【正文】 評(píng)語(yǔ)（包含對(duì)論文的性質(zhì)、難度、份量、學(xué)生實(shí)際完成情況，論文撰寫(xiě)格式、學(xué)生學(xué)術(shù)道德等方面的評(píng)價(jià)，是否同意答辯等） 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師交叉評(píng)閱表學(xué) 號(hào)100081005學(xué)生姓名陳小偉專業(yè)應(yīng)用電子班級(jí)102題目 太陽(yáng)能水位控制器的設(shè)計(jì)序號(hào)評(píng)審項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)秀良好合格不合格1選題選題符合人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。雖然本論文課題是水位控制電路設(shè)計(jì)，但水位的檢測(cè)和溫度有著密不可分的聯(lián)系，所以溫度的檢測(cè)模塊也是論文必不可少的一部分。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)相比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)?，F(xiàn)在人們對(duì)家用電器的要求越來(lái)越趨向數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化。我國(guó)在太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展迅猛，已經(jīng)一躍成為太陽(yáng)熱水器第一生產(chǎn)大國(guó)，但現(xiàn)狀是我國(guó)很多企業(yè)生產(chǎn)的太陽(yáng)熱水器仍然有著功能單一、數(shù)字化低、智能化低的不足。在西方，尤其是美國(guó)、德國(guó)、以色列這些國(guó)家在太陽(yáng)能熱水器方面的研發(fā)一直比較活躍。這部分用于采集水位水溫信號(hào)給單片機(jī)，是太陽(yáng)能熱水器控制器最關(guān)鍵的部位。上水電磁閥、報(bào)警電路，是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行部分。水位檢測(cè)由本設(shè)計(jì)使用的RC充放電水位傳感器通過(guò)檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)水位的改變。鍵盤(pán)控制輸入快顯示電路控制電磁閥水溫檢測(cè)水位檢測(cè)蜂鳴報(bào)警A/DAT89S52 方案二流程框圖方案三：在方案二的整體思路基礎(chǔ)上稍做更改，設(shè)計(jì)分為房頂和房間，利用兩個(gè)單片機(jī)AT89S52分別控制。房頂AT89S52房間AT89S52水 溫檢 測(cè)水 位檢 測(cè)電 壓比 較鍵 盤(pán)輸 入控制電磁閥顯 示電 路蜂 鳴電 路雙機(jī)通信 方案三流程框圖綜合以上三種方案，方案一由于缺少溫度檢測(cè)模塊，而水溫也是影響太陽(yáng)能熱水器很重要的一方面：比如說(shuō)水箱中水溫度過(guò)高導(dǎo)致水沸騰這時(shí)候雖然水所在刻度不是滿的，實(shí)際上已經(jīng)溢出，這樣說(shuō)來(lái)方案一的設(shè)計(jì)算不上智能。當(dāng)水位下降到低于設(shè)定的最低刻度線時(shí)，單片機(jī)接受此信號(hào)并開(kāi)始執(zhí)行指令，報(bào)警電路工作，同時(shí)電磁閥打開(kāi)，水位不斷升高，當(dāng)達(dá)到最高水位時(shí)便給單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，此時(shí)電磁閥關(guān)閉，停止加水。方案一排阻分檔鍵盤(pán)式水位傳感器[2]：一種類似鍵盤(pán)電路的分檔水位傳感器。顯示共分4檔 ，每檔為滿水位的20% 。[3]公共 水位 RC 充放電式水位傳感器示意圖，該傳感器一共只有兩個(gè)端口，第一個(gè)端口是公共水位，第二個(gè)端口是實(shí)際水位端口。綜上比較可見(jiàn)選用第二種方案較為優(yōu)越。單片機(jī)AT89S52 標(biāo)準(zhǔn)功能：8K Flash ROM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），256B RAM（程序存儲(chǔ)器），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，三個(gè)可編程16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)“看門(mén)狗”（WDT）定時(shí)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。AT89S52的40條引腳中，有2條只用于主電源的引腳，還有2條外接晶振的引腳，另外4條控制和其它電源復(fù)用的引腳，32條I/O引腳。l XTAL1：接在外部晶振的一端?？刂菩盘?hào)引腳RST、ALE/PROG、PSEN和EA/Vppl RST：9腳也就是RESET，復(fù)位輸入，單片機(jī)上電后如果要使單片機(jī)復(fù)位，只要在該引腳輸入24個(gè)振蕩周期寬度以上的高電平就可達(dá)到。l ALE/PROG：30腳，地址鎖存使能輸出/編程脈沖輸入端。l PSEN：29腳，外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低點(diǎn)平有效。當(dāng)EA輸入高電平時(shí)（接Vcc端），CPU執(zhí)行程序，在低4KB（0000H～0FFFH）地址范圍內(nèi)，訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；當(dāng)程序計(jì)數(shù)器PC的值超過(guò)4KB地址時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器的程序。輸入/輸出（I/O）引腳P0、PP2和P3l P0口：P0口是一個(gè)雙向I/O口并且擁有8位漏極開(kāi)路的，同時(shí)可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型的TTL負(fù)載。P0具有內(nèi)部上拉電阻?！ P2口：P2口是一個(gè)雙口功能、字節(jié)地址為0H、位地址為A0H~A7H。 l P3口：P3口是一個(gè)8位雙向I/O口具有內(nèi)部上拉電阻的，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。P3口的每一條引腳都可分別定義為第二功能的輸入功能或第二輸出功能。1．。單片機(jī)中的定時(shí)器可以提供電壓變化時(shí)間的紀(jì)錄，接下來(lái)就是如何將電壓的變化傳遞給單片機(jī)。