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畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于單片機控制的快熱式家用電熱水器的設(shè)計(更新版)

2025-08-06 11:41上一頁面

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【正文】 data dispram[2]={0x10,0x10}。 //加熱檔位“+”鍵 sbit downkey=P1^2。我深深的知道,幾句簡單的話語根本無法表達對你們的感激之情,只有在心里默默的祝福我的老師、同學(xué)們,祝你們一生幸福安康!參考文獻[1]郇玉龍,趙寧,[EB/OL]. [2]湯競南,[M].北京:人民郵電出版社,2008,2038,13814 3.[3][M].北京:人民郵電出版社,2008,15.[4]馬長林,陳怡,[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008,209.[5]田立,田清,[M].北京:人民郵電出版社,2007, 153165.[6]張友德,趙志英,、應(yīng)用與實驗[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2006,294.[7]:C語言描述[M].北京:高等教育出版社,2005,250253.附錄A 控制源程序清單以下是快熱式電熱水器控制源程序清單,采用C51編寫,在Keil u Vision2 ( )環(huán)境下調(diào)試通過,并下載到AT89C51測試運行成功。設(shè)計中還采用報警器來及時的反應(yīng)溫度是否超標(biāo),提示操作者是否繼續(xù)加熱熱水器。另外,為了區(qū)分測頻的開始和結(jié)束,還使用了測頻開始標(biāo)志位T0tst和測頻完成標(biāo)志位Testok。 Tab[temp],說明實際溫度應(yīng)該在Tmin與Temp之間(因為遞減函數(shù)特性),則修改查找范圍,令Tmax=Temp;同理,若 T0rigTab[temp],說明實際溫度應(yīng)該在Temp與Tmax之間,則令Tmin=Temp。這將在加熱控制中介紹其處理過程。把有實時要求的子程序(顯示掃描、按鍵掃描、加熱控制)放在最內(nèi)層的循環(huán)中,計算其運行一次占用的CPU時間,然后根據(jù)溫度檢測定時的間隔時間,計算出該循環(huán)的循環(huán)次數(shù)。 溫度檢測電路圖 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計是采用雙向共陽極串行接口電路,用來顯示加熱檔位,直觀性更強,亦可大大減少電源的功耗。而加熱電阻通過發(fā)光二極管來顯示加熱與否,當(dāng)加熱時二極管發(fā)光,而不加熱時二極管不發(fā)光,為了在關(guān)機和超溫保護的狀態(tài)下能可靠的關(guān)斷加熱電源,電路中加入了繼電器來控制加熱電源。它由加熱控制電路、過零檢測電路、溫度檢測電路、數(shù)碼管顯示電路、報警器驅(qū)動電路等電路組成。 水溫與流量、加熱功率的關(guān)系水流量/(L/m)功率/kW 溫度/℃22.533.544.547423634325.554484138366.562544642387.57060514641注:進水溫度為15℃,輸入電壓為AC220V。這種方法顯然比較先進,但電路比較復(fù)雜,成本也比較高[2]。方案二:通過一個繼電器驅(qū)動,采用可控硅控制功率,能經(jīng)受較高的功率,所以可以設(shè)置較多的檔位,成本大大降低可靠性較高,而且電路簡單,又控制方便,所以本方案采用。方案二:動態(tài)數(shù)碼管顯示一般用在需要多只數(shù)碼管顯示的場合,它采用分時的方法,讓每只數(shù)碼管輪流顯示。但線路較復(fù)雜,價格較昂貴,不適用。在空閑模式下凍結(jié)CPU,而RAM定時器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。這樣做的好處是可以盡可能使用大的存儲器,無論是程序還是數(shù)據(jù)都是這樣,在存儲器價格日益低廉的今天,幾乎可以用微不足道的價格換取相當(dāng)可觀的性能。