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基于單片機的智能電熱水器畢業(yè)論文-免費閱讀

2025-07-16 13:55 上一頁面

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【正文】 實際值小宇t5時跳轉SETB 。開中斷 SETB TR0 。最后還要感謝我的父母,沒有他們無私的奉獻我是無法順利完成學業(yè)的。在本次設計中,我與張浩同學同分一個課題,記過我倆的查找資料,文獻,咨詢我們的指導羅先喜老師后,采用了AT89S51單片機為控制芯片,設計了本次的課題。由于單片機每執(zhí)行一次程序,就會給看門狗器件一個復位信號,這樣也可以用手工方式實現(xiàn)復位。以上特點使DS18B20非常適用于遠距離多點溫度檢測系統(tǒng)。圖36 單片機最小系統(tǒng)23 鍵盤接口電路本畢業(yè)設計的按鍵采用獨立式按鍵,是直接用I/O口線構成的單個按鍵電路,其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O口線,每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。 功能:消除了CPU在查詢方式中的等待現(xiàn)象,大大提高了CPU的工作效率。表10 寄存器的復位狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器狀態(tài)PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0 – P3 FFHSCON00HIPxxx00000HSBUF不確定IE0xx00000HPCON0xxx0000HTMOD00H上電瞬間,RC電路充電,RST引線端出現(xiàn)正脈沖,只要RST端保持10ms以上的高電平,就能使單片機有效地復位。智能電熱水器系統(tǒng)由時鐘電路、復位電路、電源電路、溫度檢測電路、溫度顯示電路、ISP在線編程接口電路鍵盤和顯示接口電路組成。發(fā)光二極管LED指示輸入端控制信號,二級管VD1可防止輸入信號正負極性接反時對光耦IC1造成的損壞。例如要使共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”,則a、b、c、d、e、f各筆段引腳為低電平,g和Dp為高電平。所謂動態(tài)掃描顯示電路是將顯示各位的所有相同字段線連在一起,每一位的a段連在一起,b段連在一起…g段連在一起,共8段,由一個8位I/O口控制,而每一位的公共端(共陽或共陰COM)由另一個I/O口控制,如圖44所示。LED數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同,~2V額定電流為10mA,最大電流為40mA。其中七只發(fā)光二極管分別對應a~g筆段構成“”字形另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式,畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。 獨特的寄生電源方式有三個好處: 1)進行遠距離測溫時,無需本地電源 2)可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM 3)電路更加簡潔,僅用一根I/O口實現(xiàn)測溫 、要想使DS18B20進行精確的溫度轉換,I/O線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量,由 于每個DS18B20在溫度轉換期間工作電流達到1mA,當幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時, 能量,會造成無法轉換溫度或溫度誤差極大。結果存入內部9字節(jié)RAM中。復位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒,然后 釋放,當DS18B20收到信號后等待16~60微秒左右,后發(fā)出60~240微秒的存在低脈沖,主CPU收到此信號表示復位成功。 (4)配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下:表3 配置寄存器結構低五位一直都是”1”,TM是測試模式位,用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。圖23中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正計數(shù)器1的預置值。測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號,以”一 線總線”串行傳送給CPU,同時可傳送CRC校驗碼,具有極強的抗干擾糾錯能力。復用功能如表21所列。在訪問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行MOVXDPTR指令)時,P2送出高8位地址。在Flash編程時,P0端口接收指令字節(jié);而在校驗程序時,則輸出指令字節(jié)。要使CPU只訪問外部程序存儲器(地址為0000H~FFFFH),則端必須保持低電平(接到GND端)。在對Flash存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖()。② XTAL2:晶體振蕩器接入的另一個引腳。l 指令系統(tǒng)(系統(tǒng)時鐘為12MHZ時):大部分指令執(zhí)行時間為1us;少部分指令,執(zhí)行時間為2us。l 外部數(shù)據(jù)存儲器:可擴展到64KB。 以PIC16C72為控制芯片的電熱水器,雖然功能很強大,但是存在一些很需要改進的地方:中斷的現(xiàn)場保護是中斷應用中一個很重要的部分由PIC16C72的指令系統(tǒng)中沒有專門的PUSH(入棧)和POP(出棧)指令,所以要用一段程序來實現(xiàn)該功能。本設計是針對AT89S51單片機在檢測和控制方面的應用。