【正文】 er=1Key3按下否？N++1YKey4按下否？1YNNKey5按下否？Sure=1Y返回Flag=1，顯示水位Flag=0，顯示溫度N 按鍵掃描程序 顯示子程序電路中設(shè)計(jì)了3位LED顯示器，其功能為：左首位為十位數(shù)或標(biāo)志位，左二位為個(gè)位數(shù)，左三位為小數(shù)點(diǎn)后的十分位數(shù)。最低溫度值T0用戶可以通過(guò)按鍵K3K5設(shè)定。 44H溫度轉(zhuǎn)換命令：溫度轉(zhuǎn)化命令初始化一次溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后，結(jié)果被保存在兩字節(jié)溫度寄存器中，然后DS18B20進(jìn)入到低電壓零狀態(tài)。當(dāng)水位低于設(shè)定值時(shí)，繼電器打開(kāi)，上水裝置開(kāi)始工作；當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí)，繼電器關(guān)閉，上水裝置停止工作，保證水位在正常的范圍內(nèi)。周期與水位高度呈線性關(guān)系，其計(jì)算公式比較簡(jiǎn)單，因此本文采用利用單片機(jī)的定時(shí)器測(cè)量方波經(jīng)過(guò)10個(gè)周期的時(shí)間T’來(lái)計(jì)算信號(hào)周期，從而提高測(cè)量精度。而矩陣式鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是占用的I/O口較少，但是其設(shè)置，操作和識(shí)別都比較復(fù)雜。這樣不僅環(huán)保節(jié)能，而且節(jié)省大量加熱時(shí)間。段碼由P0口控制，位碼由P2口的低四位控制?；诰€路簡(jiǎn)單，測(cè)量精確，操作方便的考慮，本論文采用DS18B20數(shù)字傳感器作為測(cè)溫元件，其與單片機(jī)的連接電路圖如下： 溫度采集電路 顯示電路在單片機(jī)構(gòu)成的小系統(tǒng),一般均采用LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示[8]，因?yàn)長(zhǎng)ED數(shù)碼管數(shù)碼管采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少。根據(jù)公式（）和（）可知水位的高度H與輸出的方波周期T的關(guān)系為： （）本設(shè)計(jì)采用計(jì)數(shù)的方式對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行處理，采用12MHz的晶振與單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)，其定時(shí)器一次測(cè)量時(shí)間范圍大約在1us到65ms之間，因此振蕩器產(chǎn)生的方波信號(hào)周期必需在此范圍。由此可見(jiàn)，采用電容頻率裝換電路更簡(jiǎn)單可靠。主要用于壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數(shù)的測(cè)量。第三部分包括第四章,得出本設(shè)計(jì)的結(jié)論并對(duì)設(shè)計(jì)的下一步工作做出展望。但是在實(shí)際操作中卻遇到問(wèn)題,如：（1）晚上水箱里加滿了冷水,恒溫控制下的電加熱器將立即啟動(dòng)并持續(xù)工作一夜,以保證水溫,造成了能源的巨大浪費(fèi)。水滿后自動(dòng)停水的功能一般都能做到,關(guān)鍵是缺水時(shí)的自動(dòng)補(bǔ)水,卻普遍存在問(wèn)題。隨著中高溫太陽(yáng)能熱水器的開(kāi)發(fā)以及太陽(yáng)能與建筑一體化技術(shù)的日益完善，太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用領(lǐng)域不再局限于提供熱水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工業(yè)應(yīng)用方向拓展。單片機(jī)。本文結(jié)合實(shí)際太陽(yáng)能熱水器的具體應(yīng)用，在介紹太陽(yáng)能、傳感器、單片機(jī)的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，根據(jù)太陽(yáng)能熱水器對(duì)控制器的要求與特點(diǎn)，提出了基于DS18B電容式液位傳感器水位檢測(cè)電路的太陽(yáng)能熱水器水位溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，使得系統(tǒng)的水位能夠連續(xù)顯示，輔助加熱系統(tǒng)能夠即用即熱，低溫天氣時(shí)能啟動(dòng)防凍加熱實(shí)行自我保護(hù)等，同時(shí)也給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)方法。進(jìn)入21世紀(jì)來(lái)，由于能源緊缺的進(jìn)一步加重，很多國(guó)家都把發(fā)展太陽(yáng)能熱水器上升為國(guó)家戰(zhàn)略，例如西班牙2005年要求在新建筑物中安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電和集熱系統(tǒng)，以色列也于2006年要求安裝太陽(yáng)能水加熱系統(tǒng)，澳大利亞也出臺(tái)了國(guó)家條例促進(jìn)太陽(yáng)能熱水器的健康發(fā)展[1]。