：采用LM393為比較器加以+5V給其供電，由于LM393的輸出為集電極開(kāi)路，它的輸出高電平與LM393的電源無(wú)關(guān)，但須接外部電源和上拉電阻。當(dāng)水位過(guò)高時(shí)，傳感器將信號(hào)傳個(gè)單片機(jī)，U7A電壓跟隨器輸出一個(gè)12V電壓，輸入給U7B電壓比較器反相端，與同相端進(jìn)行電壓比較輸出一個(gè)低電平信號(hào)即（），將其置成低電平，此時(shí)繼電器斷開(kāi)，電磁閥門(mén)停止工作。DS18B20的簡(jiǎn)介及特性[7]：DS18B20數(shù)字化溫度傳感器是美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的世界上第一種單總線接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ONBOARD）專利技術(shù)。DS18B20可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)，因此特別適合和單片機(jī)配合使用，直接讀取溫度數(shù)據(jù)。DS18B20可編程溫度傳感器采用3腳PR35封裝，其中GND為接地線，DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過(guò)一個(gè)較小阻值的上拉電阻與單片機(jī)相連。開(kāi)漏單總線接口引腳。DS18B20的主要特性：l 一個(gè)端口引腳便可實(shí)現(xiàn)通訊。5℃。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成分別為：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL兩種寄存器、配置寄存器。其中的溫度傳感器完成對(duì)溫度的測(cè)量。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。液晶顯示屏能讓這些電子設(shè)備的顯示更加逼真，目前已廣泛應(yīng)用于電子手表、復(fù)印機(jī)、IC卡電話機(jī)、電腦顯示屏、液晶電視等許多方面，尤其是電腦屏幕和液晶電視是最貼近每個(gè)人的生活的液晶產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)采用的液晶因?yàn)槭亲詭ё謳?kù)的，所采用的驅(qū)動(dòng)電路是ST7290，對(duì)于其驅(qū)動(dòng)大致可以分為：初始化、設(shè)置起始顯示、數(shù)據(jù)輸送幾大塊。AC為地址計(jì)數(shù)器：簡(jiǎn)稱AC，負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)寫(xiě)／讀CGRAM或DDRAM的數(shù)據(jù)地址，AC依照MCU對(duì)LCD的設(shè)置值而自動(dòng)修改它本身的內(nèi)容。ST7920的顯示RAM中提供了8個(gè)乘以4行的漢字空間， 當(dāng)RAM進(jìn)行寫(xiě)入顯示在文本時(shí)，CGROM、HCGROM與CGRAM的字型就會(huì)顯示出。LCD液晶顯示器與單片機(jī)連接基本要注意以下三點(diǎn)：；若其單片機(jī)為T(mén)TL芯片則必須配備電平轉(zhuǎn)換電路。 LCD液晶顯示電路設(shè)計(jì)溫度傳感器上的信號(hào)隨顯示溫度的值的變化將其顯示在液晶屏上，LCD液晶顯示電路采用溫度傳感器將傳感器上的信號(hào)通過(guò)雙機(jī)通信傳送給液晶顯示電路，溫度傳感器接受到溫度變化，(TXD)，將其置高電平，DS75452接受到信號(hào)，在3腳輸出低電平，使光耦導(dǎo)通，輸出的低電平，經(jīng)過(guò)非門(mén)后，（RXD）接受到高電平信號(hào)，將溫度傳感器上測(cè)得的溫度顯示在LCD液晶顯示屏上。按鍵開(kāi)關(guān)所組成的鍵盤(pán)可以分為兩種形式：獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵。獨(dú)立式按鍵是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。，當(dāng)S3,按下時(shí)， 輸出高電平，LCD關(guān)斷。本設(shè)計(jì)采用的蜂鳴器為電磁式蜂鳴器。同理當(dāng)水箱的水過(guò)高時(shí)，報(bào)警電路開(kāi)始工作。當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，磁鐵和拉桿就得到了復(fù)位。 28腳 26腳 電磁閥控制電路由于單片機(jī)的串行口的電平比較低大概只有5V左右，因此兩個(gè)單片機(jī)之間要實(shí)現(xiàn)通信不能直接將TXD和RXD進(jìn)行直接連接。反之從房間的單片機(jī)TXD發(fā)送信號(hào)到房頂單片機(jī)也是經(jīng)過(guò)這么一個(gè)過(guò)程。本設(shè)計(jì)的軟件包括主程序，鍵盤(pán)掃描子程序，顯示子程序，水位測(cè)量子程序以及有關(guān)的DS18B20的程序。初始化鍵盤(pán)掃描測(cè)量當(dāng)前水位顯示當(dāng)前水位水位是否低于預(yù)定設(shè)置值？開(kāi)電磁閥關(guān)電磁閥是否顯示當(dāng)前溫度延遲一會(huì)開(kāi)始 系統(tǒng)總體程序流程圖溫度測(cè)量由DS18B20溫度傳感器來(lái)完成。開(kāi)始初始化測(cè)量水位是否大于6V基準(zhǔn)電壓？比較器比較開(kāi)電磁閥關(guān)電磁閥是否 水位測(cè)量子程序流程水位傳感器采用電壓跟隨器與電壓比較電路相結(jié)合實(shí)現(xiàn)。[13]初始化清顯示RAM區(qū)處理單片機(jī)命令置顯示行初值，示指針指向第一行（水溫）待顯示數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)預(yù)設(shè)的水溫、水位字眼顯示在指定區(qū)域指針調(diào)整，指向LCD的下一行（水位）溫度： XX水位： XX 開(kāi)始結(jié)束 LCD液晶顯示程序由于本設(shè)計(jì)只設(shè)定了兩行顯示功能，顯示完水溫和水位，顯示即結(jié)束。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固了我的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)了我的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)意識(shí)，使我在大學(xué)期間得到了一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)我學(xué)到了很多知識(shí)也感覺(jué)