【正文】 太陽能熱水器智能水位控制系統(tǒng)整體結構介紹 4第三章 水位和水溫測量電路硬件設計 5 水位測量電路 5 方案比較選擇 5 水位測量電路的具體設計及優(yōu)化 8 水溫測量電路 15 方案比較選擇 15 水溫測量電路的設計及溫度計算方法 16 水位、水溫測量電路的整體設計 20第四章 顯示電路 21 方案選擇 21 8255A芯片介紹 21 8255A在太陽能熱水器控制電路中的作用 24 顯示電路工作原理 25 8255A顯示電路的硬件結構。其基本框圖如圖11所示。4．驅動電路。表31 輸出電阻值表短接方式無短接2345輸出電阻值（kΩ）極大25圖33 桑樂太陽能水位傳感器原理它的工作原理是，水面每接觸一個鋼針就會多并聯(lián)一個電阻，電阻隨水位變化而規(guī)律的變化。輸出阻抗低，通?？梢缘綆讱W姆，甚至更低，也就是說電壓跟隨器有較好的隔離作用，使輸出對輸入影像較小，正好滿足我們的要求[6]。所以： （34）那么當T=30ms,計數(shù)初值為0X8AD0=35536。void LvRead(){ if(buf[1]60) { WTLV=1。// 顯示4水位 L3=1。2．水溫計算方法NTC 熱敏電阻的阻值與溫度的準確關系為: (37)式中R0 為溫度為T0 時的電阻值，T0 ， 即25 ℃。 val=buf[3]*256+buf[2]。它采用40腳的DIP封裝，其引腳定義如表51所示。提供8255的端口地址信號。、A1=0，A2=0時，=0，單片機輸出寫信號，訪問端口A，將位選碼送出，選中要顯示的位，即端口A地址為：0001 1111 1111 1111=0x1FFF，向該地址寫入位選碼即可。delay++)。三極管截至，幾乎沒有電流通過三極管的基極到射極、集電極到射極，即,所以此時流過繼電器的電流幾乎為0，繼電器打開。并為定時加熱提供了時間參考，從而完成自動電加熱。/*定義P1口各管腳*/sbit L0=P2^0。void DS1302_Write(uchar reg,uchar dat)。//水位設定值uchar TMPSET。定時器工作于方式1 TH1=0X8A。//上水 } if(key==0x02) //設置水位 { if(WTLVSET==4) WTLVSET=0。 TR0=0。L1=1。L0=0。 DIGPORT=digit。a++) for(b=0。 for(i=8。i) { if(datamp。 Clr_DS1302_RST。 Set_DS1302_SCLK。 _nop_()。//打開寫保護 }void ReadTime(void)//讀取時間 { uchar dat。//秒 second=dat。//時 hour=dat。 //周 DS1302_Write(DS1302_HR_Reg,0x10)。 _nop_()。0x01) Set_DS1302_SDA。 } Clr_DS1302_RST。 _nop_()。 _nop_()。 digit=digit1。 for(i=2。 } else { WTLV=4。 else TMP=30int(val*5/10000)。//充放電變換 if(Hig)//充電開始時啟動定時器0 { TL0=TH0=0X00。}void key(void){ uchar key。 EA=1；//開外部中斷 IT0=1。/*定義調用存儲單元*//*顯示緩沖區(qū)（依次為高位低位）*/uchar BUFFER[3]={0,0,0}。/*聲明調用函數(shù)*/void inital(void)。uchar day=0x88。1． 完成了太陽能熱水器水位、水溫的測量和顯示電路的設計，并作了硬件調試，調試結果較為理想，得到了準確的分檔水位測量，和誤差較小的溫度測量，驗證了RC充放電測量電阻的可行性。本章對這些綜合介紹。 DIGPORT=digit。8255A的RESET引腳與單片機的RESET引腳直接相連，當單片機復位時，8255A同時復位。 特別注意，當將C口的低4位設置成同一傳送方向時，則端口C可用作為獨立的端口，因此，8255A提供了3個獨立的8為端口[9]。鍵盤采用復用方式，仍需要至少4個I/O口。定時器0和1已經(jīng)被水位測量電路，和充電定時占用，所以這里需可以編程序實現(xiàn)水位和水溫中斷輪流開關，來輪流使用定時器0,計算溫度傳感器的上升時間。另外與A/D轉換式溫度傳感器相比，其優(yōu)勢還是十分突出的：（1）僅需2個I/O口就能完成對溫度的檢測，節(jié)約了單片機的I/O，有利于降低成本。L2=1。由表32知R最大值為25KΩ，所以： (35)又由式38得： (36)這樣由公式336得到。又不影響單片機的其他工作。而當將其置低電平時，P1口相當于接地，將會出現(xiàn)相反的情況，其通過地一直給電容放電，電容電壓一直低電平。圖32 桑樂太陽能水位水溫傳感器外形圖從圖32中我們可以清楚的地看到傳感器外形非常簡單，一共只有4個端口，其中一個是防凍接口，沒有使用，使用的只有3個端口，在可用的三個端口上分別標有公共、水位、水溫標志，由此可知測量水位、水溫都只用了一個端口。2．時間、水位、溫度顯示和鍵盤電路。目前，各大商家紛紛提高太陽能熱水器的智能化程度來滿足消費者的需求。