【正文】 向放大器 XTAL2—— 反向放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器 （當(dāng)使用外部振蕩器時， XTAL1 接地， XTAL2 接收振蕩器信號） RST：復(fù)位輸入。 AT89C51 有 40引腳雙列直插（ DIP）形式。 在整個單片機(jī)控制系統(tǒng)中， CPU 既是運算處理中心，又是控制中心，是控制系統(tǒng)中最關(guān)鍵的器件。 過零檢測部分橋式電路，三極管和一個“非”門組成的電路，靈明度更高。報警電路采用自鳴式報警器。在本系統(tǒng)設(shè)計中 ,采用了 晶振 ,手動加上電復(fù)位 .為了更好的防干擾 ,晶振的外殼接地 ,另外還在 5V 與地之間加一個無級電容。 主要性能特點 : 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器； 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）； 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 5 個中斷優(yōu)先級、 2 層中斷嵌套中斷； 6 個中斷源； 2 個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器； 2 個全雙工串行通信口； 看門狗（ WDT）電路； 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路； 與 MCS51兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級程序存儲器保密鎖定； 1可編程串行通道； 1低功耗的閑置和掉電模式。 單片機(jī)晶振電路 AT89C52 是一個低功耗 40個管腳的高性能 CMOS8 位單片機(jī)片 ,內(nèi) 8KB ISP 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器。 溫度檢測程序完成溫度計算后，便刷新系統(tǒng)當(dāng)前溫度寄存器，并判斷有無超溫、置位或清除相應(yīng)的標(biāo)志位。 4）若 T0rig Tab[temp]，說明實際溫度應(yīng)該在 Ti與 Te之間，則修改查找范圍，令 Tm=Te；同理，若 T0rigTab[temp]，說明實際溫度應(yīng)該在 Te與 Tm 之間，則令 Ti=Te； 5）檢查查找范圍，若 TmTi=1,則判斷 T0rig更接近于最大值對應(yīng)的頻率 Tab[Tm] 還是最小值對應(yīng)的頻率 Tab[Ti]，實際溫度值取頻率更接近的那個值既完成查找。過程如下： 1）先給定查找的溫度最大值 Tm 和最小值 Ti，即確定查找的范圍，根據(jù)已有的溫度表默認(rèn)最大值 Tm=100，最小值 Ti=0。它是一個頻率對應(yīng)于溫度遞減的非線性函數(shù)，在 c 語言中用一個一維數(shù)組 b[101]來表示，下標(biāo)為溫度，數(shù)組元素為頻率值。 （ 6）排水。 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 8 第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)的工作流程 （ 1）接通電源 （ 2）開啟電熱水器 （ 3）調(diào)節(jié)水量。每個獨立式按鍵單獨占用一根輸入端口線，各鍵的工作狀態(tài)不會相互影響。不適用。行線通過上拉電阻接＋ 5V，被拉在高電平狀態(tài)。 鍵盤的選擇 方案一： 鍵盤選用行列式鍵盤，行列式鍵盤的接口方法，直接接口于單片機(jī)的 I/O口上。利用顯示器的余暉和人眼的視覺暫留現(xiàn)象，只要每一位顯示足夠短，則人看到的就是無為數(shù)碼管同時顯示。 方案二： LED數(shù)碼管顯示器動態(tài)顯示方式下，將所有位的段選線并聯(lián)在起，由位選線控制河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 哪位接收字段碼。 顯示器的選擇 LED 數(shù)碼管顯示器可分為兩種顯示方式：靜態(tài)顯示和動 態(tài)顯示。 方案一： 采用干電池，使用方便，安全可靠，但價格昂貴，且使用時間較短，所以不采用。但需要幾組電熱 絲和繼電器，成本增高且工作可靠性降低，所以不用。 方案二： 采用 74LS04 作為輸出放大電路的選擇，它還可以作為驅(qū)動電路使用， 74ls04 是TTL 電平反相器，使用較經(jīng)濟(jì)且性能也很理想，所以在本方案中采用。它的性河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6 能特點是短跑保護(hù)輸出 、真差動輸入級、底偏置電流為最大 100mA、每封裝含四個運算放大器、具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋⒐材７秶鷶U(kuò)展到負(fù)電源、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列、輸入端具有靜電保護(hù)功能。該四放大器可以工作在低到3 伏或者高到 32伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。所以采用此方案。這種方法雖然比較先進(jìn)，但電路也比較復(fù)雜成本也較高。但有變化率非線性，不適合測量高溫區(qū)等缺點。通常把被測溫度的變化轉(zhuǎn)換為敏感元件的電阻變化、電勢的變化，再經(jīng)過相應(yīng)的測量電路輸出電壓或電流，然后由這些參數(shù)的變化來檢測對象的溫度變化。 溫度檢測的方法很多，有熱點阻，熱電偶，熱敏電阻，還有專門的集成測溫傳感器等。 