【正文】 DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。在對Flash編程或程序校驗地，P3還接收一些控制信號。在AT89C51中，P3端口還用于一些復用功能。對端口寫1時，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。④ P3端口（～）：P3是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在訪問8位地址的外部數(shù)據存儲器（如執(zhí)行MOVXRI指令）時，P2口引腳上的內容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內容），在整個訪問期間不會改變。P2作輸入口使用時，因為有內部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（IIL）。P2的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。在對Flash編程和程序校驗時，P1接收低8位地址。驗證時，要求外接上拉電阻② P1端口（～）：P1是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在訪問外部程序和數(shù)據存儲器時，它是分時多路轉換的地址（低8位）/數(shù)據總線，在訪問期間激活了內部的上拉電阻。① P0端口（～）：P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。在Flash存儲器編程期間，該引腳也用于施加12V的編程允許電源Vpp（如果選用12V編程）。然而要注意的是，如果保密位LB1被編程，復位時在內部會鎖存端的狀態(tài)。/Vpp：外部訪問允許端。當80C51東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 總體方案設計 由外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）時，每個機器周期兩次有效（即輸出2個脈沖）。另外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，該設定禁止ALE位無效。如果需要的話，通過對專用寄存器（SFR）區(qū)中8EH單元的D0位置數(shù)，可禁止ALE操作。然而注意的是：每當訪問外部數(shù)據存儲器時，將跳過一個ALE 脈沖。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。當振蕩器運行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單片機復位。采用外部振蕩器時，此引腳作為外部振蕩信號的輸入端。當采用外部振蕩器時，此引腳接地。② GND：接地端。下面分別敘述這些引腳的功能。 只有乘、除指令的執(zhí)行時間為4us。l 布爾處理機：即位處理機， 對某些單元的某位做單獨處理。l 中斷源：5個中斷源， 2個優(yōu)先級別。l 串行口：全雙工，二根。l 輸入/輸出口線：32根（4個端口， 每個端口8根）。圖22 AT89S51結構框圖5主要性能 l 內部程序存儲器：4KBl 內部數(shù)據存儲器：128Bl 外部程序存儲器：可擴展到64KB。綜合以上條件以及畢設的要求，我選擇方案一，以單片機AT89S51單片機作為控制中心的智能電熱水器。可以采用可編程序控制器PLC，各種單片機來實現(xiàn)。對可能用到的W寄存器和STATUS寄存器內容進行現(xiàn)場保護1然后在中斷服務程序中對馬達，繼電器進行控制1漏電檢測報警在中斷里給出，而每50ms進入一次中斷，所以發(fā)生漏電時最多50ms即可切斷電源1入口→中斷保護→控制馬達→控制繼電器如果用直流對電機進行控制，其轉速太快，過調量太大，容易引起震蕩。以AT89S51單片機為核心，配以外圍電路如時鐘電路、復位電路、按鍵、顯示器件即可構成交通燈系統(tǒng)，下圖為硬件實現(xiàn)電路的方框圖：AT89S51單片機溫度測量電源電路加熱電路鍵盤電路顯示電路水位檢測圖21 AT89S51控制的智能電熱水器

方案二：PIC16C72單片機為控制器件的智能電熱水器 PIC16C72是美國微芯(Microchip)公司推出的8/11位單片機，采用寬字節(jié)單周期指令，哈佛雙總線和RISC結構，其數(shù)據吞吐量最高可達6MIPS，這幾乎是其它大多數(shù)8位微控制器速度的4倍128腳封裝的PIC16C72單片機內集成了以下主要功能：2KB片內ROM程序存儲器，128KB數(shù)據存儲器；22位I/O線；5路8位A/D轉換器42個8位，1個16位多功能計數(shù)器/定時器，1個捕捉/比較/脈寬調制(CCP)部件。達到節(jié)能和延長加熱絲壽命的效果。同時對水位進行檢測，低水位進水。 首先單片機上電復位后對電加熱絲供電進行加熱，同時通過鍵盤接口電路輸入設定的溫度，并顯示。單片機做為嵌入式應用的微型計算機，由于其出色的性價比，極強的實用性，它取得了巨大的發(fā)展。采用單片機來實現(xiàn)電熱水器的智能化，主要是因為其采用面向控制的指令系統(tǒng)，實時控制功能特別強。東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 總體方案設計 4目前家電市場上的電熱水器有連續(xù)水流式，雖具有加熱速度快和體積小的優(yōu)點，但需要的功率大，大多數(shù)家庭供電線路難以承受。