2 快熱式電熱水器的硬件設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求,主要包括電源電路、單片機控制器、溫度檢測電路、按鍵輸入電路、LED數(shù)碼管及指示燈電路、報警電路和加熱控制電路。本設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容包括硬件部分和軟件部分的設(shè)計。1℃。 即熱式電熱水器與普通電熱水器的區(qū)別普通電熱水器有如下缺點:,長期保持在六十度以上高溫,發(fā)熱管易結(jié)垢,內(nèi)膽易漏水,因而較易損壞;、熱量損耗大;;,根據(jù)管道的長短,一般家庭中冷水損耗量大,基本可達1025升每次。相信今后幾年我國電熱水器市場仍將會迅猛發(fā)展。熱水器是一種可供浴室,洗手間及廚房使用的家用電器。另外,其體積小,對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施,適合在惡劣環(huán)境下工作。 單片機的組成單片機是微型機的一個主要分支,在結(jié)構(gòu)上的最大特點是把CPU、存儲器、定時器和多種輸入/輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。 electric water heater。本設(shè)計分別對硬、軟件進行設(shè)計說明。軟件編程采用C語言編寫,因為其簡潔、使用方便靈活、容易實現(xiàn)程序的模塊化和結(jié)構(gòu)化。其中家用電熱水器就是一個典型的例子,單片機正朝著高性能和多種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。其中,地址總線的作用是在進行數(shù)據(jù)交換時提供地址,CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O接口;數(shù)據(jù)總線的作用是在CPU與存儲器或I/O接口之間,或存儲器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù);控制總線包括CPU發(fā)出的控制信號線和外部送入CPU的應(yīng)答信號線等。、低電壓,便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。此外,其使用還受天氣原因的限制,適用范圍狹窄,導(dǎo)致太陽能熱水器行業(yè)的發(fā)展目前還存在很多障礙;燃氣熱水器由于以天然氣為燃料,而燃料供應(yīng)量有困難,且國家對其使用年限有規(guī)定,適合在低氣價地區(qū)使用,來滿足人們的需求,且不利于環(huán)境;人們在選擇熱水器時,除了要安全可靠和美觀耐用外,一次性購機費和經(jīng)常性開支(能耗)也是人們考慮的重要環(huán)節(jié),其中經(jīng)常性開支有時比一次性購機費更能左右用戶的選擇,因此如何來降低熱水器的能源消耗,使用戶能以最小的代價獲得更大的收益,這是一個大多數(shù)用戶十分關(guān)心的問題。前些年,家用電熱水器產(chǎn)品在國內(nèi)市場上曾經(jīng)出現(xiàn)過一段時間,由于當(dāng)時國內(nèi)電力條件不成熟,對大功率的電產(chǎn)品一般無法正常使用,也沒有好技術(shù)和科技來保證其產(chǎn)品質(zhì)量與使用的安全,種種因素限制了其在國內(nèi)的發(fā)展。體積小不占空間,其中封閉式(尺寸為:24cm**25cm,類似25*25的衛(wèi)生間地磚那么小,純白色。,分別為電源開關(guān)、“+”鍵和“”鍵。其中,軟件編程采用C語言進行編寫,因為C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性和可維護性上比匯編語言有明顯的優(yōu)勢,Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面。溫度檢測按鍵輸入電源單片機LED顯示蜂鳴報警加熱控制 電熱水器系統(tǒng)組成框圖 硬件元件的選擇與方案論證 單片機的選擇方案一: 我們知道8031芯片內(nèi)部無ROM,需要外擴程序存儲器,由此造成電路焊接的困難,況且使用8031還要另外購買其他的芯片,如A/D轉(zhuǎn)換及定時/計數(shù)器(PWM)等芯片,從而造成成本較高,不適用。