【正文】 ，進(jìn)一步加劇了太陽(yáng)能熱水器行業(yè)的發(fā)展，盡管前景光明，可因?yàn)樘?yáng)能熱水器的能源利用率較低及它對(duì)建筑的諸多要求，而且安裝麻煩，接受太陽(yáng)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(xiǎn)性。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。 單片機(jī)是通過(guò)內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各個(gè)主要部件接為一體，其內(nèi)部包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。 binary search method 目錄摘要 IAbstract II1 緒論 1 單片機(jī)的組成及特點(diǎn) 1 單片機(jī)的組成 1 單片機(jī)的特點(diǎn) 1 選題目的和意義 2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 3 即熱式電熱水器與普通電熱水器的區(qū)別 3 設(shè)計(jì)要求 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 42 快熱式電熱水器的硬件設(shè)計(jì) 6 硬件元件的選擇與方案論證 6 單片機(jī)的選擇 6 電源的選擇 7 鍵盤的選擇 7 顯示器的選擇 8 驅(qū)動(dòng)及加熱控制元件的選擇 8 溫度檢測(cè)傳感器的選擇 9 供電線路的選擇 9 傳感器輸出的放大電路的選擇 10 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 10 加熱控制電路的設(shè)計(jì) 11 過(guò)壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 11 溫度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 12 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) 13 報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 133 快熱式電熱水器的軟件設(shè)計(jì) 14 主程序的設(shè)計(jì) 14 顯示掃描子程序的設(shè)計(jì) 14 按鍵掃描處理子程序的設(shè)計(jì) 14 加熱和控制程序流程圖的設(shè)計(jì) 17 溫度檢測(cè)程序的設(shè)計(jì) 18 頻率測(cè)試程序的設(shè)計(jì) 19結(jié)論 22致謝 23參考文獻(xiàn) 24附錄A 控制源程序清單 25附錄B系統(tǒng)總設(shè)計(jì)原理圖 361 緒論 單片機(jī)的組成及特點(diǎn)隨著人們生活水平的不斷提高，單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的。軟件部分給出了部分程序流程圖的設(shè)計(jì)，包括主程序的設(shè)計(jì)、顯示掃描子程序的設(shè)計(jì)、按鍵掃描處理子程序的設(shè)計(jì)、加熱和控制程序流程圖的設(shè)計(jì)、溫度檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)、頻率測(cè)試程序的設(shè)計(jì)。硬件包括加熱控制電路，溫度檢測(cè)電路，LED數(shù)碼管及指示燈顯示電路及報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路等的設(shè)計(jì)，比如，利用熱敏電阻對(duì)熱水器出口溫度進(jìn)行檢測(cè)；用溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路通過(guò)單片機(jī)的檢測(cè)間接測(cè)出溫度值；用單片機(jī)通過(guò)光耦給可控硅觸發(fā)信號(hào)，控制可控硅的導(dǎo)通角,而控制電熱絲的有效加熱功率；用繼電器來(lái)控制加熱電源，使其在關(guān)機(jī)和超溫保護(hù)的狀態(tài)下可靠的關(guān)斷；用在繼電器線圈回路中串聯(lián)105℃的熔絲來(lái)防止溫度過(guò)高時(shí)加熱管干燒。 temperature/frequency conversion temperature measurement。就其組成和功能而言，一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及微處理能力。目前市場(chǎng)上熱水器主要品種有：電熱水器、太陽(yáng)能熱水器、燃?xì)鉄崴?，就中?guó)的具體情況而言，太陽(yáng)能熱水器作為一種綠色環(huán)?？稍偕Y源，其開發(fā)和利用，因順應(yīng)中國(guó)的能源與環(huán)保政策，日益受到重視。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況家用電熱水器在國(guó)外使用相當(dāng)廣泛，尤其是在歐美和東南亞地區(qū)。而快熱式電熱水器克服了上述缺點(diǎn)。，1～4檔1個(gè)燈亮，5～8檔2個(gè)燈亮，9檔3個(gè)燈亮。硬件部分分為元件選擇和電路的設(shè)計(jì)，元件選擇包括單片機(jī)、電源、鍵盤、顯示器、驅(qū)動(dòng)及加熱控制元件、溫度檢測(cè)傳感器等的選擇；電路包括加熱控制電路、過(guò)零檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、LED數(shù)碼管及指示燈電路、報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路。對(duì)于快熱式家用電熱水器來(lái)說(shuō)，硬件系統(tǒng)是它的最基本的框架，是系統(tǒng)的所有功能的基礎(chǔ)。③功能日益強(qiáng)大。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘震蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其他功能。方案二：獨(dú)立式鍵盤是由若干個(gè)機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)構(gòu)成的，把它與單片機(jī)的I/O口線連起來(lái)，通過(guò)讀I/O口的電平狀態(tài)，如果按鍵不被按下，其端口就為一種電平，如果按鍵被按下，則端口就為另一種電平，即可識(shí)別出相應(yīng)的按鍵是否被按下。采用動(dòng)態(tài)顯示可以大幅的降低硬件成本和電源的功耗。 溫度檢測(cè)傳感器的選擇溫度檢測(cè)的方法很多，有熱電偶，熱敏電阻，還有專門的集成測(cè)溫傳感器等。