【正文】 Ω 1 11 碳膜電阻 RXT510Ω 1 12 碳膜電阻 3 13 碳膜電阻 RXT10KΩ 4 14 電解電容 CXD10μ F/16V 1 15 電解電容 47μ F/50V 2 16 瓷片電容 30pF 2 17 瓷片電容 103 4 18 按鍵 6*6*5MM 微動輕觸按鍵 3 19 三極管 S9014 1 20 三極管 S9012 3 21 二極管 1N4007 8 22 發(fā)光二級管 3MM 紅發(fā)光二極管 3 23 熱保險絲 105℃ 1 24 繼電器 DC5VAC250V10A 2 25 晶振 1 26 變壓器 220V9V 10W 1 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 29 附錄 3： 源程序清單 include include include void delay(unsigned int)。在此我向老師表示我誠摯的謝意。在這四年的時間里，使我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。 畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在大學(xué)的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束。 在本次課程設(shè)計中使我真正了解到了實踐與理論結(jié)合的重要性，以前總是在頭腦中產(chǎn)生一 種想法，卻從沒有機(jī)會去認(rèn)真的做它們，以至不知道結(jié)果是行通還是行不通，但通過這一周的課程設(shè)計終于可以使我獨立的去完成一個項目，雖然結(jié)果難免有不足之處，但畢竟是親自動手去做的，收獲是可想而知的。 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 25 在設(shè)計中我遇到了很多困難，也讓我對一些生疏的有了更深刻的了解，比如二分查找算法，我現(xiàn)在可以說已經(jīng)能夠熟練掌握。 盡管這次設(shè)計中我還不能做到盡善盡美，一些內(nèi)容還有待于進(jìn)一步的研究，因為必定我們的知識有限，而且以前還沒有接觸過單片機(jī)，但為了這次課程設(shè)計，我 提前翻閱了很多資料，特別是了很多有關(guān)單片機(jī)的書籍，這給我以后學(xué)習(xí)單片機(jī)課程打下了基礎(chǔ)，也開拓了我的視野，是我了解到了單片機(jī)的用處是如此的廣泛。而在設(shè)計中還采用輕觸式按鈕來調(diào)節(jié)功率的檔位，其中一個按鈕時逐漸增加功率檔位，而另一個按鈕時逐漸減小功率檔位，還有一個是控制電源開關(guān)的通斷，即總開關(guān)。頻率的變化受到外界的干擾要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電阻變化所帶來的干擾，因此準(zhǔn)確性，可靠性 大大提高。本方案著重體現(xiàn)在較熱速度之快上，它采用雙向晶閘管（即可控硅）對價熱電路進(jìn)行控制，這樣系統(tǒng)的可靠性就大大增強(qiáng)，因為晶閘管能夠根據(jù)門極電壓可靠的接通或斷開，而且采用發(fā)光二極管來及時的檢測電路的加熱情況。 圖 61 程序編譯 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 24 第 7 章 系統(tǒng)的仿真與制作 在這次設(shè)計中，應(yīng)用到了兩個比較常用的軟件 Protues 仿真軟件和 keil 編譯軟件，首先我通過對電路要求編寫了 C 語言程序，通過 keil 編譯軟件進(jìn)行檢測，通過多次的修改，終于完成了電路程序的編譯，同時通過 keil 編譯軟件生成 *.HEX 的一個文件，然后根據(jù)要求通過 protues 仿真軟件做出相應(yīng)的電路圖來，將各個元器件連接好后，將生成的 *.HEX 文件寫到單片機(jī)中，然后進(jìn)行仿真，在這個過程中，所有元器件都處于一種理想的狀態(tài)，所以，只要程序和電路連接正確，仿真便很容易實現(xiàn)。其次，芯片很多都有時鐘輸入端，需要晶振支持。 軟件測試 由于本系統(tǒng)涉及到多個子程序，多個芯片的編程。 電路工作一段時間之后有的芯片發(fā)熱嚴(yán)重。在調(diào)試硬件時遇到過很多問題，但只要細(xì)心、認(rèn)真檢查這些問題都是可以避免的，主要問題及解決辦法現(xiàn)列如下： 接通電源后 LCM1602 沒有正確的顯示。按鍵掃描處理子程序流程圖如 44所示： 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 21 圖 54按鍵掃描處理子程序 溫度檢測子程序 此程序的目的是用來檢測水溫并傳給相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，它的可靠性直接關(guān)系到整個控制系統(tǒng)的精密程度。下圖即為顯示掃描子程序流程圖如圖 42 所示： 圖 52 顯示掃描子程序 加熱控制子程序 加熱控制子程序通過控制繼電器的通斷來決定是否給電熱絲通電加熱，而加熱的功率大小則由雙向可控硅的導(dǎo)通角來決定。根據(jù) CPU 的運行時間計算總的運行時間。