畢業(yè)設(shè)計（論文）太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計 濟(jì)南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目 太陽能熱水器智能控制器的設(shè)計系別電氣工程系專業(yè)電氣自動化技術(shù)班級電氣自動化技術(shù)0832班學(xué)生姓名董曉飛指導(dǎo)老師王同宏完成時間2010-12-25摘 要眾所周知太陽能是取之不盡用之不竭沒有污染的巨大能源隨著世界上煤油氣的儲量日益減少能源危機(jī)已日益增長環(huán)境污染的危機(jī)已威脅著生態(tài)平衡太陽能開發(fā)利用的課題已提到人類的面前有人預(yù)測二十一世紀(jì)太陽能將由輔助能源上升為主要能源但由于太陽能的分散性季節(jié)性和地區(qū)性又給太陽能利用帶來重重困難有些技術(shù)難點(diǎn)尚未突破產(chǎn)品造價偏高如光電池因而尚未被人們大規(guī)模的使用當(dāng)今社會發(fā)展日新月異人們衣食住

2、行也在不斷的提高現(xiàn)有電熱型熱水器費(fèi)用昂貴及燃?xì)庑偷牟话踩郧遗欧哦趸嘉廴敬髿獗狈接妹簹馊∨斐沙鞘锌諝猸h(huán)境污染這些都是太陽能熱水器良好的外部生存環(huán)境太陽能熱水器 克服了上述缺點(diǎn)他是綠色環(huán)保產(chǎn)品它使用簡單方便太陽能熱水器順呼時代發(fā)展的要求滿足人們對環(huán)保綠色產(chǎn)品的需求在人類文明程度日益提高的今天它是現(xiàn)代文明社會的最佳選擇應(yīng)該注意到集體單位對太陽能熱水器的用量很大新建商住樓安裝熱水器已是房屋開發(fā)公司計劃之內(nèi)的事配套熱水器的商品房銷勢更好在太陽能熱利用技術(shù)中太陽能熱水器是技術(shù)上比較成熟造價比較低廉的產(chǎn)品同時給人民提供不耗能源保護(hù)環(huán)境絕對安全的熱水而受到人們的歡迎目前太陽能熱水器控制器還一直處于研究

3、與開發(fā)階段市面在售的控制器絕大部分只具備溫度和水位顯示功能不具備溫度水位的自動控制功能雖然有的控制器配有電加熱輔助裝置但都不是全智能型的給用戶使用帶來許多不便太陽能單片機(jī)控制系統(tǒng)是對其水溫與水位的不同進(jìn)行檢測和控制關(guān)鍵詞單片機(jī)太陽能熱水器溫控系統(tǒng)目錄摘 要1目錄2第一章 前言緒論311太陽能熱水器的發(fā)展概況及市場競爭分析3第二章設(shè)計思路及要求321本設(shè)計的目的和意義322設(shè)計要求和目的423本設(shè)計實(shí)現(xiàn)思路及方法4第三章硬件設(shè)計431控制系統(tǒng)組成及工作原理432主要原器件介紹633 at89s51單片機(jī)的最小系統(tǒng) 1434 at89s51單片機(jī)時鐘電路1535 at89s51單片機(jī)復(fù)位電路153

4、6水位檢測電路的硬件設(shè)計1537水溫檢測電路的硬件設(shè)計1638 鍵盤電路的硬件設(shè)計1839驅(qū)動電路的硬件設(shè)計21310顯示電路的硬件設(shè)計21第四章軟件設(shè)計2641軟件設(shè)計原理及設(shè)計所用工具2642顯示子程序28第五章系統(tǒng)調(diào)試3051軟件調(diào)試30第六章系統(tǒng)功能3061系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能2962系統(tǒng)功能測試2963系統(tǒng)功能分析29第七章參考文獻(xiàn)30總 結(jié)31結(jié)束語32第一章 前言緒論11太陽能熱水器的發(fā)展概況及市場競爭分析目前中國已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國年產(chǎn)量約為世界各國之和已有一百多家太陽能熱水器生產(chǎn)廠但是與之配套的太陽能熱水器控制器卻一直處在研究與開發(fā)階段這種控制器只具有溫度和液位顯

5、示功能 而且為分段顯示溫度顯示誤差為10水位顯示誤差為25這種顯示器 還稱不上控制器 不具有溫度控制功能當(dāng)由于天氣原因而光強(qiáng)不足時就會給熱水器用戶帶來不便即使熱水器具有輔助加熱功能由于加熱時間不能控制而產(chǎn)生過燒從而浪費(fèi)大量的電能本文設(shè)計的太陽能熱水器控制器以80c51單片機(jī)為檢測控制核心采用ds12887 實(shí)時時鐘不僅實(shí)現(xiàn)了時間溫度和水位三種參數(shù)實(shí)時顯示和fuzzy控制功能而且具有時間設(shè)定溫度設(shè)定與控制功能溫度控制采用模糊控制 控制器可以根據(jù)天氣情況利用輔助加熱裝置使蓄水箱內(nèi)的水溫在設(shè)定時間達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度從而達(dá)到24小時供應(yīng)熱水的目的太陽能熱水器是太陽能利用中最常見的一種裝置經(jīng)濟(jì)效益明顯正

6、在迅速的推廣應(yīng)用太陽能熱水器能夠?qū)⑻栞椛淠苻D(zhuǎn)換熱能供生產(chǎn)和生活使用他主要由平板集熱器蓄水器和連接管道等部件組成可分循環(huán)式直流式和悶曬式熱水器包括主從兩大系統(tǒng)主系統(tǒng)的特點(diǎn)是在晴好的天氣利用太陽光能為熱水器加熱從系統(tǒng)相當(dāng)于電熱水器它在無光照的情況下利用電輔助加熱它充分利用太陽能的豐富的免費(fèi)的資源的優(yōu)勢同時考慮到在陰天及夜間無法利用太陽能的缺點(diǎn)充分發(fā)揮太陽能熱水器和電熱水器的各自優(yōu)勢這是世面上大部分熱水器所不能比擬的第二章設(shè)計思路及要求21本設(shè)計的目的和意義本設(shè)計具有很強(qiáng)的實(shí)用性用成本低廉的電阻式傳感器以及電極配以單片機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)實(shí)際中的太陽能熱水器的水溫的控制以及水位的顯示本裝置電路簡單實(shí)用性強(qiáng)

