【正文】 .......................................... 10 加熱控制電路的設計 ............................................................................................. 11 過壓保護電路的設計 ............................................................................................. 11 溫度檢測電路的設計 ............................................................................................. 12 數(shù)碼管顯示電路的設計 ......................................................................................... 13 精品文檔 值得下載 報警器驅動電路的設計 ......................................................................................... 13 3 快熱式電熱水器的軟件設計 ...................................................................... 14 主程序的設計 ............................................................................................................... 14 顯示掃描子程序的設計 ............................................................................................... 14 按鍵掃描處理子程序的設計 ....................................................................................... 14 加熱和控制程序流程圖的設計 ................................................................................... 17 溫度檢測程序的設計 ................................................................................................... 18 頻率測試程序的設計 ................................................................................................... 19 結論 ................................................................................................................. 22 致謝 ................................................................................................................. 23 參考文獻 ......................................................................................................... 24 附錄 A 控制源程序清單 ................................................................................ 25 附錄 B系統(tǒng)總設計原理圖 .............................................................................. 36 精品文檔 值得下載 1 緒論 單片機的組成及特點 隨著人們生活水平的不斷提高，單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的。 單片機是通過內部總線把計算機的各個主要部件接為一體，其內部包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微機。加上日漸顯現(xiàn)的全球能源危機，進一步加劇了太陽能熱水器行業(yè)的發(fā)展，盡管前景光明，可因為太陽能熱水器的能源利用率較低及它對建筑的諸多要求，而且安裝麻煩，接受太陽能的板片還得輕拿輕放，切勿撞擊，屬易碎品，加大了其使用的不安全與不保險性。當前，熱水器已經成為 日常生活中不可缺少的家用電器，設計制造更實用、更方便、更安全、更節(jié)能的熱水器是產品設計師和生產廠家不斷追求的目標，它具有體積小，使用安全，安裝方便等優(yōu)點。它有很多優(yōu)點，如：安全，干凈環(huán)保；即開即熱， 35 秒出熱水無需等候，熱水使用時間不受限制 ，想用多少就用多少；用多少燒多少，省電省水，沒有損耗；內置溫控儀保證溫度在 3050 度之間，解決溫度持續(xù)高溫導致的結垢漏水問題。0 檔無功率輸出，檔位燈不亮。軟件部分的設計即系統(tǒng)程序流程的設計，包括主程序的設計、顯示掃描子程序的設計、按鍵掃描處理子程序的設計、加熱控制程序流程圖的精品文檔 值得下載 設計、溫度檢測程序的設計和頻率測試程序流程圖的設計 等。