掃描按鍵和溫度 2:顯示 DS18B20 溫度的函數(shù) ,( void cs18wd())這里面主要包括了要讀取溫度 ,顯示當(dāng)前溫度 ,超溫報警 ,控制總中斷等 3:設(shè)置函數(shù) ,( void sz())這里面包括了按鍵的掃描 ,設(shè)置檔位 ,設(shè)置設(shè)定溫度 ,電磁閥的控制 ,液晶的顯示 ,蜂鳴器的控制等 4:中斷函數(shù) (三個 ),這里面包括了 ,過零檢測信號 ,給 T0,T1,賦初值 ,給雙向可控硅導(dǎo)通信號等 從控制系統(tǒng)要完成的功能可知軟件編程主要由信號的采集輸出控制和參數(shù)及狀態(tài)顯示三部分組成信號的采集包括了溫度流量電壓信號的采集參數(shù)和狀態(tài)顯示部分實現(xiàn)對溫度流量加 熱功率和故障的顯示輸出控制部分是由一系列算法完成圖是控制器控制算法的框圖 其中包括出水溫度反饋的控制可控硅的工作完成對電熱水器的輸出控制繼電器的實現(xiàn)粗調(diào)控制可控硅做細(xì)調(diào)控制控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)由主程序中河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 斷服務(wù)程序若干功能模塊子程序組成 主程序流程圖 由于 51 系列單片機(jī)沒有停機(jī)命令，所以可以利用主程序設(shè)置死循環(huán)反復(fù)運行各個任務(wù)。 快熱式電熱水器溫度控制系統(tǒng)程序是由 MCS51單片機(jī) C語言編寫 ,整個程序主要由 8 個子函數(shù)組成 ,分別是 2 個延時函數(shù) (毫秒級和微秒級 ),一個寫液晶 數(shù)據(jù)函數(shù) ,一個寫液晶指令 (地址 )函數(shù) ,一個寫 DS18B20 數(shù)據(jù)函數(shù) ,一個讀 DS18B20 數(shù)據(jù)函數(shù) ,一個復(fù)位 DS18B20的函數(shù) .一個初始化函數(shù) (不包括中斷函數(shù) )。它的電路圖 如圖 36所示 ： abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S ?D P Y _ 7 S E G _ D PabfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S ?D P Y _ 7 S E G _ D PR 1 1200*8R 1 2R 1 3R 1 5R 1 7R 1 8R 1 6R 1 4R9R 1 0Q?P N P 1Q?P N P 1+5 圖 45 顯示電路 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 第 5 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 程序概括 單片機(jī)的快熱式家用電熱水器的設(shè)計主要包括主程序、顯示掃描、按鍵掃描子程序、加熱控制子程序和溫度檢測子程序。它的熔斷絲選為 110度的熱保險絲，控制加熱溫度。它的電路如圖 32 所示： R4100R 2 41KU 3 C7 4 L S 0 4U 3 A7 4 L S 0 4U 3 B7 4 L S 0 4C1P o r t 圖 42 溫度傳感器及放大電路 過零檢測電路圖的設(shè)計 此電路應(yīng)用三極管的通斷來引發(fā)輸出脈沖的有無，每當(dāng)三極管接通時電路輸出一個正的脈沖，而當(dāng)三級管截止時不輸出脈沖，以此來控制雙向晶閘管的導(dǎo) 通。PSEN 可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負(fù)載。 輸出： SEN—— 片外程序存儲器選通信號，低電平有效。河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 14 另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編 程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 ALE 可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負(fù)載。 ALE以 1/6 的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用作對外輸出的時鐘或用于定時。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在編程時，其上施加 21V的編程電壓。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 —— RD 低電平有效，輸出，片外存儲器讀選通。 —— T1 定時器 /計數(shù)器 1 的外部輸入，輸入。 —— INT1 外部中斷 1，輸入。 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 —— TXD（串行輸 出口），輸出。 P3 口可以輸入 /輸出 4 個 LSTTL 負(fù)載。 P3 口提供各種替代功能。 P2 口可以驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載。當(dāng)使用片外存儲器（ ROM 及 RAM）時，輸出高 8位地址。這時，讀兩個特殊輸入引腳的輸出鎖存器應(yīng)由程序置 1。 P1口可驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載。 P1 口 —— 8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口。在程序校驗期間，輸出指令字節(jié)（需加外部上拉電路）。 2． I/O（ 4 個口， 32 根） P0口 —— 8 位、漏極開路的雙向 I/O口。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 圖 41 AT89C52 邏輯引腳圖 各引腳功能敘述如下： 1．電源和晶振 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 12 VCC—— 運行和程序校驗時加 +5V GND—— 接地 XTAL1—— 輸入到振蕩器的反