從1979年誕生第一臺熱水器開始，熱水器行業(yè)從為數(shù)不多的品牌發(fā)展到現(xiàn)在的品牌林立，從單一的燃氣熱水器發(fā)展到電熱水器，太陽能熱水器齊頭并進，從產品的功能單一發(fā)展到今天功能多樣，造型各異，色彩斑斕，甚至不少品牌還走出過門走向世界，整個行業(yè)取得了長足的進步。除了對耐用性的要求不斷追求，智能化技術運用是今后技術發(fā)展的一個總體趨勢，智能化技術的運用有兩個好處。不銹鋼內膽：材質好，不易生銹，但焊縫隱患不易發(fā)現(xiàn)，經多次熱脹冷縮后，不銹鋼中的鉻會被自來水中的氯離子腐蝕，時間長了可能會在焊接處漏水。目前商場里所售的電熱水器主要有以下三種內膽：無氧紫銅內膽：應用在即熱式電熱水器上具有不可比擬的良好特性：它具有熱傳導快，耐壓耐腐蝕，延展性好，抗菌抑菌等,無氧紫銅發(fā)熱系統(tǒng)一般應用在歐美發(fā)達地區(qū)的即熱式電熱水器，大多數(shù)國際品牌均采用紫銅生產即熱式電熱水器的加熱體，紫銅材料的特殊物理和化學特性,具有加熱快速穩(wěn)定、熱效率高的特點。防電墻技術2002年，海爾發(fā)明了世界第一臺帶“防電墻”功能的熱水器，3決了因用電環(huán)境引起的安全問題，實現(xiàn)了從產品安全到洗浴安全的技術跨越。1997年，海爾等企業(yè)率先在熱水器中采用漏電保護技術，保證了露點電流達到15毫安時，保證使用者的生命安全。水電分離從原始的直熱式加熱到采用水電完全分離的絕緣加熱管，從而避免了水與電的直接接觸，使一邊加熱一邊洗浴成為可能。在熱水器的發(fā)展過程中，安全技術成為帶動整個行業(yè)向上提升的決定性力量。即熱式電熱水器，也叫快熱式電熱水器，指近幾年一些生產廠家自行研制的專利產品或國外進口的技術含量較高的一些產品。同時，正如上面內容所陳述的那樣，從市場，從需求，從可持續(xù)發(fā)展性等一系列的分析和數(shù)據中我們能從中得出研究此課題的重要意義。 本課題的研究目的是根據人們對現(xiàn)代家庭舒適，安全，便利以及多元化信息服務的需要，選擇at89s51單片機設計出具有智能特征的電熱水器。隨著我國人民生活水平逐漸的提高，其生活條件也有很大的改善，功能多樣，科技含量高的智能化電器在人們日常生活中占有比重也越來越大，與家庭生活密切相關的熱水器品種各式各樣，花樣翻新。%，任何家電商品的普及率只要提高1個百分點，就會增加238萬臺（件）的需求量。推動了電熱水器在城市的銷量。如今的熱水器絕不是一個簡單的加熱系統(tǒng)，而是一種科技含量很高，很現(xiàn)代化的家電產品。電熱水器的安全問題涉及到消費者的生命，又加上近些年的能源危機，人們生活節(jié)奏的加快，智能化電熱水器越來越受到消費者的青睞。電熱水器的優(yōu)點：易安裝，不受天氣的影響，不收樓層和供電管道的限制，投入小，隨著技術進步和新產品的開發(fā)，下置式，嵌入式等多種安裝形式的電熱水器先后上市，徹底擺脫了房間空間的限制。反觀電熱水器和太能熱水器，則沒有這方面的憂慮。中國家電市場調查研究課題組經過近４年的連續(xù)性調查發(fā)現(xiàn)，我國城市家庭熱水器產品的普及率基本穩(wěn)定在７０％左右，城市家庭較高的普及率說明熱水器市場總體上已進入成熟階段。根據最新的新聞報道，太陽能熱水器和電熱水器逐漸代取燃氣熱水器，成為熱水器市場上最大的贏家。隨著生活節(jié)奏的加快，人們越來越需要方便快捷的生活方式。其大家族中的三“兄弟”：太陽能、燃氣、電熱水器。如果能在熱水器發(fā)面增添更加安全，科技的元素，一定會在競爭占有一席之地?；趩纹瑱C的智能電熱水器畢業(yè)論文目 錄摘要 IABSTRACT II目錄 III1 緒論 1 選題的背景、目的及意義 1 國內外的研究狀況和成果 22 總體方案設計 3 設計目標以及方案選擇 4 芯片選擇以及介紹 5 AT89S51介紹 5 數(shù)字溫度傳感器DS18B20介紹 8 DS18B20的主要特性 8 DS18B20工作原理 10 DS18B20有4個主要的數(shù)據部件 10 DS18B20的應用電路 14 74LS240簡介 16
74LS240特點介紹 16
LED數(shù)碼管顯示 16
LED數(shù)碼管介紹 16 LED數(shù)碼管顯示方式和典型應用電路 17
LED數(shù)碼管編碼方式 18 固態(tài)繼電器 19 固態(tài)繼電器工作原理 193 硬件系統(tǒng)設計 20 硬件系統(tǒng)設計 20 電源電路 20 單片機系統(tǒng)電路 21 鍵盤接口電路 24
溫度檢測電路 24 溫度顯示電路 25 看門狗電路 26III 加熱電路 264 軟件系統(tǒng)設計 27 主程序流程框圖 27
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30結論 31致謝 32參考文獻 33附錄1：硬件電路圖 34附錄2：程序清單 35 IV 1. 緒 論 選題的背景、目的及意義熱水器作為我們日常生活中最為常見的電器之一，它的發(fā)展與我們的生活密切相關，從剛開始的燃氣熱水器開始，就給人們的生活方面帶來了很多方便，能在冬天的時候洗一次熱水器是多么愜意的事情啊。在當今科技快速飛躍的時代，各式各樣的熱水器不斷的橫空出世，優(yōu)勝劣汰是大自然，生活中的固定規(guī)律。作為中國最龐大的產業(yè)群——熱水器行業(yè)，歷來就有“三晉分立”之說。伴隨著科技的發(fā)展，人們在環(huán)境，安全，快捷等方面的考慮及意識不斷的增強的今天，熱水器的實用性，安全性，智能化方面也將面臨著市場的考驗。如今，智能家電已經順應人們的需求走進了消費者的視野。據不完全統(tǒng)計，城市家庭