【正文】 圖3—13．1．2 求320ms水溫平均值子程序流程圖 320ms水溫平均值是由32個(gè)10ms水溫平均值在平均產(chǎn)生的。第三章 軟件設(shè)計(jì)3．1 程序流程圖3．1．1 主程序流程圖主控程序?qū)⒄麄€(gè)控制過程分為兩種周期，一種周期是10ms，另一種周期是320ms。P0口作為輸出口時(shí)，外接上拉電阻（排阻）。本設(shè)計(jì)中所用的晶閘管是電力晶體管它是電流控制型器件，大多工作在功率開關(guān)狀態(tài)，對(duì)其要求與小信號(hào)晶體管有所不同，它主要有足夠的容量、適當(dāng)?shù)脑鲆?、較快的開關(guān)速度和較低的功率損耗。l 可鎖存三態(tài)輸出，輸出與TTL兼容。3． ADC0809的技術(shù)指標(biāo)l 單一電源，+5V供電，模擬量輸入范圍為0~5V。對(duì)于一般單極性模擬量輸入信號(hào)，V=+5V，V=0V。C為最高位，A為最低位。l CLOCK：實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可通過外接RC電路改變時(shí)鐘頻率。此信號(hào)可用做A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)，或向CPU申請(qǐng)中斷的信號(hào)。l START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)。它的精度是1LSB。2．2．1 水溫檢測(cè)電路 水溫檢測(cè)電路主要由R4VDR5R7RP1組成橋式檢測(cè)電路和放大器組成，他的工作原理是先由橋式檢測(cè)電路檢測(cè)出溫度信號(hào)再經(jīng)ICIC6兩個(gè)放大器將信號(hào)放大處理之后傳送給ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，其中該電路還可以通過RP1和RP2兩個(gè)滑動(dòng)電阻來分別調(diào)節(jié)零度和滿度兩點(diǎn)的A/D值為00H和FFH。第二章 硬件設(shè)計(jì)2．1 電源部分的設(shè)計(jì) 一組交流輸入通過橋式整流電路，輸出4種電壓：+12V、+、+5V、。 RST：復(fù)位端。是一組內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門電路。是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也是地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 XTAL1（19腳)：外接晶振輸入端。其外形及引腳如下圖所示：89C51單片機(jī)共40個(gè)引腳，大致可分為4類：（1）電源引腳。因此是計(jì)算機(jī)的開銷增大。所以本設(shè)計(jì)選LED。CTR它直觀、靈活，不但可顯示數(shù)字，而且可以顯示畫面及報(bào)表；但系統(tǒng)比較復(fù)雜，價(jià)格也比較貴，所以多用于大、中型控制系統(tǒng)中。1．2．1 水溫檢測(cè)電路1．2．2 按鍵輸入電路1．2．3 水溫和狀態(tài)顯示電路 本設(shè)計(jì)中選的顯示器是LED，顯示方法是靜態(tài)顯示。其外圍電路主要由水溫檢測(cè)和A/D轉(zhuǎn)換、晶閘管控制、水溫和狀態(tài)顯示、按鍵輸入以及穩(wěn)壓電源等部分組成。其特點(diǎn)是安全、出熱水快、節(jié)水節(jié)能、體積小、價(jià)格低，唯一的缺點(diǎn)是功率容量大，功率6KW/220V時(shí)，這是即開即熱特點(diǎn)所決定的?？傮w來講，電熱水器，特別是即熱式熱水器已逐漸成為家庭生活時(shí)尚。本設(shè)計(jì)運(yùn)用80C51單片機(jī)系統(tǒng)為主控制芯片。 其主控電路原理圖如下：1．2 方案論證 基于上述原理該系統(tǒng)具有對(duì)溫度的精確控制、能顯示當(dāng)前時(shí)間熱水器的實(shí)際溫度以及自動(dòng)檢測(cè)熱水器是否處于正常工作狀態(tài)，并具有調(diào)溫、恒溫、防超高溫等多項(xiàng)自檢功能，使用戶在使用過程中安全更有保障。但它的價(jià)錢比較貴，且為模擬顯示，讀數(shù)不方便，有一定的誤差，所以它只適用于企業(yè)的技術(shù)改造，在新設(shè)計(jì)的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不宜采用。雖然LCD也有這些優(yōu)點(diǎn)但它價(jià)格比LED貴。但它占用機(jī)時(shí)長(zhǎng)，只要單片機(jī)不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示。1．3 芯片介紹本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)是89C51，89C51單片機(jī)的封裝共分為DIP、PLCC及PQEP3種形式，常用DIP封裝方式。（2）時(shí)鐘電路引腳。 P0口（39腳~32腳）：~。 P2口（21腳~28腳）：~。（4）控制線引腳。 PSEN（29腳）：讀片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)輸出端。