其工作原理為：集熱器吸收陽(yáng)光照射將其轉(zhuǎn)化為熱能加熱管中的水，利用冷水下沉熱水上浮的原理，從而使熱水循環(huán)至水箱，水箱可以保溫并可以供數(shù)小時(shí)后用戶使用熱水。當(dāng)水用完時(shí)出于不能空曬的考慮而立即補(bǔ)水, 似乎合情合理,但若進(jìn)一步分析:如果當(dāng)天晚上仍有少量余水就不能立即補(bǔ)水。(3)很多熱水器沒(méi)有低溫保護(hù)裝置，這在極端天氣條件下會(huì)使太陽(yáng)能熱水器發(fā)生致命性損壞。單片 機(jī)水位檢測(cè)電路溫度檢測(cè)電路輔助加熱裝置水位溫度顯示上水繼電器防凍加熱裝置　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 水位測(cè)量 目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能熱水器的水位傳感器主要有：水電接觸的電極式傳感器、霍爾效應(yīng)的浮子式傳感器和壓力式傳感器[3]，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，最突出和普遍的問(wèn)題是電極式和浮子式傳感器的缺陷是所顯示的水位很粗糙，一般顯示水箱水位只有45點(diǎn)，壓力式傳感器雖然可以連續(xù)顯示水箱水位的狀態(tài)，但成本很高。ε0、ε分別為空氣和被測(cè)水的介電常數(shù)，其中ε0=1012F/m[6],蒸餾水的介電常數(shù)ε=80ε0[6]。在這一過(guò)程中，Ra，Rb上是總有電流的。由此當(dāng)水位為0時(shí)，其電容傳感器為32PF,；而水箱水滿時(shí)，電容C=2567PF,T=。在單片機(jī)系統(tǒng)中，LED顯示接口一般采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)掃描兩種驅(qū)動(dòng)方式。 顯示電路 加熱電路設(shè)計(jì) 防凍加熱控制電路在氣溫低于冰點(diǎn)的時(shí)候，太陽(yáng)能熱水器的水箱會(huì)結(jié)冰導(dǎo)致熱水器的損壞，而目前防凍保護(hù)裝置在太陽(yáng)能的生產(chǎn)使用中沒(méi)有受到應(yīng)有的重視，08年冰凍雪災(zāi)致使南方很多熱水器發(fā)生故障正式證明了這一點(diǎn)，所以在太陽(yáng)能熱水器水箱中安裝防凍加熱裝置時(shí)很有必要的。 熱水器輔助加熱電路圖 上水控制電路自動(dòng)上水對(duì)于太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制具有重要的作用。按鍵工作原理：按鍵是一種常開(kāi)型按鈕開(kāi)關(guān)。TH1=0XFF TL1=0XF5TH0=0X00 TL0=0X00？N開(kāi)定時(shí)器開(kāi)計(jì)數(shù)器開(kāi)中斷測(cè)量標(biāo)志位是否為1？返回主程序DisplayNYY 水位檢測(cè)子程序首先設(shè)置T0為定時(shí)器模式，T1為計(jì)數(shù)器模式，并進(jìn)行賦值FFH，F(xiàn)5H給T1，,既從一個(gè)周期下降沿開(kāi)始計(jì)時(shí)。 溫度檢測(cè)子程序本設(shè)計(jì)只用一個(gè)DS18B20對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，整個(gè)程序包含的主要有：延時(shí)函數(shù)、復(fù)位函數(shù)、位讀函數(shù)、位寫函數(shù)、字節(jié)讀函數(shù)、字節(jié)寫函數(shù)、DAC1數(shù)模轉(zhuǎn)換、讀取溫度函數(shù)等。當(dāng)天氣溫度過(guò)低時(shí)（程序設(shè)定為低于2℃），熱水器可能會(huì)結(jié)冰導(dǎo)致?lián)p壞，防凍加熱裝置開(kāi)始工作。斷開(kāi)說(shuō)明用戶沒(méi)有使用熱水器，程序只運(yùn)行在防凍保護(hù)模塊，水溫與2℃比較并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。在測(cè)試的過(guò)程中，能完成對(duì)溫度的測(cè)量和控制。2． 熱水產(chǎn)量受季節(jié)、地區(qū)緯度、采熱面積、采熱器類型、環(huán)境溫度、供水溫度、風(fēng)速、日照實(shí)際等因素影響較大，所以以后控制儀可以朝區(qū)域化的方向發(fā)展。特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇見(jiàn)水位測(cè)量，設(shè)計(jì)思想，程序編譯等困難上都給予了認(rèn)真的指導(dǎo)，提出了許多寶貴的意見(jiàn)，在此，我對(duì)于何金龍老師給予我的幫助表示衷心的感謝！同時(shí)也感謝分院和圖書館的各位老師在設(shè)計(jì)完成的過(guò)程中給予的各種幫助，謹(jǐn)向各位老師表示誠(chéng)摯的謝意！在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中還得到了許多同學(xué)，包括在這方面有一定研究和了解的杜通波、童清浩、黃賢景等同學(xué)的幫助，在此不一一列舉，一并表示感謝