDT） 打開 WDT需按次序寫 01EH 和 0E1H 到 WDTRST 寄存器（ SFR 地址為 0A6H），當 WDT打開后，需在一定的時候 向 WDTRST寫入 01EH 和 0E1H 喂狗來避免 WDT 溢出 。燃氣熱水器水溫控制系統(tǒng)的設計，相對于同類系統(tǒng)的設計來說更為復雜和特殊，它需要考慮的可靠性問題更多，所以更要引起設計者的重視，在實際設計中，應該盡可能考慮各種不確定因素，充分利用實際經(jīng)驗來分析其產生來源，制定相應的安全策略，提高溫度測控系統(tǒng)的可靠性。其中，干擾對測控系統(tǒng)造成的嚴重后果主要表現(xiàn)在測量數(shù)據(jù)誤差增大、控制狀態(tài)失效、程序運行異常等方面。目前，安全性理論已經(jīng)被廣泛地應用在工程的各個領域，并且日益起到重要的作用。桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 22 頁 圖 蜂鳴器報警電路 溫度檢測電路的設計 溫度檢測電路由 DS18B20 溫度傳感器，通過把測量到的溫度傳回給單片機，實現(xiàn)了溫度采集發(fā)送的任務。如圖 . 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 21 頁 圖 鍵盤輸入電路的設計 由于本系統(tǒng)要求的輸入，僅為用戶預設的兩位溫度值，故所需要的鍵數(shù)比較少，用 3 個單鍵（十位按鍵，個位按鍵，確定）即可，還有一個結束按鍵。 （本文用壓差式） 干簧管（或霍爾）式：采用磁鋼感應干簧管（霍爾開關）。由于節(jié)流孔的內徑是固定的，所以在單位時間內流過節(jié)流孔的水越多，則經(jīng)過節(jié)流孔時水的流速就越快，根據(jù)伯努利原理，節(jié)流孔兩側所生產的壓力差就越大，由閥桿控制閥瓣，使閥口開啟的程度隨之加大。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 20 頁 簡單地說，就是檢測到足夠的沖擊水壓時，啟動燃氣機械開關（草帽墊），接通電路（一般為微動開關 ），進而啟動脈沖點火器和電磁閥以及電機。水控裝置是控制水流量的裝置，又稱水溫調節(jié)閥；氣控裝置由氣閥組件組成，控制燃氣的啟閉和燃氣流量，又稱火力調節(jié)閥。 二、風機外殼采用優(yōu)質鋼板制作并表面處理，外形及安裝可依據(jù)不同配套廠家定做，從而保證與整機協(xié)調統(tǒng)一、 美觀，安裝靈活方便。輸入壓力升高，膜片受力增大向上位移，使閥口開度減??；輸入壓力下降，膜片受力減小 向下位移，使閥口開度增大。電流增加時磁芯磁場增加，推開永磁體的力增大，閥口開度增大；電流減小時磁芯磁場減小，推開永磁體的力減小，閥口開度減小。該比例閥還具有結構緊湊，性能可靠，調節(jié)靈敏等優(yōu)點。 D/A轉換器 DAC0832 DAC0832 是采用 CMOS 工藝制成的單片直流輸出型 8 位數(shù) /模轉換器。當輸入全為 1時 Iout1 最大。 WR1：為輸入寄存器的寫選通信號。 DAC