7、性價比高水溫控制靈活水位顯示直觀醒目可廣泛應(yīng)用于家庭生活對太陽能熱水器的水位顯示與水溫控制具有良好的市場前景22設(shè)計要求和目的掌握太陽能熱水器的工作原理及實(shí)現(xiàn)控制方法太陽能熱水器水位的檢測和顯示太陽能熱水器溫度的檢測和顯示太陽能熱水器水溫的設(shè)定和電加熱器的控制太陽能熱水器上水水位的設(shè)定和控制6編寫控制流程圖及單片機(jī)控制程序23本設(shè)計實(shí)現(xiàn)思路及方法水位由潛入儲水容器不同深度的水位電極和潛入容器底部的公共電極導(dǎo)線檢測并由四個綠色led發(fā)光二極管顯示若無水則綠燈不亮若有四分之一儲水箱的水亮一盞綠燈通過觀察綠燈點(diǎn)亮的數(shù)量可識別水位的高低這里取5段顯示也可根據(jù)需要進(jìn)行增減水溫由四個led數(shù)碼管顯示前三個

8、數(shù)碼管顯示的為溫度最后一個數(shù)碼管我們只用到了四段碼顯示為溫度的符號c水溫有效值最多可顯示為999第三章硬件設(shè)計31控制系統(tǒng)組成及工作原理系統(tǒng)組成 如圖3-1所示本系統(tǒng)主要由控制器自動控制閥手動控制閥水位檢測電極水溫檢測傳感器電阻加熱絲儲水箱等組成 手動控制閥當(dāng)自動閥損壞時可以通過手動閥進(jìn)行上下水水位檢測電極主要用來檢測水箱中水的位置主要把水箱分成四等分一共有五個電極接地的電極放在最水箱的最底下其余分別放在四等分點(diǎn)上比如當(dāng)水箱中的水在第一等分和第二等分之間則顯示水箱中有四分之一的水當(dāng)超過第二等分則顯示二分之一的水水溫檢測傳感器主要用來檢測水箱中水的實(shí)際溫度電阻加熱絲主要用來加熱水箱中水使其達(dá)到用

9、戶所需要的溫度 太陽能熱水器利用微機(jī)控制主要有以下幾種控制功能晨水加熱控制溫水循環(huán)控制冷水集熱控制水箱加熱控制1早晨水溫控制由于清晨太陽光較弱所以太陽能熱水器從系統(tǒng)發(fā)揮作用為了提供溫度不低于30攝氏度的水熱水器在清晨4-7點(diǎn)之間對水箱進(jìn)行電加熱具體控制過程如下首先關(guān)閉冷水閥門f2和循環(huán)水閥門f1然后微機(jī)開始進(jìn)行水箱的溫度采集同時進(jìn)行溫度的比較當(dāng)水箱的溫度小于30攝氏度時電熱器d接通進(jìn)行加熱同時微機(jī)繼續(xù)對熱水箱的溫度進(jìn)行采集當(dāng)溫度加熱到大于30攝氏度時電熱器斷開如此反復(fù)循環(huán)保證了溫度的穩(wěn)定2循環(huán)水集熱過程早晨水溫控制之后79點(diǎn)設(shè)定當(dāng)日的水箱溫度n由兩位bcd次齒輪開關(guān)設(shè)定輸入微機(jī)再利用微機(jī)控制系

10、統(tǒng)通過太陽光能對熱水箱加熱以達(dá)到理想溫度n具體控制過程如下打開循環(huán)閥門f1關(guān)閉冷水進(jìn)水閥門f2熱水閥門f3處于空控狀態(tài)然后開始比較溫度若t3-t1 5攝氏度t2 t1為止如若t1 n那么循環(huán)水集熱過程結(jié)束進(jìn)入冷水集熱控制過程3冷水集熱控制此時熱水箱溫度已達(dá)到了n冷水要進(jìn)入太陽能集熱器這時溫度為t3和當(dāng)日的設(shè)定溫度值相比較若t3 n則將已加熱的水送入熱水箱每天的控制時段大概為9點(diǎn)20點(diǎn)具體控制過程如下關(guān)閉循環(huán)水閥門f2打開冷水閥門f2熱水閥門f3處于可控狀態(tài)若t3 n打開熱水閥門f3并將保持一段時間若t3 n關(guān)閉f3繼續(xù)給太陽能集熱器加熱知道溫度答應(yīng)n當(dāng)打開f3時此時比較水管水溫t2與n的值若t

11、2 n閥門f3繼續(xù)保持打開狀態(tài)否則關(guān)閉f3可見次過程充分利用太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能方便快捷4水箱加熱控制此時也許你會問如果沒有日照或者日照較弱時到了晚上我們是否還能洗上熱水澡嗎答案是肯定的不要忘了這款熱水器還有一個從系統(tǒng)這時它就要發(fā)揮作用了熱水箱溫度為t1將它和設(shè)定值n相比較從而控制是否打開電加熱控制時段為下午具體過程如下 若t1 n電加熱接通否則電加熱斷開而且15點(diǎn)20點(diǎn)中的每個小時有下表的關(guān)系表一 溫度比較 時間時 溫度比較 加熱值度 15 t1 35 n 35 16 t1 40 n 40 17 t1 45 n 45 18 t1 50 n 50 19 t1 55 n 55 20 t1 60 n

