【正文】 儲(chǔ)器或I/O接口；數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲(chǔ)器或I/O接口之間，或存儲(chǔ)器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號(hào)線和外部送入CPU的應(yīng)答信號(hào)線等。 單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了芯片之間的連線，大大的提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。另外，它還具有體積小，使用安全，水溫可以調(diào)節(jié)，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。此外，其使用還受天氣原因的限制，適用范圍狹窄，導(dǎo)致太陽能熱水器行業(yè)的發(fā)展目前還存在很多障礙；燃?xì)鉄崴饔捎谝蕴烊粴鉃槿剂?，而燃料供?yīng)量有困難，且國(guó)家對(duì)其使用年限有規(guī)定，適合在低氣價(jià)地區(qū)使用，來滿足人們的需求，且不利于環(huán)境；人們?cè)谶x擇熱水器時(shí)，除了要安全可靠和美觀耐用外，一次性購(gòu)機(jī)費(fèi)和經(jīng)常性開支（能耗）也是人們考慮的重要環(huán)節(jié)，其中經(jīng)常性開支有時(shí)比一次性購(gòu)機(jī)費(fèi)更能左右用戶的選擇，因此如何來降低熱水器的能源消耗，使用戶能以最小的代價(jià)獲得更大的收益，這是一個(gè)大多數(shù)用戶十分關(guān)心的問題。電熱水器是家庭、公用住宅、小型飯店、賓館酒店理想的配套服務(wù)設(shè)施。前些年，家用電熱水器產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上曾經(jīng)出現(xiàn)過一段時(shí)間，由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)電力條件不成熟，對(duì)大功率的電產(chǎn)品一般無法正常使用，也沒有好技術(shù)和科技來保證其產(chǎn)品質(zhì)量與使用的安全，種種因素限制了其在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。一切跡象都在預(yù)示著快熱式家用電熱水器的春天就要來臨了。體積小不占空間，其中封閉式（尺寸為：24cm**25cm，類似25*25的衛(wèi)生間地磚那么小，純白色?！?9℃，精確度為177。，分別為電源開關(guān)、“+”鍵和“”鍵。℃時(shí)停止加熱，防止干燒。其中，軟件編程采用C語言進(jìn)行編寫，因?yàn)镃語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性和可維護(hù)性上比匯編語言有明顯的優(yōu)勢(shì)，Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。此外關(guān)于快熱式電熱水器控制源程序在Keil u Vision2 ( )環(huán)境下調(diào)試。溫度檢測(cè)按鍵輸入電源單片機(jī)LED顯示蜂鳴報(bào)警加熱控制 電熱水器系統(tǒng)組成框圖 硬件元件的選擇與方案論證 單片機(jī)的選擇方案一： 我們知道8031芯片內(nèi)部無ROM，需要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器，由此造成電路焊接的困難，況且使用8031還要另外購(gòu)買其他的芯片，如A/D轉(zhuǎn)換及定時(shí)/計(jì)數(shù)器（PWM）等芯片，從而造成成本較高，不適用。程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量都是64KB。沒有別的特殊要求，一個(gè)片子就能組成幾乎十分完整的單片機(jī)系統(tǒng)。此外，89C51還可以工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。 電源的選擇方案一：采用干電池，使用方便，安全可靠，但價(jià)格昂貴，且使用時(shí)間較短，所以不采用。行線通過上拉電阻接+5V，被拉在高電平狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立式按鍵，其是常用于需要少量幾個(gè)按鍵的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。方案一：LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示，多片七段譯碼器驅(qū)動(dòng)顯示，這不僅增加了成本，還需要占用單片機(jī)多個(gè)I/O口，也給電路的焊接帶來了一定的困難，因此不選用這種方案作為顯示模塊。通常各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的I/O口控制；各位的位選線由另外的I/O口線控制。 驅(qū)動(dòng)及加熱控制元件的選擇方案一： 對(duì)于加熱功率的控制，最簡(jiǎn)單的方法是由若干不同功率的電熱絲組合得到幾種加熱功率，但由于快熱式熱水器的加熱功率較普通的大，且檔位設(shè)置較多，用電熱絲組合的方法需要幾組電熱絲和繼電器，成本增高且工作可靠性降低，所以不用。通常把被測(cè)溫度的變化轉(zhuǎn)化為敏感元件的電阻變化、電勢(shì)的變化，再經(jīng)過相應(yīng)的測(cè)量電路輸出電壓或電流，然后由這些參數(shù)的變化來檢測(cè)對(duì)象的溫度變化。目前比較先進(jìn)的方法是采用專門的集成測(cè)溫傳感器（如DS18B20），直接將溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給單片機(jī)。 供電線路的選擇快熱式電熱水器為了達(dá)到“快熱”的效果，取消了儲(chǔ)水罐，使冷水在進(jìn)入加熱管后立即被加熱，這就要求加熱管有較大的加熱功率。按220V供電計(jì)算，電流約為34A，所以要求專線供電。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)快熱式熱水器控制系統(tǒng)電路如附錄圖B所示。按鍵采用輕觸小按鈕。 ，電熱絲的加熱功率由雙向可控硅控制，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有效加熱功率。 