【正文】 時鐘信號。圖 按鍵模塊電路設(shè)計 電源和開關(guān)模塊設(shè)計本系統(tǒng)的外接+5V 電源工作，為了控制方便，加入電源總開關(guān)，同時使用一個 LED 燈指示電源狀態(tài)。 軟件總體流程圖12開始LCD 顯示屏、1302 時鐘芯片、定時器、獨立按鍵、溫度傳感器、各種端口初始化正常模式？調(diào)用時間顯示函數(shù) 時間 到？調(diào)用溫度讀取函數(shù)溫度顯示函數(shù)調(diào)用報警模塊 函數(shù)調(diào)用按鍵掃描函數(shù)NNYY圖 軟件系統(tǒng)總體流程圖 顯示模塊程序設(shè)計顯示模塊程序主要包括初始化、寫命令子函數(shù)、寫數(shù)據(jù)子函數(shù)都是其重要的基礎(chǔ)功能函數(shù)，因此都要在軟件系統(tǒng)程序設(shè)計的底層庫中進行包含。rs=0。}其中 delay1 為編寫的延時函數(shù)，如下所示：void delay1(uint z) //延時函數(shù){uint x,y。//選擇寫數(shù)據(jù) rw=0。 //顯示秒Date_dispaly(0x80+0x40+9,time_data[5])。Second=time_data[6]/16*10+time_data[6]%16。sbit sck=P3^5。按鍵定義為 4 個，分別是設(shè)置鍵、確認鍵、鍵值增加和鍵值減小。同時，注意每一個數(shù)據(jù)的范圍，防止設(shè)置超出范圍。 本章小結(jié)本章主要對系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和算法進行了設(shè)計，對各個模塊的基礎(chǔ)函數(shù)進行了編寫，保證模塊的正常工作和數(shù)據(jù)傳輸。本設(shè)計主要對熱水器控制器進行了詳細的設(shè)計，但控制功能依然是半自動化的程度，如溫度過高報警，但沒有主動其切斷加熱電源；缺水狀態(tài)下不能自動上水。5 結(jié)束語通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，如溫度傳感器、1601302的使用方法，在軟件編程和硬件電路設(shè)計方面的能力得到進一步的提高。4 測試、總結(jié)與評價 軟件平臺仿真測試本系統(tǒng)使用了 Proteus 軟件進行仿真和測試，該平臺能夠完全模擬單片機的實際電路連接原理和程序設(shè)置，同時需要完整的程序代碼才能最終完成仿真測試，看到系統(tǒng)的運行效果。在程序運行開始，對各個模塊、端口和定時器初始化操作，然后進入循環(huán)結(jié)構(gòu)。使用變量 ENTER 表示確認鍵的狀態(tài)，同時使用 Enter_num 記錄該鍵被按下的次數(shù)。 //時鐘端口sbit rst=P3^7。 溫度傳感器模塊程序設(shè)計溫度傳感器的端口定義在 端口。 //顯示時Date_dispaly(0x80+14,time_data[3])。 e=1。x0。e=1。 //LCD1602sbit rw=P1^1。11圖 電源模塊電路設(shè)計 本章小結(jié)本章主要在 PROTEL99SE 的軟件環(huán)境下完成了電路硬件原理圖的設(shè)計，通過對主要元器件電氣特性的研究，合理、規(guī)范、安全地構(gòu)建了系統(tǒng)功能實現(xiàn)的硬件平臺。如下圖 所示為聲音報警模塊電路設(shè)計，蜂鳴器使用與單片機相同的+5V電源，使用三極管 9013 進行控制，集電極接單片機端口，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號為 BEEP 對應(yīng)單片機的 端口。圖 溫度傳感器及其接口電路設(shè)計 電子式水位開關(guān)硬件電路設(shè)計缺水判斷由電子式水位開關(guān)完成，有水時輸出高電平，無水時輸出低電平。在單片機的最小系統(tǒng)的電路中，石英晶體振蕩器的頻率越高，單片機內(nèi)部時鐘信號的周期就越短，單片機的指令執(zhí)行速度就越快。如下圖 所示為其一種典型的應(yīng)用電路。該產(chǎn)品通過內(nèi)置芯片檢測水位信號，由內(nèi)部5芯片處理，當(dāng)判斷到有水時，芯片輸出與電源電壓相同的高電平，當(dāng)判斷到無水時，芯片輸出 0V，產(chǎn)品正常供電后，與單片機通過數(shù)據(jù)線和地線連接。輸入模塊分別為用戶指令輸入、溫度數(shù)據(jù)輸入和是否缺水的信號輸入。指令系統(tǒng)完全兼容傳統(tǒng)的 8051 單片機內(nèi)核，有 2K+的 EEPROM 存儲空間。熱敏電阻的可靠性差，且輸出的是模擬量，需要進行相應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換后才能輸入，比較麻煩，而相比之下，數(shù)字式溫度傳感器測溫范圍寬、以單線串行方式與單片機進行通信，節(jié)約了單片機的 I/O 口資源，且直接輸出數(shù)字量，外圍電路簡單，因此最符合要求。