12、 60 最終熱水箱的溫度加熱到設(shè)定值n由此可見即使沒有日照我們照樣可以洗上熱水澡了綜上所述太陽能供熱控制系統(tǒng)不僅節(jié)約而且高度只能化方便省事不論日常家居還是對賓館學(xué)校等都是最佳選擇控制裝置的工作原理本控制系統(tǒng)分為手動和自動兩種控制方式在系統(tǒng)處于自動狀態(tài)下當(dāng)檢測溫度高于設(shè)置溫度且水位未達(dá)到最高時控制器打開電磁水閥yv1和yv2進(jìn)行上水同時點(diǎn)亮上水指示燈當(dāng)水位上至上一目標(biāo)水位時自動停止上水即關(guān)閉電磁水閥yv1和yv2若水箱內(nèi)無水則自動上水至最低水位處在系統(tǒng)處于手自動狀態(tài)下可自由上水或停止上水上水時水箱水位必須未滿若水位達(dá)到最高則自動停止上水若需要啟動加熱器則必須先設(shè)定加熱溫度然后按下加熱鍵進(jìn)行加熱若

13、需洗浴時則需打開手動閥yv4系統(tǒng)自動打開電磁水閥yv2可通過yv5自由調(diào)節(jié)水溫當(dāng)電磁水閥yv1和yv2損壞或停電時可通過打開yv5和yv6進(jìn)行上下水解決燃眉之急此系統(tǒng)設(shè)置yv3是為了防止冬天氣溫過低引起水管因內(nèi)有積水而凍裂即手動打開此閥放完水管中的積水32主要原器件介紹321at89s51高性能8位單片機(jī)at89s51是一個低功耗高性能cmos 8位單片機(jī)k bytes flash只讀程序存儲器 rom 512 bytes 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 ram 該微處理器采用atmel公司的高密度非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)引腳兼容80c51和80c52芯片片內(nèi)的flash存儲器可以常規(guī)

14、程序存儲器一樣進(jìn)行燒寫at89s51片內(nèi)總共有字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)區(qū)而字節(jié)的內(nèi)部擴(kuò)展數(shù)據(jù)區(qū)需通過清sfr 8eh 的位1并用movx指令訪問片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲單元另一個256bytesram區(qū)與atmel之a(chǎn)t89系列8052兼容的單片機(jī)是一致的at89c51結(jié)合通用的8位微處理器和flash存儲技術(shù)構(gòu)成功能強(qiáng)大單片微處理器可提供許多高性能低價位的系統(tǒng)控制應(yīng)用場合40個引腳32kbytes的程序存儲器32個外部雙向輸入輸出io端口同時內(nèi)含2個外中斷口3個16位可編程定時計數(shù)器2個全雙工串行通信口內(nèi)置時鐘振蕩器其flash存儲器可反復(fù)擦寫1000次的flash存儲器可有效地降低開

15、發(fā)成本軟件設(shè)置電 源省電模式睡眠其間定時計數(shù)器串行口和中斷口均停止工作ram中的數(shù)據(jù)被凍結(jié)直到下次被中斷激活或硬件復(fù)位方可恢復(fù)工作兼容mcs51指令系統(tǒng)32k可反復(fù)擦寫 1000次flash rom32個雙向io口硬件看門狗wdt電路3個16位可編程定時計數(shù)器時鐘頻率0-33mhz兩個串行中斷5128bit內(nèi)部ram2個外部中斷源內(nèi)置時鐘振蕩器中斷激活睡眠模式3級加密位雙重數(shù)據(jù)存儲器軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能由單片機(jī)的定時器to做16位計數(shù)器為便于數(shù)據(jù)處理這里只用低8位計數(shù)值即寄存器tl0中的值一邊記錄脈沖數(shù)量一邊以厘米為單位由四位數(shù)碼飛管顯示出來四位數(shù)碼管采用動態(tài)掃描方式顯示長度計量儀采用05英

16、寸共陽極連接的led數(shù)碼管led數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件右圖為led數(shù)碼管外形和引腳圖其中7只發(fā)光二極管分別對應(yīng)a-g筆段構(gòu)成日字形另一只發(fā)光二極管dp作為小數(shù)點(diǎn)因此這種led顯示器稱為八段數(shù)碼管如圖3-3所示共陽極型led數(shù)碼管是將各段發(fā)光二極管的陽極連在一起作為公共端com應(yīng)接高電平agdp各筆段中某筆段接低電平時發(fā)光高電平時不發(fā)光為了節(jié)省單片機(jī)io口的數(shù)量將各位數(shù)碼管的ag對應(yīng)筆畫并聯(lián)起來分別與單片機(jī)的p20p27引腳連接顯示時由p2口依次輸出各位數(shù)字的筆段碼并依次由p10p11p12p13輸出低電平位選信號接通數(shù)碼管的公共端輪流進(jìn)行循環(huán)不止由于循環(huán)的頻率較高約50

17、hz加上人眼的視覺暫留既保障了各位數(shù)字的對應(yīng)顯示又不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)動態(tài)掃描顯示本系統(tǒng)需顯示水溫測量范圍為099 0c用四個八位led數(shù)碼管顯示1led結(jié)構(gòu)和顯示原理ledlight emitting diode顯示器是由發(fā)光二極管作為顯示字段的顯示器件最常見的是由7段型發(fā)光二極管ag7段和1個圓點(diǎn)型發(fā)光二極管常以dp表示主要用來顯示小數(shù)點(diǎn)組成的led顯示器其排列形狀如下圖所示這種led顯示器也可稱為7段數(shù)碼顯示器或8段數(shù)碼顯示器led顯示中的發(fā)光二極管根據(jù)其連接的方法有共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)共陰極結(jié)構(gòu)把各段發(fā)光二極管的陰極連接在一起構(gòu)成公共陰極如圖a所示使用時公共陰極接地根據(jù)要求需點(diǎn)亮發(fā)光

18、二極管的陽極輸入高電平不需點(diǎn)亮的發(fā)光二極管的陽極輸入低電平共陽極結(jié)構(gòu)把各段發(fā)光二極管的陽極連接在一起構(gòu)成公共陽極如圖b 所示使用時公共陽極接5v根據(jù)要求需要點(diǎn)亮發(fā)光二極管的陰極輸入低電平不需點(diǎn)亮的發(fā)光二極管的陰極輸入高電平通過控制7個段的發(fā)光二極管的亮暗的不同組合可以顯示多種數(shù)字字母以及其他符號2字段碼為了顯示各個數(shù)字或字符就需要為led提供相應(yīng)的代碼因為這些代碼是控制各段的亮或滅供顯示器顯示字形的所以稱為字段碼也可以稱為段選碼或字形碼七段發(fā)光二極管再加上1個小數(shù)點(diǎn)位共計8段因此提供給led顯示器的字段碼正好1個字節(jié)各代碼位的對應(yīng)關(guān)系如下d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0dpgfe