一是更加方便,二是更加節(jié)能,按照用戶的使用習慣提前預先加熱,讓使用者隨心所欲享用熱水,而在非用水時間則啟動中溫保溫方程式,根據(jù)設定溫度計算出最節(jié)能的保溫溫度,減少熱水器內外溫差,因而盡可能減少保溫加熱次數(shù),真正做到更加省電。出水斷電技術1999年,海爾研制成功了出水斷電技術,使用戶再打開熱水器噴頭同時自動切斷電源,關閉噴頭時自動通電加熱,這樣就避免了電帶使用,使熱水器的安全性能又提高了一大步。 國內外研究狀況和成果電熱水器分為即熱式和儲水式兩種,就是用電加熱水的一種裝置。國家對農村基礎設施投入力度不斷加大,加快農村電網(wǎng)建設和改造的步伐,家電消費環(huán)境大為改善,農電價格也相對下降,刺激了農民對家電的消費量,從而加快了農村家電的普及速度。三大熱水器:燃氣熱水器廉頗老矣;電熱水器風頭正勁;太陽能熱水器后勁十足。伴隨著科技的發(fā)展,人們在環(huán)境,安全,快捷等方面的考慮及意識不斷的增強的今天,熱水器的實用性,安全性,智能化方面也將面臨著市場的考驗。如果能在熱水器發(fā)面增添更加安全,科技的元素,一定會在競爭占有一席之地。中國家電市場調查研究課題組經過近4年的連續(xù)性調查發(fā)現(xiàn),我國城市家庭熱水器產品的普及率基本穩(wěn)定在70%左右,城市家庭較高的普及率說明熱水器市場總體上已進入成熟階段。如今的熱水器絕不是一個簡單的加熱系統(tǒng),而是一種科技含量很高,很現(xiàn)代化的家電產品。 本課題的研究目的是根據(jù)人們對現(xiàn)代家庭舒適,安全,便利以及多元化信息服務的需要,選擇at89s51單片機設計出具有智能特征的電熱水器。水電分離從原始的直熱式加熱到采用水電完全分離的絕緣加熱管,從而避免了水與電的直接接觸,使一邊加熱一邊洗浴成為可能。不銹鋼內膽:材質好,不易生銹,但焊縫隱患不易發(fā)現(xiàn),經多次熱脹冷縮后,不銹鋼中的鉻會被自來水中的氯離子腐蝕,時間長了可能會在焊接處漏水。采用單片機來實現(xiàn)電熱水器的智能化,主要是因為其采用面向控制的指令系統(tǒng),實時控制功能特別強。達到節(jié)能和延長加熱絲壽命的效果。綜合以上條件以及畢設的要求,我選擇方案一,以單片機AT89S51單片機作為控制中心的智能電熱水器。l 中斷源:5個中斷源, 2個優(yōu)先級別。② GND:接地端。即使不訪問外部存儲器,ALE端仍以不變的頻率(此頻率為振蕩器頻率的1/6)周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。當80C51東華理工大學長江學院畢業(yè)設計(論文) 總體方案設計 由外部程序存儲器取指令(或常數(shù))時,每個機器周期兩次有效(即輸出2個脈沖)。① P0端口(~):P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。對端口寫1時,通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位,這時可用作輸入口?!?。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變,所產生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。這是12位轉化后得到的12位數(shù)據(jù),存儲在18B20的兩個8比特的RAM中,二進制中的前面5位是符號位,如果測得的溫度大于0, 這5位為0,;如果溫度小于0,這5位為1, 溫度。對應的溫度計算: 當符號位S=0時,直接將二進制位轉換為十進制;當S=1時,先將補碼變?yōu)樵a,再計算十進制值。適用于單片工作。寄生供電時DS1820發(fā)送“ 0 ”,外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。 、DS18B20的外部電源供電方式 在外部電源供電方式下,DS18B20工作電源由VDD14引腳接入,此時I/O線不需要強上拉,不存在電源電流不足的問題,可以保證 轉換精度,同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器,組成多點測溫系統(tǒng)。 LED數(shù)碼管顯示 在單片機應用系統(tǒng)中,如果需要顯示的內容只有數(shù)碼和某些字母,使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇??刂七@幾段筆段發(fā)光,就能顯示出某個數(shù)碼或字符。也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變。同樣在下一瞬時,單獨顯示下一位,這樣依次輪流顯示,循環(huán)掃描。表9 共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼共陰順序小數(shù)點暗共陰逆序小數(shù)點暗共陽順序小數(shù)點亮共陽順序小數(shù)點暗Dp g f e d c b a16進制a b c d e f g dp16進制00 0 1 1 1 1 1 13FH1 1 1 1 1 1 0 0FCH40HC0 H10 0 0 0 0 1 1 006H0 1 1 0 0 0 0 0 60H79HF9 H20 1 0 1 1 0 1 15BH1 1 0 1 1 0 1 0DAH24HA4 H30 1 0 0 1 1 1 14FH1 1 1 1 0 0 1 0F2H30HB0 H40 1 1 0 0 1 1 066H0 1 1 0 0 1 1 066H19 H99 H50 1 1 0 1 1 0 16DH1 0 1 1 0 1 1 0B6H12 H92 H60 1 1 1 1 1 0 17DH1 0 1 1 1 1 1 0BEH02 H82 H70 0 0 0 0 1 1 107H1 1 1 0 0 0 0 0E0H78 HF8 H80 1 1 1 1 1 1 17FH1 1 1 1 1 1 1 0FEH00 H80 H90 1 1 0 1 1 1 16FH1 1 1 1 0 1 1 0F6H10 H90 H18固態(tài)繼電器是一種有繼電特性的無觸點式電子開關。本設計中只用最小系統(tǒng)加上鍵盤、顯示、ISP接口電路,單片機本身資源可以滿足設計要求,所以不必對單片機進行擴展。MCS51單
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