而單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)只能是數(shù)字量，所以數(shù)據(jù)在進(jìn)入單片機(jī)之前，必須把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量（也即A/D轉(zhuǎn)換）。1． 電路組成及轉(zhuǎn)換原理ADC0809是含8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)，以及與微型計(jì)算機(jī)兼容的控制邏輯的COMS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。其原理框圖如下：2． ADC0809的引腳功能 ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如下圖所示：l IN7~IN0：8個(gè)模擬量輸入端。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，發(fā)出一個(gè)正脈沖，表示A/D轉(zhuǎn)換完畢。此信號(hào)可作為ADC0809的片選信號(hào)，高電平有效。l C,B,A：通道號(hào)選擇端子。用以提供D/A轉(zhuǎn)換器權(quán)電阻的標(biāo)準(zhǔn)水平。l GND：接地端。l 轉(zhuǎn)換速度取決于芯片的時(shí)鐘頻率。G3（PNP）導(dǎo)通，經(jīng)MOC3041光耦，自動(dòng)過零觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，接通2kW電熱膜電源；，G2（PNP）導(dǎo)通，經(jīng)MOC3041光耦，自動(dòng)過零觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，接通2kW電熱膜電源；，G1（PNP）導(dǎo)通，經(jīng)MOC3041光耦，自動(dòng)過零觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，接通2kW電熱膜電源。2．4 水溫和狀態(tài)顯示電路 顯示電路由4511(七段譯碼、鎖存、驅(qū)動(dòng))和共陰LED數(shù)碼管組成，~，、。按鍵輸入端RC電路用于消除按鍵抖動(dòng)。滿320ms刷新一次水溫顯示，調(diào)整一次320ms周期SCR控制字。程序流程圖如下：開始讀水溫10ms平均值余數(shù)累加值不變存320ms水溫平均值重置320ms計(jì)數(shù)器初值320ms水溫平均值加1累加器清0刷新上次水溫320ms水溫平均值余數(shù)累加10ms水溫平均值247。程序流程圖如下：返回有按下標(biāo)志否？鍵按下否？有按下標(biāo)志否？按鈕計(jì)時(shí)開始？有長(zhǎng)按鈕標(biāo)志否？長(zhǎng)按鈕100ms計(jì)數(shù)長(zhǎng)按鈕100ms滿否？確認(rèn)長(zhǎng)按鈕一次100ms計(jì)數(shù)器重置初值設(shè)置整定值＋1判設(shè)置整定值超限否？刷新顯示置按下標(biāo)志置長(zhǎng)按鈕標(biāo)志置100ms計(jì)數(shù)器置最大整定值圖3—33．1．4 判水溫升降狀態(tài)子程序流程圖開始請(qǐng)上升下降與水溫不變標(biāo)志讀本次水溫本次水溫－上次水溫判差值＞0否？置上升標(biāo)志判上升1？判上升2？置上升3及以上標(biāo)志置下降2標(biāo)志置下降1標(biāo)志置上升2標(biāo)志置下降3標(biāo)志判下降2？判下降1?上次水溫－本次水溫置下降標(biāo)志置上升1標(biāo)志返回圖3—43．1．5 判水溫高低狀態(tài)子程序流程圖開始清水溫高低狀態(tài)、水溫等于整定值標(biāo)志讀水溫判水溫高1℃？置水溫值＞整定值標(biāo)志水溫值－整定值＞0?判水溫高2℃？置高3℃及以上標(biāo)志置水溫值＜整定值標(biāo)志判水溫低1℃？判水溫低2℃？置低3℃及以上標(biāo)志返回置高1℃標(biāo)志置高2℃標(biāo)志置低1℃標(biāo)志置低2℃標(biāo)志圖3—53．1．6 求SCR控制字升降子程序流程圖3．2 程序設(shè)計(jì)3．2．1 主程序主程序MAIN： LCALL STAT ； 初始化WORK： JNB 01H , WORK ；等待交流電壓過零或T02ms中斷 CLR 01H ；有電壓過零或T02ms中斷，清中斷標(biāo)志 LCALL AD ；檢測(cè)出水溫(A/D轉(zhuǎn)換) JB TR0 , WORK ；T0未停，2ms中斷未滿4次，返回中斷WK1： LCALL TAV10 ；求10ms水溫平均值 LCALL LOST ；檢測(cè)漏電（若漏電，則0FH=1） JBC 0FH ， WK ；漏電、轉(zhuǎn)低功耗 LCALL CLOS ；檢測(cè)開關(guān) LCALL KUP ；掃描水溫設(shè)置上升鍵 LCALL KDN ；掃描水溫設(shè)置下降鍵 LCALL TAV320 ；求水溫320ms平均值 JNB 02H ， WK2 ；判320ms周期滿否？（02H標(biāo)志在TAV320中設(shè)置） CLR 02H ；320ms周期滿，清320ms標(biāo)志 LCALL DISP ；32