19、dcba下圖所示為共陰極led所顯示的不同字符的字段碼測量范圍為099 0c當(dāng)溫度超出范圍時顯示器均顯示f顯示字符共陰極字段碼03fh106h25bh34fh466h56dh67dh707h87fh96fhf71h3n位led顯示器在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中實(shí)際使用的led顯示器有多個n位led顯示器的顯示要從兩個方面來控制其一是控制n位的字段顯示即顯示什么字符其二是控制字位即哪一位到哪一位亮由led的顯示原理可知要使某n位led顯示器的某一位顯示某個字符就必須將此字符轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的字段碼來控制該位的8個段同時該位的字位線也要控制有效這要通過一定接口來實(shí)現(xiàn)led顯示器有兩種顯示方式即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯

20、示方式n位led顯示器有n根字位選線簡稱位選線和n8根字段選線簡稱段選線根據(jù)顯示方式不同位選線和段選線的連接方式也不同各種字符的字段碼的獲取方法有兩種即軟件譯碼和硬件譯碼法目前通常所用的各種型號的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)或?qū)嶒炑b置普遍采用軟件譯碼當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的led顯示器位數(shù)較多時為了簡化電路降低成本本設(shè)計采用動態(tài)顯示的方式動態(tài)顯示方式的接口電路的連接方法是將所有l(wèi)ed位的段選線a dp同名并聯(lián)即所有a段并聯(lián)所有b段并聯(lián)依次類推然后由一個8位io接口來控制各個段而所有位的位選線則由另外一個相應(yīng)的io接口線來控制這樣用兩個8位io接口就能控制8位led顯示器led顯示器是由電流型控制器件其工作電流為

21、2ma20ma使用時須加限流電阻本設(shè)計中限流電阻選用1k動態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器即在某一瞬間只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)共陽極的為高電平共陰極的為低電平其它各位的位選線處于段開狀態(tài)同時段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼這樣在每一個瞬間8位led中只有選通的那一位led顯示出字符而其它7位則是熄滅的同樣在下一瞬間只顯示下1位led如此繼續(xù)下去等8位led都顯示完畢后在循環(huán)進(jìn)行雖然這些字符是在不同的瞬時輪流點(diǎn)亮的但由于人眼的視覺殘留效應(yīng)看到的是8位穩(wěn)定顯示的字符與靜態(tài)顯示的效果完全一樣所以為了簡化電路降低成本此系統(tǒng)中采用動態(tài)顯示方式323數(shù)字溫度傳感器ds18b20主要

22、特性及測溫原理一線式數(shù)字溫度傳感器ds18b20是ds1820的更新?lián)Q代產(chǎn)品 由美國da iias公司生產(chǎn) 它具有體積小分辨率高轉(zhuǎn)換快等優(yōu)點(diǎn)由于每片ds18b20 含有唯一的硅串行數(shù) 所以在一條總線上可以掛接多達(dá)248 218×1014只ds18b20再加上ds18b20 獨(dú)特的單線總線結(jié)構(gòu)決定了ds18b20 特別適合于大型的多路溫度實(shí)時測控系統(tǒng)的溫度檢測溫度實(shí)時測控集裝箱的設(shè)計 在實(shí)現(xiàn)測控系統(tǒng)的溫度檢測方面就較好地利用了ds18b20 的獨(dú)到特點(diǎn)使系統(tǒng)得到了極大的簡化1ds18b20的特性1獨(dú)特的單線接口方式ds18b20 在io處理器連接時僅需要一個io 口即可實(shí)現(xiàn)微處理器同d

23、s18b20的雙向通訊2ds18b20支持組網(wǎng)功能多個ds18b20可以并聯(lián)在唯一的單線上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫3ds18b20 的測溫范圍為 - 55125在-10 85時 其精度為 0154ds18b20的測溫結(jié)果的數(shù)字量位數(shù)從912位可編程進(jìn)行選擇數(shù)字化溫度傳感器ds1820測溫范圍為- 55125 05 9位溫度讀數(shù) 它主要由4個數(shù)據(jù)部件部分組成64rom溫度傳感器非易失性的溫度告警觸發(fā)器th 和tl高速便箋存儲器64 位rom用于存儲序列號28h6個字節(jié)是每個器件的編碼1個字節(jié)是crc 校驗碼 溫度告警觸發(fā)器th和tl 存儲用戶通過軟件寫入的報警上下限值高速便箋存儲器由9個字節(jié)組成2個字節(jié)ra

24、m單元用來存放溫度值前1個字節(jié)為溫度值的補(bǔ)碼低8位1個字節(jié)為符號位和溫度值的補(bǔ)碼高3位2ds18b20 測溫原理ds18b20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3-4所示圖 ds18b20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖ds18b20 ds18b20 測量溫度采用了特有的溫度測量技術(shù)低溫時振蕩器的脈沖可以通過門電路而當(dāng)?shù)竭_(dá)某一設(shè)置高溫時 振蕩器的脈沖無法通過門電路計數(shù)器設(shè)置為- 55同時 計數(shù)器復(fù)位在當(dāng)前的溫度值時 電路對振蕩器的溫度系數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償 計數(shù)器重新開始計數(shù)直到回零如果門電路仍未關(guān)閉 則系統(tǒng)重復(fù)上述過程3ds18b20的操作協(xié)議ds18b20單純通信功能是分時完成的單線信號包括復(fù)位脈沖響應(yīng)脈沖寫0寫1讀1它們有嚴(yán)格的時隙概