沒有別的特殊要求,一個片子就能組成幾乎十分完整的單片機系統(tǒng)。 電源的選擇方案一:采用干電池,使用方便,安全可靠,但價格昂貴,且使用時間較短,所以不采用。本設(shè)計采用獨立式按鍵,其是常用于需要少量幾個按鍵的計算機控制系統(tǒng)。通常各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起,由一個8位的I/O口控制;各位的位選線由另外的I/O口線控制。通常把被測溫度的變化轉(zhuǎn)化為敏感元件的電阻變化、電勢的變化,再經(jīng)過相應(yīng)的測量電路輸出電壓或電流,然后由這些參數(shù)的變化來檢測對象的溫度變化。 供電線路的選擇快熱式電熱水器為了達到“快熱”的效果,取消了儲水罐,使冷水在進入加熱管后立即被加熱,這就要求加熱管有較大的加熱功率。共模輸入范圍包括負電源,因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。按鍵采用輕觸小按鈕。 加熱控制電路圖 過壓保護電路的設(shè)計此電路通過變壓器將220V交流電變?yōu)?V的交流電,然后經(jīng)過橋式整流將其變?yōu)橹绷麟姡ㄟ^R2和R3進行分壓,從而實現(xiàn)過壓保護。按快熱式熱水器的功能,系統(tǒng)程序必須實現(xiàn)顯示掃描、按鍵掃描處理、加熱控制和溫度檢測(包括超溫報警)4項任務(wù)。 顯示掃描子程序的設(shè)計顯示掃描子程序完成兩位共陽數(shù)碼管的掃描顯示任務(wù)。它是一個頻率對應(yīng)于溫度遞減的非線性函數(shù),在C語言中用一個一維數(shù)組Tab[101]來表示,下標(biāo)為溫度,數(shù)組元素為頻率值。 溫度檢測程序完成溫度計算后,便刷新系統(tǒng)當(dāng)前溫度寄存器,并判斷有無超溫、置位或消除相應(yīng)的標(biāo)志位[7]。本方案著重體現(xiàn)在速度之快上,它采用雙向晶閘管(即可控硅)對加熱電路進行控制,這樣系統(tǒng)的可靠性就大大增強,因為晶閘管能夠根據(jù)門極電壓可靠的接通和斷開,而且采用發(fā)光二極管來及時的檢測電路的加熱情況。在本次課程設(shè)計中,我真正了解到實踐與理論相結(jié)合的重要性,以前總是在頭腦中產(chǎn)生一些想法,卻從來沒有機會去認(rèn)真的研究它,以至于不知道結(jié)果是成功還是失敗,但通過這一次畢業(yè)設(shè)計終于可以使我通過自己的努力與導(dǎo)師及同學(xué)的幫助親自完成了一個設(shè)計,雖然成果難免有不足之處,但終究是親自動手去做的,收益是可想而知的。 //顯示函數(shù)unsigned char keyscan(void)。 //可控硅觸發(fā)信號輸出端sbit relay=P1^7。 //超溫標(biāo)志、測溫開始標(biāo)志、測溫完成標(biāo)志/*主函數(shù) void main(void)無參數(shù),無返回值循環(huán)調(diào)用顯示、鍵掃描、溫度檢測和加熱控制函數(shù)*/void main(void){Unsigned char i,j。 //設(shè)置外中斷0優(yōu)先IE=0x80。b100。 //定義寄存器變量for(。 //位選賦初值 for(i=0。 //改變位選字 P0=0xff。 //檔位加1dispram[0]=0。 //延時消抖buzz=1。i30。 P1=0xff。i10。 //無任何鍵按下時由此返回 } /*加熱控制函數(shù) void heatctrl(void)無參數(shù),無返回值判斷是否有加熱、加熱功率及檔位指示燈處理*/void heatctrl(void){if(!tempov) //當(dāng)沒有超溫標(biāo)志時 {relay=0。break。 led3=1。triac=0。unsigned int t0rig。 //字節(jié)合成字tempmin=0。 //接近最小值,取最小值 break。 TL0=0。 //市電過零后,根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的檔位給定時器T1賦延時參數(shù)ET1=1; //允許定時器T1中斷TR1=1。 //完成可控硅導(dǎo)通信號}
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