加熱控制電路圖 過壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)此電路通過變壓器將220V交流電變?yōu)?V的交流電，然后經(jīng)過橋式整流將其變?yōu)橹绷麟姡ㄟ^R2和R3進(jìn)行分壓，從而實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。該頻率的估算可用如下公式： f≈ （）。按快熱式熱水器的功能，系統(tǒng)程序必須實(shí)現(xiàn)顯示掃描、按鍵掃描處理、加熱控制和溫度檢測(cè)（包括超溫報(bào)警）4項(xiàng)任務(wù)。由于51系列單片機(jī)沒有停機(jī)指令，所以可以利用主程序設(shè)置死循環(huán)反復(fù)運(yùn)行各個(gè)任務(wù)。 顯示掃描子程序的設(shè)計(jì)顯示掃描子程序完成兩位共陽數(shù)碼管的掃描顯示任務(wù)。若有超溫標(biāo)志，還應(yīng)打開蜂鳴器報(bào)警。它是一個(gè)頻率對(duì)應(yīng)于溫度遞減的非線性函數(shù)，在C語言中用一個(gè)一維數(shù)組Tab[101]來表示，下標(biāo)為溫度，數(shù)組元素為頻率值。[temp]相比較，如果相等，那么假定溫度就是當(dāng)前實(shí)際溫度，即完成查找。 溫度檢測(cè)程序完成溫度計(jì)算后，便刷新系統(tǒng)當(dāng)前溫度寄存器，并判斷有無超溫、置位或消除相應(yīng)的標(biāo)志位[7]。程序中使用靜態(tài)變量px0count進(jìn)行外中斷的計(jì)數(shù)，在測(cè)量開始時(shí)，給px0count賦值2是為了讓頻率測(cè)量有準(zhǔn)確的起點(diǎn)。本方案著重體現(xiàn)在速度之快上，它采用雙向晶閘管（即可控硅）對(duì)加熱電路進(jìn)行控制，這樣系統(tǒng)的可靠性就大大增強(qiáng)，因?yàn)榫чl管能夠根據(jù)門極電壓可靠的接通和斷開，而且采用發(fā)光二極管來及時(shí)的檢測(cè)電路的加熱情況。而在設(shè)計(jì)中還采用了輕觸式按鈕來調(diào)節(jié)功率的檔位，其中按“+”按鈕時(shí)逐漸增加功率檔位，而按“”按鈕時(shí)逐漸減小功率檔位，還有一個(gè)是控制電源開關(guān)的通斷，即總開關(guān)。在本次課程設(shè)計(jì)中，我真正了解到實(shí)踐與理論相結(jié)合的重要性，以前總是在頭腦中產(chǎn)生一些想法，卻從來沒有機(jī)會(huì)去認(rèn)真的研究它，以至于不知道結(jié)果是成功還是失敗，但通過這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可以使我通過自己的努力與導(dǎo)師及同學(xué)的幫助親自完成了一個(gè)設(shè)計(jì)，雖然成果難免有不足之處，但終究是親自動(dòng)手去做的，收益是可想而知的。最后感謝對(duì)我有幫助的同學(xué)，謝謝他們給我的照顧與關(guān)心。 //顯示函數(shù)unsigned char keyscan(void)。 //開關(guān)鍵sbit unkey=P1^1。 //可控硅觸發(fā)信號(hào)輸出端sbit relay=P1^7。 //加熱檔位指示燈3signed char data ctemp。 //超溫標(biāo)志、測(cè)溫開始標(biāo)志、測(cè)溫完成標(biāo)志/*主函數(shù) void main(void)無參數(shù)，無返回值循環(huán)調(diào)用顯示、鍵掃描、溫度檢測(cè)和加熱控制函數(shù)*/void main(void){Unsigned char i,j。 //清除超溫標(biāo)志swkey=0。 //設(shè)置外中斷0優(yōu)先IE=0x80。j++) // { if(keyscan())i=6。b100。 //取溫度絕對(duì)值 dispram[1]=j%10。 //定義寄存器變量for(。)。 //位選賦初值 for(i=0。 //送顯示段碼 P2amp。 //改變位選字 P0=0xff。i5。 //檔位加1dispram[0]=0。 //返回有鍵按下}else if (downkey==0) //“”鍵{buzz=0。 //延時(shí)消抖buzz=1。 //顯示當(dāng)前檔位while(downkey==0) display()。i30。 //職位開關(guān)鍵 while(swkey==0) display()。 P1=0xff。 //顯示“”display()。i10。 //確認(rèn)開關(guān)鍵被按下} while (swkey==0) display()。 //無任何鍵按下時(shí)由此返回 } /*加熱控制函數(shù) void heatctrl（void）無參數(shù)，無返回值判斷是否有加熱、加熱功率及檔位指示燈處理*/void heatctrl（void）{if(!tempov) //當(dāng)沒有超溫標(biāo)志時(shí) {relay=0。triac=1。break。EX1=1。 led3=1。ET1=0。triac=0。ET1=0。unsigned int t0rig。 //置測(cè)頻程序開始標(biāo)志EX0=1。 //字節(jié)合成字tempmin=0。 //若實(shí)際值等于假定值，則結(jié)束查找 else if (t0rigtemptab[temp])tempmax=temp。 //接近最小值，取最小值 break。 //當(dāng)溫度回落到45℃以下時(shí)，清除超溫標(biāo)志 } /* 測(cè)溫頻率測(cè)試函數(shù) void tempfrequency(void) 使用外部X0中斷，寄存器組1 測(cè)出溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路的頻率*/void tempfrequency(void)interrupt 0 using 1{ if(px0count)return。 TL0=0。 //停止測(cè)頻外中斷 testok=1。 //市電過零后，根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的檔位給定時(shí)器T1賦延時(shí)參數(shù)ET1=1； //允許定時(shí)器T1中斷TR1=1。 //關(guān)閉定時(shí)器T1中斷TR1=0。 //完成可控硅導(dǎo)通信號(hào)}