25、念系統(tǒng)對ds18b20的操作以rom命令 5個 和存儲器命令 6個 形式出現(xiàn)對它的操作協(xié)議是 初始化ds18b20發(fā)復(fù)位脈沖 發(fā)rom功能命令處理數(shù)據(jù)發(fā)存儲器命令處理數(shù)據(jù)各種操作都有相應(yīng)的時序圖ds18b20在使用時一般都采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集只需將ds18b20 信號線與單片機(jī)1位io線相連且單片機(jī)的1位io線可掛接多個ds18b20就可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)或多點(diǎn)溫度檢測ds18b20傳感器精度高互換性好它直接將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼可以只使用一根電纜傳輸溫度數(shù)據(jù)通信方便傳輸距離遠(yuǎn)且抗干擾性好與用傳統(tǒng)溫度傳感器組成的多點(diǎn)測溫系統(tǒng)相比可節(jié)省大量電纜而且系統(tǒng)得以簡化系統(tǒng)擴(kuò)充維護(hù)十分方便ds18b20 可以廣泛用

26、于工廠工業(yè)過程大型糧倉釀酒廠食品加工廠的溫度檢測以及賓館儀器儀表室等處的溫度檢測和控制324adc0832轉(zhuǎn)換器adc0832引腳圖adc0832 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率雙通道ad轉(zhuǎn)換芯片由于它體積小兼容性強(qiáng)性比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎其目前已經(jīng)有很高的普及率學(xué)習(xí)并使用adc0832 可是使我們了解ad轉(zhuǎn)換器的原理有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高adc0832 具有以下特點(diǎn)· 8位分辨率· 雙通道ad轉(zhuǎn)換· 輸入輸出電平與ttlcmos相兼容· 5v電源供電時輸入電壓在05v之間· 工作頻率為250khz轉(zhuǎn)換時間為32s

27、· 一般功耗僅為15mw· 8p14pdip雙列直插picc 多種封裝· 商用級芯片溫寬為0°c to 70°c工業(yè)級芯片溫寬為40°c to 85°c芯片圖adc0832程序程序占用資源有累加器a工作寄存器r7通用寄存器b 和特殊寄存器cy通道功能寄存器和轉(zhuǎn)換值共用寄存器b在使用轉(zhuǎn)換子程序之前必須確定通道功能寄存器b 的值其賦值語句為mov bdata00h03h運(yùn)行轉(zhuǎn)換子程序后的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值被放入b 中子程序退出后即可以對b 中數(shù)據(jù)處理繼電器relay的工作原理和特性 當(dāng)輸入量 如電壓電流溫度等 達(dá)到規(guī)定值時使被控制的輸出

28、電路導(dǎo)通或斷開的電器可分為電氣量 如電流電壓頻率功率等 繼電器及非電量 如溫度壓力速度等 繼電器兩大類具有動作快工作穩(wěn)定使用壽命長體積小等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)自動化運(yùn)動遙控測量和通信等裝置中繼電器是一種電子控制器件它具有控制系統(tǒng)又稱輸入回路和被控制系統(tǒng)又稱輸出回路通常應(yīng)用于自動控制電路中它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種自動開關(guān)故在電路中起著自動調(diào)節(jié)安全保護(hù)轉(zhuǎn)換電路等作用1電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯線圈銜鐵觸點(diǎn)簧片等組成的只要在線圈兩端加上一定的電壓線圈中就會流過一定的電流從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)

29、與靜觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)吸合當(dāng)線圈斷電后電磁的吸力也隨之消失銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)吸合這樣吸合釋放從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通切斷的目的對于繼電器的常開常閉觸點(diǎn)可以這樣來區(qū)分繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為常開觸點(diǎn)處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為常閉觸點(diǎn)2熱敏干簧繼電器的工作原理和特性熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)它由感溫磁環(huán)恒磁環(huán)干簧管導(dǎo)熱安裝片塑料襯底及其他一些附件組成熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的 3固態(tài)繼電器ssr的工作原理和特性固態(tài)繼

30、電器是一種兩個接線端為輸入端另兩個接線端為輸出端的四端器件中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型按隔離型式可分為混合型變壓器隔離型和光電隔離型以光電隔離型為最多 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)1額定工作電壓是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓根據(jù)繼電器的型號不同可以是交流電壓也可以是直流電壓2直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻可以通過萬能表測量3吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流在正常使用時給定的電流必須略大于吸合電流這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作而對于線圈所加的工作電壓一般不要超過額定工作電壓的15倍否則會產(chǎn)生較大的電流而把

31、線圈燒毀4釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流 5觸點(diǎn)切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小使用時不能超過此值否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn)繼電器的電符號和觸點(diǎn)形式 電磁閥是控制元件主要用來控制氣缸也有分析儀器或者別的噴槍用來直接控制氣體電磁閥分為氣動液壓兩種工作方式都是一樣的只是介質(zhì)不一樣工作原理就是在一個閥體上開幾個孔然后用電磁感應(yīng)控制閥桿的運(yùn)動來控制堵哪個孔或者讓哪個孔出氣以此達(dá)到控制的目的可控的導(dǎo)電開關(guān)與二極管相比不同之處是正向?qū)ㄊ卓刂茦O電流控制

32、op07op07功能簡介op07芯片是一種低噪聲非斬波穩(wěn)零的單運(yùn)算放大器集成電路由于op07具有非常低的輸入失調(diào)電壓對于op07a最大為25v所以op07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施op07同時具有輸入偏置電流低op07a為±2na和開環(huán)增益高對于op07a為300vmv的特點(diǎn)這種低失調(diào)高開環(huán)增益的特性使得op07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面 op07特點(diǎn)超低偏移 150v最大 低輸入偏置電流 18na 低失調(diào)電壓漂移 05v 超穩(wěn)定時間 2vmonth最大 高電源電壓范圍 ±3v至±22v6mhz的晶振故系統(tǒng)中cpu執(zhí)行的每一個機(jī)

33、器周期為2us33 at89s51單片機(jī)的最小系統(tǒng) 所謂最小系統(tǒng)即指使單片機(jī)能正常工作的所需的最少的電路即應(yīng)包含cpu及輔助電路romram及io端口等電路由于at89s51內(nèi)部已經(jīng)包含4kb的flash memory程序存儲器所以無需再擴(kuò)展片外程序存儲器在at89s51的基礎(chǔ)上加復(fù)位電路時鐘電路ea引腳信號及電源即可結(jié)合資料及所學(xué)過的內(nèi)容得到如圖2-4所示的單片機(jī)最小系統(tǒng)圖3-6中晶體振蕩器的頻率選6mhz復(fù)位電路采用上電復(fù)位電路參數(shù)如圖中所示以滿足系統(tǒng)復(fù)位時兩個機(jī)器周期的高電平的要求由于cpu的內(nèi)部已含有程序存儲器所以ea引腳接高電平34 at89s51單片機(jī)時鐘電路該水位自動顯示控制器采

