【正文】 儲器或I/O接口；數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間，或存儲器與外設之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應答信號線等。 單片機把各功能部件集成在一塊芯片上，內部采用總線結構，減少了芯片之間的連線，大大的提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。、低電壓，便于生產便攜式產品。另外，它還具有體積小，使用安全，水溫可以調節(jié)，安裝方便等優(yōu)點。此外，其使用還受天氣原因的限制，適用范圍狹窄，導致太陽能熱水器行業(yè)的發(fā)展目前還存在很多障礙；燃氣熱水器由于以天然氣為燃料，而燃料供應量有困難，且國家對其使用年限有規(guī)定，適合在低氣價地區(qū)使用，來滿足人們的需求，且不利于環(huán)境；人們在選擇熱水器時，除了要安全可靠和美觀耐用外，一次性購機費和經常性開支（能耗）也是人們考慮的重要環(huán)節(jié)，其中經常性開支有時比一次性購機費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獲得更大的收益，這是一個大多數(shù)用戶十分關心的問題。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設施。前些年，家用電熱水器產品在國內市場上曾經出現(xiàn)過一段時間，由于當時國內電力條件不成熟，對大功率的電產品一般無法正常使用，也沒有好技術和科技來保證其產品質量與使用的安全，種種因素限制了其在國內的發(fā)展。一切跡象都在預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、“+”鍵和“”鍵?！鏁r停止加熱，防止干燒。其中，軟件編程采用C語言進行編寫，因為C語言在功能上、結構性、可讀性和可維護性上比匯編語言有明顯的優(yōu)勢，Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。此外關于快熱式電熱水器控制源程序在Keil u Vision2 ( )環(huán)境下調試。溫度檢測按鍵輸入電源單片機LED顯示蜂鳴報警加熱控制 電熱水器系統(tǒng)組成框圖 硬件元件的選擇與方案論證 單片機的選擇方案一： 我們知道8031芯片內部無ROM，需要外擴程序存儲器，由此造成電路焊接的困難，況且使用8031還要另外購買其他的芯片，如A/D轉換及定時/計數(shù)器（PWM）等芯片，從而造成成本較高，不適用。程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的容量都是64KB。沒有別的特殊要求，一個片子就能組成幾乎十分完整的單片機系統(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，但價格昂貴，且使用時間較短，所以不采用。行線通過上拉電阻接+5V，被拉在高電平狀態(tài)。本設計采用獨立式按鍵，其是常用于需要少量幾個按鍵的計算機控制系統(tǒng)。方案一：LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示，多片七段譯碼器驅動顯示，這不僅增加了成本，還需要占用單片機多個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)碼管的段選線相應并聯(lián)在一起，由一個8位的I/O口控制；各位的位選線由另外的I/O口線控制。 驅動及加熱控制元件的選擇方案一： 對于加熱功率的控制，最簡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。通常把被測溫度的變化轉化為敏感元件的電阻變化、電勢的變化，再經過相應的測量電路輸出電壓或電流，然后由這些參數(shù)的變化來檢測對象的溫度變化。目前比較先進的方法是采用專門的集成測溫傳感器（如DS18B20），直接將溫度轉換成數(shù)字信號傳送給單片機。 供電線路的選擇快熱式電熱水器為了達到“快熱”的效果，取消了儲水罐，使冷水在進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供電計算，電流約為34A，所以要求專線供電。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。 系統(tǒng)硬件電路的設計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，單片機通過光耦給可控硅觸發(fā)信號，控制可控硅的導通角從而控制電熱絲的有效加熱功率。 加熱控制電路圖 過壓保護電路的設計此電路通過變壓器將220V交流電變?yōu)?V的交流電，然后經過橋式整流將其變?yōu)橹绷麟姡ㄟ^R2和R3進行分壓，從而實現(xiàn)過壓保護。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)程序必須實現(xiàn)顯示掃描、按鍵掃描處理、加熱控制和溫度檢測（包括超溫報警）4項任務。由于51系列單片機沒有停機指令，所以可以利用主程序設置死循環(huán)反復運行各個任務。 顯示掃描子程序的設計顯示掃描子程序完成兩位共陽數(shù)碼管的掃描顯示任務。若有超溫標志，還應打開蜂鳴器報警。它是一個頻率對應于溫度遞減的非線性函數(shù)，在C語言中用一個一維數(shù)組Tab[101]來表示，下標為溫度，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前實際溫度，即完成查找。 溫度檢測程序完成溫度計算后，便刷新系統(tǒng)當前溫度寄存器，并判斷有無超溫、置位或消除相應的標志位[7]。程序中使用靜態(tài)變量px0count進行外中斷的計數(shù)，在測量開始時，給px0count賦值2是為了讓頻率測量有準確的起點。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）對加熱電路進行控制，這樣系統(tǒng)的可靠性就大大增強，因為晶閘管能夠根據(jù)門極電壓可靠的接通和斷開，而且采用發(fā)光二極管來及時的檢測電路的加熱情況。而在設計中還采用了輕觸式按鈕來調節(jié)功率的檔位，其中按“+”按鈕時逐漸增加功率檔位，而按“”按鈕時逐漸減小功率檔位，還有一個是控制電源開關的通斷，即總開關。在本次課程設計中，我真正了解到實踐與理論相結合的重要性，以前總是在頭腦中產生一些想法，卻從來沒有機會去認真的研究它，以至于不知道結果是成功還是失敗，但通過這一次畢業(yè)設計終于可以使我通過自己的努力與導師及同學的幫助親自完成了一個設計，雖然成果難免有不足之處，但終究是親自動手去做的，收益是可想而知的。最后感謝對我有幫助的同學，謝謝他們給我的照顧與關心。 //顯示函數(shù)unsigned char keyscan(void)。 //開關鍵sbit unkey=P1^1。 //可控硅觸發(fā)信號輸出端sbit relay=P1^7。 //加熱檔位指示燈3signed char data ctemp。 //超溫標志、測溫開始標志、測溫完成標志/*主函數(shù) void main(void)無參數(shù)，無返回值循環(huán)調用顯示、鍵掃描、溫度檢測和加熱控制函數(shù)*/void main(void){Unsigned char i,j。 //清除超溫標志swkey=0。 //設置外中斷0優(yōu)先IE=0x80。j++) // { if(keyscan())i=6。b100。 //取溫度絕對值 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。 //延時消抖buzz=1。 //顯示當前檔位while(downkey==0) display()。i30。 //職位開關鍵 while(swkey==0) display()。 P1=0xff。 //顯示“”display()。i10。 //確認開關鍵被按下} while (swkey==0) display()。 //無任何鍵按下時由此返回 } /*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) //當沒有超溫標志時 {relay=0。triac=1。break。EX1=1。 led3=1。ET1=0。triac=0。ET1=0。unsigned int t0rig。 //置測頻程序開始標志EX0=1。 //字節(jié)合成字tempmin=0。 //若實際值等于假定值，則結束查找 else if (t0rigtemptab[temp])tempmax=temp。 //接近最小值，取最小值 break。 //當溫度回落到45℃以下時，清除超溫標志 } /* 測溫頻率測試函數(shù) void tempfrequency(void) 使用外部X0中斷，寄存器組1 測出溫度/頻率轉換電路的頻率*/void tempfrequency(void)interrupt 0 using 1{ if(px0count)return。 TL0=0。 //停止測頻外中斷 testok=1。 //市電過零后，根據(jù)當前設置的檔位給定時器T1賦延時參數(shù)ET1=1； //允許定時器T1中斷TR1=1。 //關閉定時器T1中斷TR1=0。 //完成可控硅導通信號}