特別適用于對水位、水溫要求不精確的場合。 25 8255A實現(xiàn)顯示方法 27第五章 其他硬件電路設計 30 上水電磁閥、電加熱、報警等驅動電路 30 上水控制電路 30 電加熱控制電路 30 報警控制電路 30 水位顯示電路 30 電源電路 31參考文獻 33致 謝 34附 錄 35.. . . ..第一章 引 言 課題的背景意義隨著太陽能熱水器的迅速推廣，廣大消費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，也不斷加大力度滿足消費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。圖11 市場太陽能熱水器基本框圖[2]太陽能熱水器控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)水位顯示、水位控制、溫度顯示、防凍等多種功能，其中對水位的檢測、控制，實現(xiàn)水位顯示、自動上水、超限報警是太陽能熱水器控制系統(tǒng)的核心。包括電加熱、上水電磁閥、報警電路，是整個系統(tǒng)的執(zhí)行部分。利用單片機的一個口周期性的給電容電路充放電，然后用圖34 RC充放電式水位傳感器測量電路原理圖單片機監(jiān)測電容兩端電壓的變化，因為電容電壓的上升或下降時間t=RC，所以用單片機記錄這個時間就能判別電阻的變化，進而轉化為水位的變化進行顯示及其他動作。LM358的輸出電壓幅度為0 ,而要跟隨的電壓范圍為0—5V，所以應選用大于+，這里選用+12V單電源供電2．LM393的作用給比較器設置+3V的參考電壓，將電容電壓的指數(shù)曲線變成矩形波，波形圖如圖38所示。定時輸出30ms其程序如下：void main(){ initial()。 //顯示1水位 L3=0。L2=1。為材料系數(shù)。 if(val7549) TMP=97int(val*8/1000)。8255A為一可編程的通用接口芯片。單片機的P0口為8255A提供數(shù)據(jù)輸出輸入。=0，=1，即A1=0，A2=1，=0，單片機輸出寫信號，訪問端口B，將段選碼送出，保持幾毫秒的延時，使LED顯示。 digit=digit1。三極管9013導通，有較大的飽和電流流過繼電器，使其吸合、關閉，從而開啟電磁閥。5． 用鍵盤實現(xiàn)了手動上水、電加熱、參數(shù)設置等功能。sbit L1=P2^1。uchar DS1302_Read(uchar reg)。//水溫設定值uchar buf[4]={0,0,0,0}。//定時器1賦初值 TL1=0XD0。 else WTLVSET+=WTLVSET。 buf[0]=TL0。L0=1。 }}void WtTmCr()//水位、水溫控制{ if(WTLV==4) P1_1=0。 WORDPORT=TABLE[disp]。b200。i0。0x01) Set_DS1302_SDA。 _nop_()。 _nop_()。 } Clr_DS1302_RST。 dat=DS1302_Read(DS1302_YEAR_Reg)。 }.. . . ..附錄2 太陽能熱水器水位水溫傳感器圖片寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。 dat=DS1302_Read(DS1302_HR_Reg)。 //日 DS1302_Write(DS1302_DAY_Reg,0x04)。 Set_DS1302_SCLK。i) { if(regamp。 dat=1。 _nop_()。 _nop_()。delay++)。 //定義數(shù)碼管顯示位 digit=0x0200。L0=1。 else if(val20000) TMP=50int(val/1000)。 Hig=!Hig。 } } else return(0)。//初始化外部驅動口DS1302_Init()。void int1_int(void)。sbit DS1302_RST=P1^7。uchar date=0x88。圖62 系統(tǒng)直流電源總圖結 論本課題設計了一個以89C52單片機為核心配合其他外圍電路的太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)，完成了對太陽能熱水器容器內的水位、水溫測量、顯示；時間顯示；缺水時自動上水，水溢報警；手動上水、參數(shù)設定；定時水溫過低智能電加熱等功能模塊的設計。電源電路微單片機的主電路及部分驅動開關提供電源。 else disp=BUFFER[i]%10。共陰極七段LED顯示器的管腳如圖55所示圖45 共陰極LED顯示器的原理和管腳圖表41 共陰極LED顯示器七段碼顯示字符共陰極七段碼顯示字符共陰極七段碼03FH96F106A7725BB7C34FC39466D5E56DE7967DF71707P7387FU3E 8255A實現(xiàn)顯示方法8255A 的PA、PB口作為輸出口驅動數(shù)碼管顯示；PC口用作輸入口監(jiān)測鍵盤輸入，所以這里須用工作方式0——基本輸入輸出口工作方式，其方式控制字為100