34、用at89c51單片機(jī)機(jī)內(nèi)有一高增益反相放大器構(gòu)成自激振蕩電路振蕩頻率取6mhz外接6mhz晶振兩個電容c1c2取20pf以便于起振蕩的作用 右圖中xtal1為內(nèi)部時鐘工作電路的輸入xtal2為來自反向振蕩器的輸出該水位自動顯示控制器采用上電復(fù)位電路由r14c3構(gòu)成復(fù)位電路在上電瞬間產(chǎn)生一個脈沖at89s51將復(fù)位為保證可靠復(fù)位脈沖寬度應(yīng)大于兩個機(jī)器周期這取決于rc時間長數(shù)取電容c 10uf電阻r 10k36水位檢測電路的硬件設(shè)計實(shí)驗證明純凈水幾乎是不導(dǎo)電的但自然界存在的以及人們?nèi)粘Ｊ褂玫乃紩幸欢ǖ膍g2ca2等離子它們的存在使水導(dǎo)電本控制裝置就是利用水的導(dǎo)電性來完成的我們把儲水箱大致分

35、為四個等份水位由潛入太陽能熱水器的儲水箱不同深度的水位電極和潛入儲水箱底部的公共電極導(dǎo)線進(jìn)行檢測由單片機(jī)依次使各水位電極呈現(xiàn)高電平由公共電極所接的三極管進(jìn)行電位轉(zhuǎn)換水位到達(dá)的電極轉(zhuǎn)換電位為低0水位沒有到達(dá)的電極轉(zhuǎn)換電位為高1每檢測一位便得到一位數(shù)據(jù)5個電極檢測一遍以后便得到了5個串行數(shù)據(jù)然后把這5個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為字節(jié)一路送發(fā)光二極管在這里我們可以用發(fā)光二極管亮的盞數(shù)來顯示水位的高低若沒有發(fā)光二極管亮則表示箱內(nèi)沒有水或者只有少量的水若有一個發(fā)光二極管燈亮則表示箱內(nèi)有四分之一箱的水以此類推若有四個發(fā)光二極管亮則表示水箱水是滿的當(dāng)水位未達(dá)到a時即h a時這時傳感器的總阻值為4r對應(yīng)系統(tǒng)處于缺水狀態(tài)當(dāng)ah

36、 b時傳感器電阻阻值為3r對應(yīng)系統(tǒng)處于20水位當(dāng)bh c時傳感器電阻阻值為2r對應(yīng)系統(tǒng)處于50水位當(dāng)ch d時傳感器電阻阻值為r對應(yīng)系統(tǒng)處于80水位當(dāng)h d時傳感器電阻阻值為0對應(yīng)系統(tǒng)處于100水位其中環(huán)形振蕩器產(chǎn)生的方波周期t或f可通過單片機(jī)p87lpc744bn的兩個定時計數(shù)器t0t1來確定t1用來計數(shù)t0用來定時37水溫檢測電路的硬件設(shè)計圖3-10 水溫檢測電路本設(shè)計溫度傳感器選用ad590ad590屬于半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器測溫范圍-55- 150在其二端加上一定的工作電壓其輸出電流與溫度變化成線性關(guān)系1ua°k誤差有幾種等級±1±05±03本

37、設(shè)計中選取±05品種op07為高精度運(yùn)算放大器ad590電流流經(jīng)r1rp1轉(zhuǎn)換為電壓信號r2rp2為運(yùn)算負(fù)反饋電阻成反相比例放大器將溫度信號轉(zhuǎn)換成0-5v的電壓信號adc0832再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入cpu圖2-8為溫度檢測和ad轉(zhuǎn)換電路圖 控制器的操作使用方式自然合理s1用來切換操作狀態(tài)控制器有直接控制和參數(shù)修改兩種工作狀態(tài)按s1鍵顯示00控制器進(jìn)入直接控制狀態(tài)顯示01020304分別表示設(shè)定水位上限設(shè)定定時上水時間設(shè)定定時加熱時間設(shè)定加熱溫度進(jìn)入?yún)?shù)修改狀態(tài)后s2s3用來修改規(guī)定的參數(shù)s1接受本次修改并切換到下一個參數(shù)s4取消本次修改進(jìn)入直接控制后s2用來手動上水s3用來手動加

38、熱s4用來停止加熱或上水若水位已經(jīng)超過設(shè)定水位上限或水溫已經(jīng)超過設(shè)定溫度直接控制將不起作用設(shè)定水位上限控制器可以監(jiān)測6個水位上限水位可以由用戶設(shè)置水位上限設(shè)置范圍為位置3456設(shè)定定時上水時間每天在規(guī)定時間檢查水位并上滿若設(shè)定時間為00或大于等于24則取消自動定時上水設(shè)定定時加熱時間每天在規(guī)定時間檢查水溫若水溫低于設(shè)定溫度則接通電加熱器將水溫加熱到設(shè)定溫度若設(shè)定時間為00或大于等于24則取消自動定時加熱設(shè)定加熱溫度定時加熱溫度也可以由用戶設(shè)定可設(shè)定范圍為206038 鍵盤電路的硬件設(shè)計 p10- p17口作為按鍵的信號輸入鍵按下就執(zhí)行該鍵的功能其電路圖所示 當(dāng)按鈕按下后電路與地接通時iu口與地