硬件的選擇和所選硬件的性能對系統(tǒng)的功能實現(xiàn)以及系統(tǒng)的精度都有直接的影響，系統(tǒng)的設計成功與否很大程度上取決于硬件系統(tǒng)的設計。現(xiàn)在程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、掉電不丟失數(shù)據(jù)存儲器、看門狗、 A/D 轉換電路、驅動電路等都集中到一個芯片上。所以我們選擇了 89C51 作為系統(tǒng)微處理器。獨立式鍵盤有上拉電平和下拉電平兩種接法，通常采用下拉電平接法，即各按鍵開關一端接低電平，另一端接單片機 I/O 口線，這是為了保證在按鍵斷開時各 I/O 口線有確定的高電平 [4]。因為分時顯示，某一時刻只有一只數(shù)碼管在工作，顯示驅動電路也可以分時復用。 方案一： 熱電偶傳感器是將溫度變化轉為電量變化的裝置，它利用敏感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化而變化的特性來達到測量目的。所以采用此方案。該四運算放大器可以工作在低到 3V 或者高于 32V 的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。 89C51 對電源要求不甚嚴格，電源電路采用普通的市電降壓整流，然后經集成穩(wěn)壓器（ 7805）穩(wěn)壓輸出 +5V 電壓。與電熱絲并聯(lián)的 LED 發(fā)光管用來指示電熱絲的工作狀態(tài)。 圖 數(shù)碼管顯示電路圖 報警器驅動電路的設計 電路圖如圖 所示。本例中每運行一次有實時要求的子程序（即顯示掃描、按鍵掃描、加熱控制）約占用 5 ms CPU 時間，運行測溫子程序的時間間隔為 ，那么循環(huán)次數(shù)應 為 100次。本設計所采用的 按鍵開關為機械彈性開關，當機械觸點斷開、閉合時 ，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。 圖 過零檢測程序流程圖 圖 可控硅觸發(fā)信號控制程序流程圖 溫度檢測程序的設計 溫度檢測程序的基本原理就是將溫度 /頻率轉換電路測得的頻率與事先建立好的溫度 /頻率表進行比較，查找出與該頻率相應的溫度值。 ，若 TmaxTmin=1，則判斷 T0rig更接近于最大值對應的頻率 Tab[Tmax]還是最小值對應的頻率 Tab[Tmin]，實際溫度值取頻率更接近的那個值既完成查找。 圖 所示為頻率測試程序流程圖。 盡管這次設計中我還不能做到盡善盡美，一些內容還是有待于進一步的研究，因為畢竟我們的知識有限，而且以前還沒有接觸過單片機的具體設計與深入研究，但為了這次論文設計，我還是看了不少資料，特別是很多有關單片機設計的書籍，再加上我們學習了一些理論知識，開拓了我的視野，使我親身了解到了單片機的用處是如此的廣泛。 /* 快熱式熱水器程序 MCU AT89C51 XAL 12 ＭＨｚ */ include include include void delay(unsigned int)。 //加熱檔位 “”鍵 sbit buzz=P1^5。 //顯示區(qū)緩存 unsigned char data heatpower,px0count。 //設定 T0 和 T1 工作方式為 16 位定時器 TCON=0x05。 //調用顯示函數(shù)一次約 4ms heatctrl()。 //取十位數(shù) dispram[0]=j? j:0x11。 unsigned char i,a。 //選通一位 delay(4)。 //延時消抖 buzz=1。i5。 //返回有鍵按下 } else if (swkey==0) //開關鍵 { buzz=0。 //暫存中斷控制字 IE IE=0x00。 //等待開關鍵按下 buzz=0。 //還原中斷控制字 IE return(0)。 led2=1。} //1～ 4 檔 1 號指示燈亮 case 5: 精品文檔 值得下載 case 6: case 7: case 8:{ led1=0。led2=0。 //關閉可控硅 buzz=0。ET1=0。ET1=0。EX1=1。triac=1。 //確認開關鍵被按下 } while (swkey==0) display()。 //顯示 “” display()。 //職位開關鍵 while(swkey==0) display()。 //顯示當前檔位 while(downkey==0) display()。 //返回有鍵按下 } else if (downkey==0) //“”鍵 { buzz=0。i5。 //送顯示段碼 P2amp。)。 //取溫度絕對值 dispram[1]=j%10。j++) //循環(huán) 100 次約 { if(keyscan())i=6。 //清除超溫標志 swkey=0。 //加熱檔位指示燈 3 signed char data ctemp。 //開關鍵 sbit unkey=P1^1。最后感謝對我有幫助的同學，謝謝他們給我的照顧與關心。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。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。 T0rig 與假定溫度 Temp 在表格中對應的頻率 Tab[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。 開 始 有超溫標志 ？ 斷開繼電器 關閉可控硅 蜂鳴報警 接通繼電器 關閉蜂 鳴器 加熱檔位 外中斷控制加熱 2指示燈亮 外中斷控制加熱 1 指示燈亮 不加熱指示燈不亮 全功率加熱指示燈全亮 結 束 Y N 精品文檔 值得下載 圖 所示為加熱控制程 序流程圖。若有超溫標志，還應打開蜂鳴器報警。 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。 圖 溫度檢測電路圖 精品文檔 值得下載 數(shù)碼管顯示