【導(dǎo)讀】本文設(shè)計了一個太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)。它以89C52單片機(jī)為核心，對太陽能熱水器容器內(nèi)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(shè)置；定時水溫過低智能電加熱等功能。六章對其他電路作了介紹，第七章是對水位測量電路的硬件調(diào)試。它與使用A/D轉(zhuǎn)換器相比，電路簡單、制造成本低。對水位、水溫要求不精確的場合。取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）。不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少。量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。保密的論文（設(shè)計）在解密后適。序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用

　　

【正文】 U 4 E A7 4F 0 7abfcgdeGNDa1c3b2e5d4f6g7dp8dpL E D 2abfcgdeGNDa1c3b2e5d4f6g7dp8dpL E D 4abfcgdeGNDa1c3b2e5d4f6g7dp8dpL E D 3abfcgdeGNDa1c3b2e5d4f6g7dp8dpL E D 6abfcgdeGNDa1c3b2e5d4f6g7dp8dpL E D 5R 1 51 0K+512345678161514131211109R P 12 00 8+512345678 abfcgdeGNDa1c3b2e5d4f6g7dp8dpL E D 11 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 812345678L E D 1L E D 2L E D 3L E D 4L E D 5L E D 6L E D 1LED2LED3LED4LED5LED6設(shè)置溫度設(shè)置水位電加熱上水 圖 44 用 8255A 擴(kuò)展的鍵盤和顯示電路 結(jié) 論 在顯示電路中用 8255A 的 PA 口輸出位選信號，通過 74F07 接 LED 顯示器的片選引腳。 7407 是 TTL 門集成的六路輸出緩沖器 /驅(qū)動器，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用的是共陰極 LED 顯示器，位選應(yīng)接低電平，可能有幾十毫安的電流 輸出，而單片機(jī)的 I/O 口最大能承受幾毫安的灌電流，所以需用 7407 來接受較大的輸出電流。 PB 口輸出的段選信號，通過 74LS245 芯片接 LED 段碼引腳，因?yàn)?8255A的輸出電流一般是微安級的，而 LED 一般則要求 5 到幾十毫安的電流，不能直接驅(qū)動 LED，而 74LS245 的高電平輸出電流在 15 毫安左右，可以驅(qū)動 LED 顯示。另外 74LS245 的輸出接上拉電阻，幫助驅(qū)動顯示器。 LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示子段 組成的顯示器件。在單片機(jī)系統(tǒng)中通常使用的是七段 LED 顯示器，這種顯示器有共陰極 共陽極兩種，在這次設(shè)計中選用 共陰極 LED 顯示器。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 結(jié) 論 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 0 3FH 9 6F 1 06 A 77 2 5B B 7C 3 4F C 39 4 66 D 5E 5 6D E 79 6 7D F 71 7 07 P 73 8 7F U 3E 8255A實(shí)現(xiàn)顯示方法 8255A 的 PA、 PB 口作為輸出口驅(qū)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 10001001。 8255A 的 RESET 引腳與單片機(jī)的 RESET 引腳直接相連，當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時， 8255A 同時復(fù)位。單片機(jī)的 口與 8255A 的片選信號 CS 相連，顯示期間一直輸出低電平，選中 8255。 在 、 都輸出高電平時 ,即 A1=1， A2=1 時， WR =0，單片機(jī)輸出寫信號，訪問控制寄存器，將方式控制字 10001001 通 過單片機(jī)的 P0 口與 8255A的 D0D7 數(shù)據(jù)口送給 8255 的控制字寄存器。由圖 53 的連接方式知控制字寄存器地址為： 0111 1111 1111 1111，即 0x7FFF，向該地址寫入控制字即可。 當(dāng) 、 都輸出低電平時， A1=0， A2=0 時， WR =0，單片機(jī)輸出寫信結(jié) 論 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。然后將 =0， =1，即 A1=0，A2=1， WR =0，單片機(jī)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。即端口 C 地址為： 0101 1111 1111 1111=0x5FFF，向該地址寫入段選碼即可。 顯示程序如下： /*定義 8255A 字符型字位口 */ define DIGPORT XBYTE[0x1FFF]//PA 口地址，位選碼地址 define WORDPORT XBYTE[0X3FFF]//PB 口地址， 段 選碼地址 define CCOM XBYTE[0X7FFFF]//控制字寄存器地址 define KPORT XBYTE[0X5FFF]//PC 口，鍵盤掃描地址 void display(void) { uchar i。 //顯示緩沖區(qū)首址 uchar delay。 //顯示延時 uchar disp。 //顯示內(nèi)容 uchar digit。 //定義數(shù)碼管顯示位 digit=0x08。 for(i=0。i2。i++) { if(BUFFER[i]100) disp=BUFFER[i]%10+10。 else disp=BUFFER[i]%10。 DIGPORT=digit。 WORDPORT=TABLE[disp]。 結(jié) 論 for(delay=0。delay=200。delay++)。 digit=digit1。 disp=BUFFER[i]/10。 DIGPORT=digit。 WORDPORT=TABLE[disp]。 for(delay=0。delay=200。delay++)。 digit=digit1。 } } 結(jié) 論 第 五 章 其他硬件電路設(shè)計 上水、電加熱、報警電路屬于大功率驅(qū)動電路，需用開關(guān)控制外部電源的關(guān)斷。水位顯示是簡單的三極管驅(qū)動電路。電源電路微單片機(jī)的主電路及部分驅(qū)動開關(guān)提供電源。本章對這些綜合介紹。 上水電磁閥、電加熱 、報警等驅(qū)動電路 上水電磁閥、電加熱開關(guān)、水位顯示、報警開關(guān)等驅(qū)動電路均采用 9013 三極管進(jìn)行放大驅(qū)動，如圖 61 所示。 上水控制電路 由單片機(jī) 口的輸出來控制上水電磁閥。單片機(jī) 口通過一個 的電阻接 9013三極管的基極， 9013的集電極通過一個單刀繼電器接正 12V電源，9013 射極接地。當(dāng) 輸出低電平時，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 0, 0CBII??,所以此時流過繼電器的電流幾乎為 0，繼電器打開。當(dāng) 口輸出高電平時，三極管 9013 導(dǎo)通，有較大的飽和電流流過繼電器，使其吸合、關(guān)閉，從而開啟電磁閥。 電加熱控制電路 電加熱的繼電器采用雙開關(guān)繼電器，一個開關(guān)控制電加熱器的火線，另一個控制零線。當(dāng) 輸出低電平時，三極管不導(dǎo)通，繼電器無電流通過，開關(guān)開啟，電加熱器不工作。當(dāng) 輸出高電平時，三極管導(dǎo)通，繼電器有較大電流通過，開關(guān)閉合，電加熱器開始工作。 報警控制電路 報警輸出三極管的集電極接蜂鳴器，蜂鳴器的另一端接正 5 伏電源。有 口控制報警電路，當(dāng)水位超標(biāo)時 ，不報警時將 口置低電平。 結(jié) 論 水位顯示電路 水位顯示電路由 口來控制，其中 口輸出高低電平控制水位的顯示與否， 口輸出高低電平控制二極管的亮滅來顯示水位。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 8 J u n 2 0 0 7 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \桌面 \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 0 / T1P 1 1 / T2P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U18 9 C 5 2Q39 0 1 3R 1 22 .2 kR 1 42 .2 kR 1 32 .2 kL S 1S P E A K E RD2I N 4 0 0 1D1I N 4 0 0 112J P 1H E A D E R 2J2P L U G A C F E M A L EK1R E L A Y D P S TK2R E L A Y S P S T+ 1 2+ 1 2DEY11 2 M H ZC5C A PC6C A P+5電加熱插座R52kR62kR72kR82kL0R E S 2L1R E S 2L2R E S 2L3R E S 2DCDER92 .2 kDADB+5DEDADBDCDD上水電磁閥接 220V 交流電Q19 0 1 3Q29 0 1 3Q39 0 1 3 圖 51 主要驅(qū)動電路電路圖 電源電路 對于太陽能用戶來講，最常用、最方便的電源當(dāng)然是 220V 的工頻交流電源，但太陽能容熱水器控制系統(tǒng)需要的是穩(wěn)定的 +5V 和 +12V 電源，所以要為控制系統(tǒng)設(shè)計直流電源電路。 由于本設(shè)計由 +5V 和 +12V 兩個不同的電壓供電，并且 +5V 是主電源 。變壓器分別采用 220/8 和 220/15 的變壓器，穩(wěn)壓電路分別采用集成穩(wěn)壓器件 7805 和7812 進(jìn)行穩(wěn)壓。圖 62 為系統(tǒng) +5V 直流電源的整體圖， +12V 電源與它基本相同。 結(jié) 論 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 7 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : C : \ D O C U M E ~ 1 \ p c \ L O C A L S ~ 1 \ T e m p \ R a r \ M yD e s i g n. dd bD r a w n B y:1234D1I N 4 0 01T12 20 / 8C11 04C21 04E11 00 0 u F+5V i n1GND2V o ut3U6 7 80 5 圖 62 系統(tǒng)直流電源總圖 結(jié) 論 本課題設(shè)計了一個以 89C52 單片機(jī)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(nèi)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(shè)定；定時水溫過低智