39、面相連為低電平按鈕沒有按下時電路不與地面相接iu口與電壓高端相連為高電平本設(shè)計中采用了共陰極接法對于顯示水溫水位的程序作如下說明 在動態(tài)掃描過程中調(diào)用延時子程序del1其延遲時間為1ms這是為了使掃描到哪位顯示器穩(wěn)定的點(diǎn)亮一段時間猶如掃描過程中在每一位顯示器上都一段駐留時間以保證其顯示亮度 本設(shè)計接口電路是軟件為主的接口電路對顯示數(shù)據(jù)以查表方法得到其字形代碼為此在程序中有字形代碼table從0開始依次寫入十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼為了進(jìn)行查表操作使用查表指令 movc aadptr由dptr提供16位基址由a提供變址因此顯示數(shù)據(jù)送a后再由a送p01p06輸出給顯示器鍵盤輸入主程序mov p1 0fh

40、 鍵盤初始化p10p13置輸入方式p14p17為0狀態(tài)mov ie 84h 開cpu中斷開int1中斷sjmp 中斷等待中斷服務(wù)程序org 0013 int1中斷入口地址ljmp io51k16 從中斷入口轉(zhuǎn)移鍵盤處理程序io51k16io51k16 call d10ms 延時10秒lcall keyin 調(diào)鍵輸入檢查子程序jnz lkout 有鍵輸入轉(zhuǎn)查鍵號reti 無鍵輸入中斷返回lkout mov r2 0efh 首列掃描字寫如r2mov r4 00h 首列偏移值如r4conu mov p1 r2 列掃描字寫入列線中mov a p1 讀入p1口狀態(tài)到a中jb acc0lone 檢查第0行

41、是否為0狀態(tài)不為0表示按下鍵不在此行轉(zhuǎn)下行mov a 00h 第0行為0狀態(tài)表明按下鍵在此行首列號如aajmp lkp 轉(zhuǎn)求鍵號lone jb acc11 ltwo 檢查第1行有無鍵按下mov a 04h 有鍵按下該行首列號入aajmp lkp 轉(zhuǎn)求鍵號ltwo jb acc2 lthr mov a 08h ajmp lkplthr jb acc3 next 該列所有行都無鍵按下轉(zhuǎn)next mov a 0ch 有鍵按下該行首列號入a中l(wèi)kp add a r4 求鍵號鍵號位首列號加列偏移值 push a 鍵號入棧保護(hù)wkfe lacll keyin 等待鍵釋放 jnz wkfe 鍵未釋放轉(zhuǎn)wkf

42、e等待 pop a 鍵釋放鍵號如a ljmp kjmp 轉(zhuǎn)鍵操作轉(zhuǎn)處理 next inc r4 轉(zhuǎn)查下一列列偏移值加1 mov a r2 jnb acc7 knd 最后一列查完查完中斷返回 rl a 未查完列掃描字左移1位 mov r2 a 掃描字如r2繼續(xù)查找 ljmp conuknd retikeyin mov p1 0fh 查完有無鍵按下a不為0有鍵按下 mov a p1 cpl a anl a 0fhretkjmp sub aofh jc writetemp add a 0fh clr c sub a 0eh jc storetemportime add a 0eh clr c sub

43、 a odh jc waterpoistion add a odh clr c sub a 0ch jc vtemp add a 0ch clr c sub a obh jc storetime reti org 0003h jmp heat ret39驅(qū)動電路的硬件設(shè)計在單片機(jī)控制系統(tǒng)中需要用開關(guān)量去控制和驅(qū)動一些執(zhí)行元件如發(fā)光二極管繼電器電磁閥晶閘管等但at89s51單片機(jī)驅(qū)動能力有限且高電平比低電平驅(qū)動低那六小一般情況下需要加驅(qū)動接口電路且用低電平驅(qū)動如圖2-10所示圖3-12 驅(qū)動電路310顯示電路的硬件設(shè)計本設(shè)計采用共陽型數(shù)碼管8個led燈如圖3-13中接法燈的負(fù)極依次接到數(shù)碼管的a

44、-f段采用動態(tài)掃描電路并把顯示程序作為主程序數(shù)碼管的段用p0口控制p20口p23口作為數(shù)碼管的位控制p24作為指示燈的控制圖3-13 時鐘顯示系統(tǒng)輸入信號有6個液位信號1個溫度信號4個觸摸鍵輸出信號有4位led數(shù)碼管分時顯示當(dāng)前溫度和液位3個位輸出控制繼電器分別控制上水電磁閥加熱泵增壓泵1個位輸出控制蜂鳴器作為低水位報警信號和其他異常情況報警2個位輸出指示上水加熱狀態(tài)用戶設(shè)定項目有水位上限熱水溫度上水定時加熱定時設(shè)定參數(shù)用eeprom保存停電后參數(shù)無需重新設(shè)定系統(tǒng)具有故障自檢功能電磁閥加壓泵在停水時會自動切斷水位傳感器有故障時禁止上水以免上水時溢出液位傳感器采用ats173型霍爾元件若干霍爾元

45、件固定在一個垂直導(dǎo)槽上浮子帶動磁鋼沿導(dǎo)槽移動霍爾元件的輸出經(jīng)過一個電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成不同的電壓經(jīng)adc通道送入mcu這樣僅用一個adc通道可以實(shí)現(xiàn)多路數(shù)字信號的輸入溫度傳感器采用負(fù)溫度 ntc 型通用熱敏電阻信號經(jīng)另一路adc輸入mcu保存設(shè)定參數(shù)的eeprom采用ht93lc46采用串行方式與mcu接口整個控制器的硬件及對mcu的資源要求降到最低mcu根據(jù)檢測到的水位信號水箱溫度信號以及用戶的設(shè)定或操作通過軟件進(jìn)行數(shù)值計算和邏輯運(yùn)算以確定當(dāng)前應(yīng)該進(jìn)行的操作并通過輸出口控制進(jìn)水閥加壓泵加熱泵的狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)要求的控制功能由于sn8p1706的io口驅(qū)動能力可高達(dá)15ma采用高亮度的led顯示無須再使用

46、驅(qū)動器件可以由sn8p1706的io口直接驅(qū)動附錄2led顯示子程序disisetb p17 滅顯示mov r0 sbcdmov a r0 取出要顯示的數(shù)add a 2dh 加上偏移量movc a apc 查表取出段選碼mov sbuf a 送出顯示dl1jnb ti dl1 輸出完否clr ti 完清中斷標(biāo)志inc r0mov a r0add a 21hmovc a a pcanl a oefh 個位加小數(shù)點(diǎn)mov sbuf adl2 jnb ti dl2clr tiinc r0mov a r0add a 13hmovc a apcmov sbuf adl3 jnb ti dl3clr ti

