【正文】 壓器 它的任 務(wù)是把電源電壓 220V 變壓到合適的大小。通過 “ 上水 ” 鍵，可實(shí)現(xiàn)手動 控制電磁閥 上水。與水量設(shè)定類似 ,長按后 ,進(jìn)行溫度設(shè)定。預(yù)分頻器的分頻比率由OPTION 內(nèi)的 PS0～ PS2 決定。 本系統(tǒng)中 ,有四個(gè)功能按鍵：定時(shí)加水、恒溫控制、手動加水和手動加熱 。 水 位 至預(yù)置水位 后電磁閥關(guān)閉，停止上水 ；若溫度高于 1000C，不上水 ， 防止出現(xiàn)低水量、高水溫的不合理現(xiàn)象。 2） 水溫顯示，測溫范圍 0～ 99 0C；精度 177?？傊柲軣崴饕咽且患碗娨暀C(jī)、洗衣機(jī)一樣必不可少的家用電器。 本設(shè)計(jì) 追蹤科技應(yīng)用前沿，跟蹤市場，根據(jù)論文資料及市場現(xiàn)有產(chǎn)品模型，在加上自己的理解和創(chuàng)意，模仿出了一套智能化的太陽能熱水器控 制系統(tǒng)。 Software debugging. 1 引 言 當(dāng)前能源緊缺 ， 用電緊張 ， 太陽能是綠色能源 ， 得到廣大用戶的喜愛。 太陽能熱水器自動控制 硬件電路，輔以相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)， 來 實(shí)現(xiàn)溫度和水位參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示 ， 而且具有溫度設(shè)定、水位設(shè)定與控制功能 ， 停電后再來電時(shí)也不用重新設(shè)定 ， 具有故障報(bào)警和故障自處理功能 ，良好的穩(wěn)定性和抗干擾性能。 ANYANGINSTITUTEOF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 論 文 基于 AT89C51 的 太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Design of Solar Water Heater Automatic Control System Based on AT89C51 系（院）名稱： 電子信息與電氣工程 專 業(yè) 班 級 ： 05 級 電子信息工程 1 班 學(xué) 生 姓 名 ： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 講 師 2021 年 5 月 2 目錄 摘 要 ........................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................. II 引 言 ............................................................................................................................1 第一章 概述 ..............................................................................................................2 課題的背景意義 ...............................................................................................2 太陽能熱水器和其控制器的發(fā)展現(xiàn)狀 ...........................................................2 課題的研究內(nèi)容 ...............................................................................................3 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................4 控制系統(tǒng)技術(shù)性能要求 ....................................................................................4 太陽能控制系統(tǒng)工作原理 :...............................................................................4 系統(tǒng)原理 ...................................................................................................4 方案比較 ...................................................................................................4 第三章 硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................................8 直流電源的設(shè)計(jì) ...............................................................................................8 直流電源的圖解 .......................................................................................8 方案論證 ...................................................................................................9 方案實(shí)現(xiàn) ...................................................................................................9 接口電路 ..........................................................................................................10 控制模塊 .......................................................................................................... 11 3 顯示模塊 .......................................................................................................... 