對于顯示模塊，LED 液晶顯示屏、 LCD1602 字符型液晶、LCD12864 點陣型液晶三者都是簡單的、小型的顯示器件，均可完成顯示任務(wù)。隨著單片機技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的家用電器采用各種型號的單片機為控制核心，來完成和人類的交互，并通過相應(yīng)的程序和內(nèi)部運算，實現(xiàn)一些智能化的控制，使家用電器的操作更加人性化，控制更加智能化。用戶通過按鍵和顯示屏來完成系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置，從而實現(xiàn)定時加熱、自動恒溫等功能。本文提出了一種基于 51 單片機的智能熱水器控制系統(tǒng)的解決方案，該方案采用 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器來對水溫進行檢測，使用 DS1302 時鐘芯片實現(xiàn)計數(shù)和定時功能，同時加入了水位判斷和報警設(shè)計。單片機是一種微控制器，體積小、功耗低、通過編程和外圍電路設(shè)計，可以完成多種智能控制任務(wù)。而且由于 51 系列的單片機在電子相關(guān)專業(yè)2中的基礎(chǔ)性地位，對其使用和編程都比較熟練，可以極大縮短開發(fā)周期，更好地完成設(shè)計任務(wù)。溫度傳感器一般有熱敏電阻和數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 可供選擇。 控制模塊本設(shè)計采用的主控芯是 51 系列的單片機處理器 STC89C52RC，這是一款采用了 CMOS 工藝進行生產(chǎn)的 8 位處理器，該處理器具有相當(dāng)可靠的工作性能，正常工作的功耗極低，而且有著相當(dāng)豐富的系統(tǒng)資源，片內(nèi)的程序存儲空間達到了 4K、具有 512 字節(jié)的 RAM 空間，可以滿足大多數(shù)的程序要求。圖 字符型液晶 LCD1602 的字符庫 輸入模塊對于單片機而言，要對其進行一定是設(shè)置，就必須要有用戶進行相關(guān)的指令輸入，單片機要對熱水器的熱水溫度狀態(tài)和是否缺水進行感知，要有相關(guān)的傳感器進行信號輸入。圖 DS18B20 的讀寫操作時序水位信號輸入選擇電子式水位開關(guān) BZ2401，供電電壓范圍在 5V24V，有三根線，電源線、地線和信號線。圖 DS1302 的封裝和管腳定義在使用時，該芯片要外接 的晶振，需要簡單的外圍電路。一般的反饋電路就是石英晶體振蕩器和兩個 30uf 的旁路電容，電容值的大小是根據(jù)其晶振頻率高低進行調(diào)整的。圖 顯示模塊及其接口電路設(shè)計 溫度傳感器 DS18B20 電路設(shè)計8DS18B20 溫度傳感器與單片機的連接比較簡單，直接將其數(shù)據(jù)線連接到單片機的 端口上，即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號 DQ，電源和地線也連接到單片機主板上，同時數(shù)據(jù)線用電源電壓通過 的電阻上拉。圖 時鐘芯片電路設(shè)計 聲光報警電路設(shè)計報警電路分為燈光報警和聲音報警，用于對系統(tǒng)的各種需要報警的狀態(tài)進行響應(yīng)，并通過聲音和燈光對用戶進行提示。在電源與地線之間并聯(lián)兩個濾波電容，濾除電源紋波。LCD 設(shè)置參數(shù)及端口定義sbit rs=P1^0。delay1(5)。for(x=z。 P0=dat。 //顯示分Date_dispaly(0x80+0x40+6,time_data[4])。}除此之外，還要編寫在進行時間設(shè)定過程中和在溫度設(shè)定過程中要顯示的內(nèi)容，結(jié)合用戶的輸入，設(shè)置合適的光標(biāo)顯示處理。 //時鐘端口sbit io=P3^6。使用變量 SELT 表示設(shè)置鍵狀態(tài)，同時設(shè)定一個全局變量 Select_num 記錄設(shè)置鍵被按下的次數(shù)，不同的次數(shù)就對應(yīng)著不同的設(shè)置功能，根據(jù)按鍵功能設(shè)定，設(shè)置鍵按下的次數(shù)為 1 時，光標(biāo)指向設(shè)置時間功能，同時標(biāo)記進入調(diào)節(jié)模式；當(dāng)按下次數(shù)為 2 時，光標(biāo)指向設(shè)置定時功能；當(dāng)按下次數(shù)為 3 時，光標(biāo)指向設(shè)置溫度功能；當(dāng)按下次數(shù)為 4 時，取消標(biāo)記調(diào)節(jié)模式，并回到正常模式。 主程序和中斷服務(wù)程序設(shè)計主程序中主要包含各個功能函數(shù)的調(diào)用。尤其對按鍵掃描模塊進行了詳細的邏輯分析和操作設(shè)計，保證按鍵操作的準(zhǔn)確性。在后續(xù)的功能完善中，要逐步加入繼電器控制加熱模塊、電磁閥進水模塊，達到全自動