智能熱水器系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 16:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 路所組成，設(shè)計(jì)框圖：電源變壓器整流濾波電路穩(wěn)壓電路輸入電壓U1輸出電壓U2 直流穩(wěn)壓電源各部分簡介：（1）電源變壓器電源變壓器作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓V1變換成整流濾波電路所需的交流電壓V2。變壓器副邊與原邊的功率比P2/P1=η，式中η為變壓器的效率。（2）整流濾波電路接上負(fù)載時(shí)的橋式整流電容濾波電路的輸出電壓介于上述兩者之間，其大小與放電時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)，RLC越大，U0越大。（3）穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)輸入交流電源電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。由于三端式穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有應(yīng)用時(shí)外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用。三端式穩(wěn)壓器有兩種，一種稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器。它們的基本組成及工作原理都相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。（6）電路目的：給單片機(jī)及其他控制電路提供電源。電源設(shè)計(jì)是電路設(shè)計(jì)很重要關(guān)節(jié)。它的穩(wěn)定與否涉及到電路是否能穩(wěn)定工作。按要求需要一個(gè)+5V電壓，一個(gè)+12V左右可調(diào)電壓。于是采用可調(diào)壓芯片LM317，它是穩(wěn)壓芯片。LM317是三端穩(wěn)壓集成電路，～37V。它具有輸出電壓可變、內(nèi)藏保護(hù)功能、體積小、性價(jià)比高、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。用它制作輸出電壓可變穩(wěn)壓電源，調(diào)節(jié)可變電阻R2，便可從LM317輸出端獲得UO(可變輸出電壓)。既然ID和IRl對調(diào)節(jié)輸出電壓UO都起到了一定作用，并且IR1是由R1提供，IRI大小也沒有任何限制，+IDR2=UO關(guān)系。 可調(diào)穩(wěn)壓電路原理圖+5V電壓也是利用三端穩(wěn)壓集成電路得到的，采用7805芯片。其用法和LM317差別不大，如下圖所示。LM7805的1端是電源的輸入端，3端是輸出端，2端是接地端。 7805三端穩(wěn)壓電源電路本設(shè)計(jì)電源電路原理圖見附錄3。 鍵盤接口電路本畢業(yè)設(shè)計(jì)的按鍵采用獨(dú)立式按鍵，是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖： 按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí)，I/O口線有確定的高電平。當(dāng)I/O口線內(nèi)部有上拉電阻時(shí)，外電路不可接上拉電阻。獨(dú)立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序，具體編程見程序清單。 報(bào)警電路當(dāng)溫度超過上限是電路會(huì)報(bào)警，提示水溫過高，注意安全。圖下面位報(bào)警電路： 圖2.. 報(bào)警電路本文采用溫度傳感器DS18B20采集電熱水器的實(shí)時(shí)溫度, 。在本次設(shè)計(jì)中我們所控的對象為水溫。其電路原理框圖如下： 溫度檢測電路當(dāng)傳感器工作時(shí)，如果水溫超過60℃，將溫度傳給單片機(jī)，蜂鳴器報(bào)警，并斷電；如果水溫低于30℃，熱水器開始工作，加熱指示燈亮。 紅外一體接收模塊，，實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)外圍電路的控制，如電磁閥控制水閥電路，液晶顯示淋浴時(shí)間等。紅外采集電路[7]如圖35：在本系統(tǒng)中，用LCD液晶屏來構(gòu)成顯示部分，主要在人來時(shí)對淋浴計(jì)時(shí)時(shí)間和定時(shí)時(shí)間的顯示。LCD液晶顯示器具有功耗低、壽命長、無輻射、不易引起視疲勞等優(yōu)點(diǎn)，正在被廣泛應(yīng)用于儀表、家用電器、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療儀器及交通和通信領(lǐng)域[8]。本系統(tǒng)中，選擇JHD162A作為液晶屏的顯示驅(qū)動(dòng)控制器。 1602液晶模塊JHD162A 簡介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD 目前常用16*1 16*2 20*2和40*2行等的模塊。是一種很常用的小型液晶顯示模塊 在單片機(jī)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)等的人機(jī)界面中得到了廣泛的應(yīng)用。 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)如下：(1)顯示容量：162個(gè)字符(2)芯片工作電壓：(3)工作電流：()(4)模塊最佳工作電壓：(5)字符尺寸：(WH)mm 引腳功能說明：1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，： 引腳接口說明表編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極 1602LCD的指令說明及時(shí)序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，： 指令說明序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式0000000
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