方案二： 因為 89C51 芯片內(nèi)部有 ROM，且片內(nèi) ROM 全部采用 Flash ROM，它能于 3V的超低壓工作，與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容，由于 89c51 單片機(jī)成本低廉且工作可靠，采用 12MH z 的晶振， 需所以我們選擇 89C51 作為系統(tǒng)微處理器。本系統(tǒng)硬件方案論證包括單片機(jī)、溫度檢測傳感器、加熱控制驅(qū)動電路、電源電路、及鍵盤和顯示電路的選擇 。 對于快熱式家用電熱水器來說，硬件系統(tǒng)是它的最基本的框架，是系統(tǒng)的所有功能的叢礎(chǔ)。目前比較先進(jìn)的方法是采用專門的集成測溫傳感器（如 DS18B20） ，直接將溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給單片機(jī)。 對于加熱功率的控制，最簡單的方法是由若干不同功率的電熱絲組合得到幾種加熱功率，但由于快熱式熱水器的加熱功率較普通的大，且檔位設(shè)置較多，用電熱絲組合的方法需要幾組電熱絲和繼電器，成本增高且工作可靠性降低，所以比較理想的是采用可控硅控制功率，電路簡單又控制方便。家用電熱水器一般采用方便，可靠的電熱絲加熱方法。 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 第 2章 設(shè)計方案論證 按快熱式電熱水器的功能要求，決定采用模塊組成系統(tǒng)，主要包括電源電路、單片機(jī)控制器、溫度檢測電路、按鍵輸入電路、 LED 數(shù)碼管及指示電路、報警電路和加熱控制電路。 （五）出水溫度超過 65℃時停止加熱，并蜂鳴報警，溫度降至 45℃以下時恢復(fù)。 （四）設(shè)置 3個輕觸按鈕，分別為電源開關(guān)鍵、“ +” 鍵和“ ”鍵。 1℃。 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 第 1章 總體功能要求 本設(shè)計研究的內(nèi)容和所做的工作本設(shè)計研究的內(nèi)容和所做的工作本設(shè)計研究的內(nèi)容和所做的工作本設(shè)計研究的內(nèi)容和所做的工作 （一）用 2位數(shù)碼管顯示出水溫度，能顯示設(shè)定功率檔位。（ 2）要做到安全可靠，這就要求控制電路要準(zhǔn)確及時，防止熱水器燒干而引發(fā)火災(zāi)或出現(xiàn)爆炸危險危及人身安全。特別方便于洗滌，和洗漱，是為現(xiàn)代家居廚房洗滌、衛(wèi)生間洗漱專業(yè)設(shè)計生產(chǎn)的快速電熱水器，結(jié)合了燃?xì)鉄崴骱蛡鹘y(tǒng)儲水式電熱水器優(yōu)點。 體積小不占空間，其中封閉式（尺寸為： 24cm**25cm，類似 25 25的衛(wèi)生河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2 間地磚那么小，純白色。 而快熱式電熱水器 克服了上述缺點。目前市場燃?xì)鉄崴鳌⑻柲軣崴?、儲水式電熱水器遍地開花，然而燃?xì)鉄崴饕蚱浒踩[患及越來越高的使用成本正逐漸淡出熱水器市場；而太陽能熱水器 也因其嚴(yán)格受天氣、氣候及安裝條件影響而很難占有更大市場份額；而目前占主流的儲水式電熱水器體積龐大、預(yù)熱時間長、熱水儲水量有限，已不適用現(xiàn)代生活節(jié)奏，于是快熱式電熱水器以其小巧時尚的外觀、比儲水式更快的加熱速度、比燃?xì)鉄崴鞲踩奶攸c橫空出世！在歐洲、東南亞市場熱水器發(fā)展歷程充分證明了這一點。 我國也在不斷大力提倡家庭使用快熱式電熱水器，這樣可以為國家節(jié)省很多電能。河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1 家用快熱式電熱水器的設(shè)計與制作 緒論 當(dāng)今社會大部分人在使用熱水器時，基本上都是采用的快熱式的。這是因為它給人們帶來了極大的方便，人們不再為熱水器耗電量大而發(fā)愁，所以快熱式電熱水器走進(jìn)千家萬戶應(yīng)經(jīng)成為必然的。使用電熱水器的方便之處還在于我國的電力來源比較方便，電能是無污染、清潔的，很受人們歡迎。 普通電熱水器有如下缺點： 熱水器長期通電，長期保持在六十度以上高溫，發(fā)熱管易結(jié)垢，內(nèi)膽易漏水，因而較易損壞； 管道熱水熱量損耗大； 等候用水時間太長； 在熱水流出前都必須浪費一定量的冷水，根據(jù)管 道的長短，一般家庭中冷水損耗量大，基本可達(dá) 1025 升 /次。它有很多優(yōu)點，如：安全，干凈環(huán)保；即開即熱， 35秒出熱水無須等候，熱水使用時間不受限制，想用多久就用多久；用多少燒多少，省電省水，沒有損耗；內(nèi)置溫控儀保證溫度在 3050度之間，解決溫度持續(xù)高溫導(dǎo)致的結(jié)垢漏水問題。）可以隱藏在廚柜內(nèi)，安裝方便，特別適合新裝修的房子，款式多樣，美觀實用，也是職工福利 和客戶禮品的絕佳選擇。 這里的快熱式熱水器的設(shè)計要求：（ 1）必須做到隋開隨用，所以這就要求加熱功率很大，以至于減少加熱時間，所以溫度檢測元件的快速性就顯得很重要。 這里之所以設(shè)計快熱式家用電熱水器一是興趣所致，二是正是看到了它的未來，即將來人們將越來越多的使用它。 （二）溫度測試顯示范圍為 0099℃，精度為177。 （三）設(shè)置 3個功率檔位指示燈， 14檔 1個燈亮， 58檔 2個燈亮， 9檔 3個燈全亮， 0檔無功率輸出，檔位燈不亮。加熱功率分為 09檔，按“ +”鍵依次遞增至 9檔，按“ ”鍵依次遞減至 0。 （六）內(nèi)膽溫度超過 105℃時停止加熱，防止干燒。快熱式電熱水器為了達(dá)到“快熱”的效果，取消了儲水罐，使冷水在進(jìn)入加熱管后立即被加熱，著就要求加熱管有較大的功率。根據(jù)熱學(xué)及流體