47、mov a 0ffhmov sbuf adl4 jnb ti dl4clr ticlr p17 亮顯示retsegtabdb 11h0d7h32hdb 92h0d4h98hdb 18h0d3h10h0d0h第四章軟件設(shè)計41軟件設(shè)計原理及設(shè)計所用工具本次設(shè)計主要利用c語言編寫程序根據(jù)功能的需要進(jìn)行編程其中軟件設(shè)計所用的軟件主要是keil uvision3軟件proteus isis軟件熱水器不論在什么樣的天氣里都能夠在設(shè)定的時間向用戶提供設(shè)定溫度的熱水從而給用戶帶來便利當(dāng)控制器在設(shè)定的時間使水溫達(dá)到設(shè)定溫度時將通過聲光報警提醒用戶根據(jù)這一要求控制器軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)包括主程序鍵盤中斷子程序

48、ds12887更新周期結(jié)束中斷子程序led顯示子程序和提前加熱時間計算子程序等系統(tǒng)主程序主要完成溫度和水位的檢測以及進(jìn)行輔助加熱時間預(yù)算和一些初始化功能在主程序中采用了查表方法進(jìn)行輔助加熱提前量預(yù)算系統(tǒng)主程序流程圖如圖4所示圖4-1 系統(tǒng)程序流程圖對于溫度和時間設(shè)定 每次設(shè)定結(jié)束后 就將設(shè)定值存入ds12887 的非易失性ram中下次開機(jī)時進(jìn)行讀取這樣作至少有兩個優(yōu)點(diǎn)一是系統(tǒng)在不進(jìn)行設(shè)定時就認(rèn)定該設(shè)定值和先前一次一樣解決了每次開機(jī)總要從頭設(shè)定的問題另一個是若系統(tǒng)在運(yùn)行中間停電而再次來電時可以不用重新設(shè)定 就能按原設(shè)定值對溫度進(jìn)行控制增強(qiáng)了控制器適應(yīng)外界變化的能力對提前加熱時間的計算則是系統(tǒng)能否

49、實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的重要一環(huán)因為系統(tǒng)采用分段式水位檢測若采用能量守恒的方法對提前加熱時間進(jìn)行預(yù)算也同樣得不到精確的結(jié)果為了避開繁瑣的計算過程本系統(tǒng)中采用了模糊控制思想使用了如下一些控制語句if 水位高and 溫度差大then 加熱時間長if 水位適中and 溫度差適中then 加熱時間適中if 水位低and 溫度差低then 加熱時間少采用這種思想后可以用實(shí)驗方法獲得各種情況下需要加熱的時間 編制成表格使用時只要查表獲得提前加熱時間就行了顯然表格分得越細(xì)控制就越準(zhǔn)確本控制器采用溫差每等于5為一格 就能滿足控制要求了為了減小誤差試驗表明可以采用如圖5 的方法圖4-2 水位監(jiān)測處理示意圖實(shí)驗中用水位達(dá)到

50、b1時的結(jié)果代替水位達(dá)到a1時的結(jié)果b2代替a2b3 代替a3b4代替a4這樣cpu 讀入的a1水位查表后得到的預(yù)加熱時間是實(shí)驗中水位在b1 處的時間經(jīng)過這種處理會把由于分段檢測而產(chǎn)生的計算誤差減小一半由原來的h變成了h2 h為分段水位檢測間隙 如果水箱水深為40cm分8段檢測此種處理方法的計算將使水位誤差由原來的5cm變成了25cm這種誤差對于民用的熱水器來說已完全能夠滿足要求了42顯示子程序分析表明74ls164僅有串入并出作用沒有譯碼功能因此led段選碼 p30口送入74ls164的串行輸入端led 的段選端需要指出的是上面顯示電路采用tos28106bhk型號的共陽極led顯示器pcb

51、印制線路板的連線方便led的8個段選端與74ls164的并行輸出口即8根段選線的連接沒有遵照通常的規(guī)律3-5所示的段排列為7642191050的段選碼為11h電路中設(shè)計了4位led顯示器4-3所示的顯示子程序框圖圖4-3 顯示子程序框圖第五章系統(tǒng)調(diào)試51軟件調(diào)試 軟件的調(diào)試主要通過keil uvision3軟件進(jìn)行操作對程序編寫過程中的錯誤進(jìn)行查找找出錯誤進(jìn)行修改然后再進(jìn)行編譯直至編譯成功生成hex文件才能下載到單片機(jī)里繼而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能第六章系統(tǒng)功能61系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能本系統(tǒng)通過單片機(jī)控制各個電路模塊以實(shí)現(xiàn)對溫度水位的檢測以及對整個熱水器的智能化控制62系統(tǒng)功能測試 設(shè)計前期通過keil軟件和

52、proteus仿真軟件的聯(lián)調(diào)對設(shè)計功能進(jìn)行仿真均達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計效果設(shè)計后期硬件制作完畢后將仿真成功后的程序通過單片機(jī)下載程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)再根據(jù)顯示模塊的各個端口連接方式正確地將單片機(jī)跟顯示模塊連接最后都實(shí)現(xiàn)了設(shè)計的功能63系統(tǒng)功能分析該控制器和以往顯示儀相比具有性能價格比高溫度控制與顯示精度高使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)單片機(jī)控制系統(tǒng)具有低價智能的優(yōu)勢能夠根據(jù)需求的不同而作相應(yīng)的調(diào)整更加個性化同時使用單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠節(jié)約能源保護(hù)設(shè)備延長設(shè)備的使用時間該熱水器具備以下特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行可靠操作維護(hù)簡便熱源取之不盡用之不竭不需要運(yùn)輸節(jié)省燃料無污染不會對周圍環(huán)境造成任何影響熱水產(chǎn)量受季節(jié)地區(qū)緯度采熱面積采熱器類