11 驅(qū)動電路 ..........................................................................................................14 蜂鳴器驅(qū)動電路 ...................................................................................14 繼電器驅(qū)動電路 ...................................................................................14 第四章 水位 從而 實(shí)現(xiàn)了熱水器的自動及節(jié)能 。 Solarpowered water heater。 2 第一章 概述 課題的背景意義 隨著太陽能熱水器的迅速推廣， 廣大消費(fèi)者對太陽能熱水器特別是太陽能熱水器控制器的要求越來越高， 太陽能熱水器商家為使自己的 產(chǎn)品能在市場上生存和發(fā)展，在不斷提高太陽能熱水器熱水性能的同時(shí) ， 也不斷加大力度滿足消費(fèi)者對于太陽能使用方便的要求，于是太陽能熱水器的智能化程度越來越高。到目前已有許多太陽能品牌為大家耳熟能詳，如皇明、桑樂、四季牧歌 、力諾等。 本系統(tǒng)需 要完成的控制系統(tǒng)技術(shù)性能如下： 1） 使用電源 220V AC，功耗 5W。當(dāng)水位從高到低，出現(xiàn)缺水狀態(tài)時(shí)，蜂鳴報(bào)警，缺水指示燈亮，電磁閥開始工 作 ， 熱水器容器上水，水位上升超過“低”水位后， 缺水指示燈 熄滅，蜂鳴 器停止報(bào)警。 5 圖 21 總體布局圖 在本系統(tǒng)中 ,RA0～ RA3 用于七段碼顯示 ,RB6 控制水閘開關(guān) ,RB7 控制電 加熱管 ,RC3～ RC5 用于按鍵設(shè)計(jì)和讀取水量 ,RC0～ RC2 用于跟 DS1820 通信進(jìn)行水溫測量 ,RB0～ RB1對七段碼進(jìn)行掃描 ,RB2～ RB5 LED指示燈顯示 ,RC6漏電檢測 ,RC7控制揚(yáng)聲器用于報(bào)警和指示。 OPTION 寄存器的 PSA 位控制預(yù)分頻器分配對象 ,當(dāng) PSA 為“ 1” ,分配給 RTCC,即外部或內(nèi)部信號經(jīng)過預(yù)分頻器分頻后 再輸出給 RTCC。 b) 按下恒溫控制鈕 ,恒溫 LED變亮 ,表示進(jìn)行恒溫控制 ,再按一下 LED 滅 ,取消恒溫控制。 圖 23系統(tǒng)示意圖 通過 “ 水位設(shè)置 ” 鍵可進(jìn)行水位設(shè)置，可設(shè)置加水水位 低 、 中 、 高 、 滿 。 直流電源的設(shè)計(jì) 直流電源的圖解 本 設(shè)計(jì) 可采用集成三端穩(wěn)壓器，只要加上一些外圍元件即可實(shí)現(xiàn)。 （ 3） 濾波電路 它的任務(wù)是將全濾波形通過 RC 濾波網(wǎng)絡(luò)以后變成更平坦的直流電壓，減小脈動，提高整流的效果。根據(jù)上面的計(jì)算，本電源可選用 1A/25V 的整流橋堆。所以，接口電路的基本功能就是對數(shù)據(jù)傳送實(shí)現(xiàn)控制，具體包括 5種功能：地址譯碼、數(shù)據(jù)緩沖、信息轉(zhuǎn)換、提供命令譯碼和狀態(tài)信息、定時(shí)和控制。 （ 1）水位顯示： 本系統(tǒng)需顯示水位，水位分 低 、 中 、 高 、 滿四 檔，均用發(fā)光二極管來指示。共陽極結(jié)構(gòu)：把各段發(fā)光二極管的陽極連接在一起構(gòu)成公共陽極，如圖33b 所示。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)際使用的 LED 顯示器有多個(gè)， N 位LED 顯示器的顯示要從兩個(gè)方面來控制：其一是控制 N 位的字段顯示（即顯示什么字符）；其二是控制字位（即哪一位到哪一位亮）。動態(tài)顯示方式的接口電路的連接方法是：將所有LED 位的段選線（ a ～ dp）同名并聯(lián)，即所有 a段并聯(lián)，所有 b 段并聯(lián)。 CRRRT ???? )4( 541 公式 (41) 當(dāng) a hb 時(shí)，傳感器電阻阻值 為 3R，對應(yīng) CRRRT ???? )3(542 ，系統(tǒng)處于 20%水位。這種器件在被測溫度一定時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)恒流源。 AD590 的工作原理 在被測溫度一定時(shí)， AD590 相當(dāng)于一個(gè)恒流源，把它和 5～ 30V 的直流電源相連，并在輸出端串接一個(gè) 1kΩ 的恒值電阻，那么，此電阻上流過的電流將和被測溫度成 17 正比，此時(shí)電阻兩端將會有 1mV／ K 的電壓信號。 R R6 是薄膜工藝制成的低溫度系數(shù)電阻，供出廠前調(diào)整之用。 T9 和 T11 的發(fā)射結(jié)面積比為 8： 1， T10和 T11 的發(fā)射結(jié)面積相等。它的非線形誤差為 177。其典型應(yīng)用參數(shù)為： R=10kΩ ， C=150pF， CLKf ≈ 640kHz，每秒鐘可轉(zhuǎn)換 1 萬次。 ADC0804 工作電路見圖 46： 20 圖 46單片機(jī)和 0804接口電路 ADC0804 由于具有三態(tài)輸出鎖存器，可直接驅(qū)動數(shù)據(jù)總線，故與 AT89C51 接口電路十分簡單，直接連接成上圖即可。2REFV端電壓應(yīng)為輸入電壓的 21 。取 A/D 結(jié)果送到 A SETB 。 中斷系統(tǒng)： 8051 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷 、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2級的優(yōu)先級別選擇。 復(fù)位引腳：至于復(fù)位是何含義及為何需要復(fù)要復(fù)位，在單片機(jī)功能中介紹。 系統(tǒng)中一共設(shè)計(jì)了 4 個(gè)按鍵 ,采用查詢方式的獨(dú)立式按鍵接口 ,通過檢測輸入線的電平狀態(tài)來判斷哪個(gè)按鍵被按下了。當(dāng)?shù)谝淮伟?S6 鍵時(shí)，進(jìn)入水溫設(shè)置狀態(tài)，然后每按一次 S6 為設(shè)置水溫加一，循環(huán)工作 手動上水 功能 ： 手動上水鍵與 口連接， 運(yùn)用中斷方式 0，下降沿觸發(fā)。 口用于控制蜂鳴器，當(dāng)系統(tǒng)處于缺水狀態(tài)時(shí)，蜂鳴器都會鳴叫，即讓 處于高電平以實(shí)現(xiàn)蜂鳴。 ③ ~ 置 0， ~ 置 1，中水位的現(xiàn)實(shí)。并為定時(shí)加熱提供了時(shí)間參考，從而完成自動電加熱。 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1996 [3] 鮑小南 .《 單片機(jī)基礎(chǔ) 》 杭州：浙江大學(xué)出版社， 2021 [4] 治占友 .171