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基于單片機(jī)的智能電熱水器畢業(yè)論文(更新版)

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【正文】 [6] : 航空航天大學(xué)出版社,2000[7] :華中理工大學(xué)出版社,1999[8] :人民郵電出版社,1999[9] (模擬部分).北京:高等教育出版社,2000[10](模擬部分).北京:中國電力出版社,2001[11]:石油大學(xué)出版社,1998[12]:航空航天大學(xué)出版社,2000[13]:科學(xué)出版社,200333東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 附錄1:硬件電路圖 附錄1:硬件電路圖34東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 附錄2:程序清單 附錄2:程序清單 主程序: t EQU R6 。 首先,我們先去了解了一些市場上面關(guān)于熱水器的基本知識。當(dāng)按鍵按下時(shí),SWSPST就會(huì)在MAX813 引腳產(chǎn)生一個(gè)超過200ms的低電平, 時(shí)間內(nèi)沒有復(fù)位,使7引腳輸出一個(gè)復(fù)位信號的作用是相同的。分辨率設(shè)定,及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中,掉電后依然保存。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖:圖37 獨(dú)立式按鍵按鍵輸入均采用低電平有效,此外,上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí),I/O口線有確定的高電平。單片機(jī)的引線除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘輸入、用戶I/O口外,其余引線都是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展則設(shè)置的,這些引線構(gòu)成了單片機(jī)外部的3總線形式,如圖37所示。圖 35 簡單的復(fù)位電路(2) 復(fù)位狀態(tài)復(fù)位電路的作用是使單片機(jī)執(zhí)行復(fù)位操作。20東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電源電路由于該系統(tǒng)需要穩(wěn)定的5 V電源,因此設(shè)計(jì)時(shí)必須采用能滿足電壓、電流和穩(wěn)定性要求的電源。v1在線路中起到交流電壓檢測作用,使固態(tài)繼電器在電壓過零時(shí)開啟、負(fù)載電流過零時(shí)關(guān)斷。表8 共陽極LED數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”時(shí)各管段編碼C0H稱為共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”的字段碼,不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的字段碼稱為七段碼,包括小數(shù)點(diǎn)的字段稱為八段碼。這種連接方式由于將多位字段線連在一起,當(dāng)輸出字段碼時(shí),由于多門同時(shí)選通,每一位將顯示相同的內(nèi)容。靜態(tài)顯示時(shí)取10mA為宜,動(dòng)態(tài)掃描顯示可加大,加大脈沖電流,但一般不超過40mA。因此這種LED顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。在外接電源方式下, 可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn),即使電源電壓VCC降到3V時(shí),依然能夠保證溫度量精度。 因此,圖25電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測溫情況下使用,不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。 讀暫存器   0BEH 讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器   4EH 發(fā)出向內(nèi)部RAM的4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令,緊跟該命令之后,是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 12表6 ROM指令表指 令 約定代碼功 能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼(即64位地址) 符合 ROM 55H發(fā)出此命令之后,接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼,訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng),為下一步對該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0,用 戶不要去改動(dòng)。 9  圖24 DS18B20測溫原理框圖 DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件 (1)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。 負(fù)壓特性:電源極性接反時(shí),芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀, 但不能正常工作。在對Flash編程或程序校驗(yàn)地,P3還接收一些控制信號。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如執(zhí)行MOVXRI指令)時(shí),P2口引腳上的內(nèi)容(就是專用寄存器(SFR)區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。驗(yàn)證時(shí),要求外接上拉電阻② P1端口(~):P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。然而要注意的是,如果保密位LB1被編程,復(fù)位時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存端的狀態(tài)。如果需要的話,通過對專用寄存器(SFR)區(qū)中8EH單元的D0位置數(shù),可禁止ALE操作。采用外部振蕩器時(shí),此引腳作為外部振蕩信號的輸入端。 只有乘、除指令的執(zhí)行時(shí)間為4us。l 輸入/輸出口線:32根(4個(gè)端口, 每個(gè)端口8根)。對可能用到的W寄存器和STATUS寄存器內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)1然后在中斷服務(wù)程序中對馬達(dá),繼電器進(jìn)行控制1漏電檢測報(bào)警在中斷里給出,而每50ms進(jìn)入一次中斷,所以發(fā)生漏電時(shí)最多50ms即可切斷電源1入口→中斷保護(hù)→控制馬達(dá)→控制繼電器如果用直流對電機(jī)進(jìn)行控制,其轉(zhuǎn)速太快,過調(diào)量太大,容易引起震蕩。 首先單片機(jī)上電復(fù)位后對電加熱絲供電進(jìn)行加熱,同時(shí)通過鍵盤接口電路輸入設(shè)定的溫度,并顯示。