方案三：為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，本文采用了溫度/頻率轉(zhuǎn)化測(cè)溫法，直接將溫度信息轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，用單片機(jī)測(cè)出頻率的大小，從而間接測(cè)出溫度值，溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路簡(jiǎn)單可靠，成本低廉。 傳感器輸出的放大電路的選擇方案一：運(yùn)算放大器LM324帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。控制器采用成本低廉且工作可靠的89C51或其兼容系列的單片機(jī)，采用12MHz的晶振。其中串聯(lián)在繼電器線圈電路的熔絲為105℃的熱保險(xiǎn)絲，當(dāng)溫度超過(guò)105℃時(shí)，熱保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，防止加熱管干燒。 數(shù)碼管顯示電路圖 報(bào)警器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。本例中每運(yùn)行一次有實(shí)時(shí)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(shí)間，那么循環(huán)次數(shù)應(yīng)為100次。本設(shè)計(jì)所采用的按鍵開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開。根據(jù)設(shè)定檔位給定時(shí)器T1賦延時(shí)參數(shù)允許定時(shí)器T1中斷打開定時(shí)器T1結(jié) 束開始（T1中斷）結(jié)束可控硅導(dǎo)通信號(hào)輸出可控硅導(dǎo)通信號(hào)延時(shí)，保證導(dǎo)通信號(hào)有足夠的寬度關(guān)閉定時(shí)器T1中斷終止定時(shí)器運(yùn)行結(jié) 束開始（過(guò)零信號(hào)） 過(guò)零檢測(cè)程序流程圖 可控硅觸發(fā)信號(hào)控制程序流程圖 溫度檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)程序的基本原理就是將溫度/頻率轉(zhuǎn)換電路測(cè)得的頻率與事先建立好的溫度/頻率表進(jìn)行比較，查找出與該頻率相應(yīng)的溫度值。，若TmaxTmin=1，則判斷T0rig更接近于最大值對(duì)應(yīng)的頻率Tab[Tmax]還是最小值對(duì)應(yīng)的頻率Tab[Tmin]，實(shí)際溫度值取頻率更接近的那個(gè)值既完成查找。盡管這次設(shè)計(jì)中我還不能做到盡善盡美，一些內(nèi)容還是有待于進(jìn)一步的研究，因?yàn)楫吘刮覀兊闹R(shí)有限，而且以前還沒有接觸過(guò)單片機(jī)的具體設(shè)計(jì)與深入研究，但為了這次論文設(shè)計(jì)，我還是看了不少資料，特別是很多有關(guān)單片機(jī)設(shè)計(jì)的書籍，再加上我們學(xué)習(xí)了一些理論知識(shí)，開拓了我的視野，使我親身了解到了單片機(jī)的用處是如此的廣泛。/*快熱式熱水器程序MCU AT89C51 XAL 12 ＭＨｚ*/includeincludeincludevoid delay(unsigned int)。 //加熱檔位“”鍵sbit buzz=P1^5。 //顯示區(qū)緩存unsigned char data heatpower,px0count。 //設(shè)定T0和T1工作方式為16位定時(shí)器TCON=0x05。 //調(diào)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(shí)消抖buzz=1。i5。 //返回有鍵按下}else if (swkey==0) //開關(guān)鍵{buzz=0。 //暫存中斷控制字IEIE=0x00。 //等待開關(guān)鍵按下buzz=0。 //還原中斷控制字IE return(0)。 led2=1。} //1～4檔1號(hào)指示燈亮case 5:case 6:case 7:case 8:{ led1=0。led2=0。 //關(guān)閉可控硅 buzz=0。 //清除測(cè)頻程序完成標(biāo)志while(!testok)display()。 //若實(shí)際值小于假定值，則增大查找范圍的最小值 if(tempmaxtempmin=1) //若查找范圍已縮小到1 { //判斷實(shí)際值更接近哪個(gè)端點(diǎn) if(temptab[tempmax]+ temptab[tempmin]2* t0rig) temp= tempmax。 //清除測(cè)頻開始標(biāo)志 px0count=100。 //10個(gè)功率檔位的可控硅導(dǎo)通角延時(shí)參數(shù)表TH1=powertab[2*heatpower]1。i2。triac=0。 //開始計(jì)時(shí) } else //若是終點(diǎn) { TR0=0。 //刷新當(dāng)前溫度寄存器 if (temp65)tempov=1。 //tempmin和tempmax為溫度表的范圍while(1) {temp=( tempmax+tempmin)/2。 //溫度頻率表px0count=2。 } //9檔全功率，指示燈全亮} } else //當(dāng)有超溫標(biāo)志時(shí) { relay=1。 break。 led2=1。 //關(guān)閉蜂鳴器switch(heatpower) //判斷加熱檔位 {case 0: {EX1=0。 //延時(shí)消抖buzz=1。 //清除端口輸出dispram[0]=0x10。 //延時(shí)消抖buzz=1。 //檔位減1dispram[0]=0。 //顯示當(dāng)前檔位while(upkey==0)display()。if(upkey==0) //“+”鍵{buzz=0。i++) //循環(huán)掃描兩位數(shù)碼管 { P2|=0x1f。dt) for (bt= // }while(i)。do{ for (j=0。 //初始化水溫寄存器heatpower=5。 //加熱檔位指示燈1sbit led2=P2^6。 //加熱控制函數(shù)void temptest(void)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，赫健老師一直給我很大的幫助，幫我分析遇到的困難，支持、鼓勵(lì)我解決問(wèn)題的信心，使我的設(shè)計(jì)得以順利完成。頻率的變化受到外界的干擾要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電阻變化所帶