從1979年誕生第一臺熱水器開始,熱水器行業(yè)從為數(shù)不多的品牌發(fā)展到現(xiàn)在的品牌林立,從單一的燃?xì)鉄崴靼l(fā)展到電熱水器,太陽能熱水器齊頭并進(jìn),從產(chǎn)品的功能單一發(fā)展到今天功能多樣,造型各異,色彩斑斕,甚至不少品牌還走出過門走向世界,整個(gè)行業(yè)取得了長足的進(jìn)步。防電墻技術(shù)2002年,海爾發(fā)明了世界第一臺帶“防電墻”功能的熱水器,3決了因用電環(huán)境引起的安全問題,實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品安全到洗浴安全的技術(shù)跨越。即熱式電熱水器,也叫快熱式電熱水器,指近幾年一些生產(chǎn)廠家自行研制的專利產(chǎn)品或國外進(jìn)口的技術(shù)含量較高的一些產(chǎn)品。%,任何家電商品的普及率只要提高1個(gè)百分點(diǎn),就會(huì)增加238萬臺(件)的需求量。電熱水器的優(yōu)點(diǎn):易安裝,不受天氣的影響,不收樓層和供電管道的限制,投入小,隨著技術(shù)進(jìn)步和新產(chǎn)品的開發(fā),下置式,嵌入式等多種安裝形式的電熱水器先后上市,徹底擺脫了房間空間的限制。隨著生活節(jié)奏的加快,人們越來越需要方便快捷的生活方式。在當(dāng)今科技快速飛躍的時(shí)代,各式各樣的熱水器不斷的橫空出世,優(yōu)勝劣汰是大自然,生活中的固定規(guī)律。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),城市家庭熱水器普及率在70%左右。在當(dāng)今社會(huì),科技日新月異,熱水器技術(shù)飛速發(fā)展,越來越多的科技成果被運(yùn)用到熱水器的制造當(dāng)中。所以就是在這樣的背景下,本課題是選擇基于at89s51單片機(jī)的智能電熱水器的設(shè)計(jì)研究。熱水器先后經(jīng)歷了水電分離,漏電保護(hù)器,出水?dāng)嚯?,防電墻等四次較大的技術(shù)升級。是目前世界上即熱式電熱水器行業(yè)中公認(rèn)的符合環(huán)保健康潮流的、最成熟穩(wěn)定的加熱體。而且市場上傳統(tǒng)的機(jī)械式電熱水器控制功能不完善,而且精度低、可靠性差,因此電熱水器的智能化成為必然趨勢。為了防止加熱線圈的頻繁啟動(dòng)造成的資源浪費(fèi)和元件損壞,在軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)上當(dāng)與設(shè)定溫度低三度時(shí)采用PWM脈寬調(diào)制。但考慮到成本控制和軟硬件實(shí)現(xiàn)難度,采用方案一的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),可以進(jìn)一步提高電熱水器的智能作用,能夠保證持續(xù)的熱水供應(yīng),并能夠在異常情況下自動(dòng)斷電,可以滿足人們?nèi)粘I畹男枰?,提了人們生活的質(zhì)量。l 寄存器區(qū):在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的128B中劃出一部分作為寄存器區(qū), 分為四個(gè)區(qū),l 每個(gè)區(qū)8個(gè)通用寄存器。 主電源引腳① VCC:電源端。ALE/:當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí),ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。:程序存儲(chǔ)允許()輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號。輸入/~,~,~~。③P2端口(~):P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流方式)4個(gè)TTL輸入。溫范圍-55℃~+125℃,在10~+85℃時(shí)精度為177。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計(jì)數(shù)器1。 (2)DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供,以 ℃/LSB形式表達(dá),其中S為符號位。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù),讀取時(shí)低位在前,高位在后,數(shù)據(jù)格式如表1所示。 跳過 ROM 0CCH忽略 64 位 ROM 地址,直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。 讀供電方式 0B4H 讀DS1820的供電模式。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問題,因此也適合于多點(diǎn)測溫應(yīng)用,缺 點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。 (2)PNP 輸入減小了直流負(fù)載; (3)輸入端上的滯后電壓改善了噪聲容限。某筆段控制端低電平時(shí),該筆段發(fā)光,高電平時(shí)不發(fā)光。顯示時(shí),每一位字段碼分別從I/O控制口輸出,保持不變直至CPU刷新顯示為止。在這一瞬時(shí),只有這一位在顯示,其他幾位暗。表9為共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼表。二是系統(tǒng)的配置,即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備,如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等,要設(shè)計(jì)合適的接口電路。圖31電源電路連接圖26 單片機(jī)系統(tǒng)電路21MCS51單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。留出的0000H~0002H 3個(gè)單元地址,僅能夠放置一條轉(zhuǎn)移指令,因此,MCS51單片機(jī)的主程序的第一條指令通常情況下是一條轉(zhuǎn)移指令。 當(dāng)MCSC51單片機(jī)的CPU正在處理某件事情的時(shí)候,單片機(jī)外部或內(nèi)部發(fā)生的某一時(shí)間請求CPU立即去處理,于是,CPU暫時(shí)中止當(dāng)前的工作,轉(zhuǎn)到終端服務(wù)處理程序處理所發(fā)生的事件。P0口首先將低8位的地址發(fā)送出去,然后再傳送數(shù)據(jù),因此要用鎖存器將先送出的低8位地址鎖存。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài),如某一根I/O口線輸入為低電平,則可確認(rèn)該I/O口線所對應(yīng)的按鍵已按下,然后,再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序,具體編程見程序清單。在本設(shè)計(jì)中有兩個(gè)顯示電路,共用到六個(gè)共陰極八段碼數(shù)碼管分兩組,一組顯示設(shè)定溫度值一組顯示測量的溫度。的時(shí)候。其操作過程往往需要操作者測試通過,因此,設(shè)計(jì)一款全新的智能型的家庭用智能電熱水器,通過單片機(jī)控制,以簡化硬件電路結(jié)構(gòu),根據(jù)水溫溫度反饋的信號,對水溫按照需要能進(jìn)行隨意更改,以使其應(yīng)用更加靈活。INT T0 中斷入口 AJMP START ORG 0003H 。實(shí)際值小于設(shè)計(jì)值時(shí)跳轉(zhuǎn) CLR 。
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
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