熱水器自動(dòng)上水(周建春)

1、江蘇省南通中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文紙江蘇省南通中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校 機(jī)電一體化 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文論文題目： 熱水器自動(dòng)上水控制裝置 學(xué) 號(hào)： 095905231 學(xué)生姓名： 周建春 班 級(jí)： 0952 指導(dǎo)教師姓名： 陳曉佳 指導(dǎo)教師職稱(chēng)： 無(wú)線電調(diào)試-技師 指導(dǎo)教師單位： 南通中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校 日 期： 2013年4月8日2014年3月31日 二一三 年 三 月 十 日摘 要熱水器給人們的生活帶來(lái)方便，給人們的健康帶來(lái)福音，是人們不可缺少的家用電器設(shè)備。目前，有很多的太陽(yáng)能熱水器還是采用手動(dòng)上水的結(jié)構(gòu)，使用極為不方便，而且經(jīng)常會(huì)造成自來(lái)水的浪費(fèi)。運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)和其他電子技術(shù)，設(shè)計(jì)制作的熱水器自動(dòng)上水裝置，

2、能根據(jù)水箱中的水位進(jìn)行自動(dòng)上水和自動(dòng)關(guān)閉上水，從而使水箱中始終保持正常的水位。從而提高了熱水器的安全性能，提高了熱水器的使用效果。關(guān)鍵詞：熱水器；自動(dòng)上水；設(shè)計(jì)控制AbstractThe water heaterto bring convenience to peoples lives,to bring the gospelto peoples health,isan indispensablehousehold appliances.At present,there aremanystructureof solar water heateris usedmanual water,usever

3、y inconvenient,and oftenwill causethe waste of tap water.Application of single chip microcomputerandother electronictechnology,the automatic waterheaterdevicedesign,can carry outautomatic water supplyandautomatic closingwateraccording tothe water level in the tank,so that thetankcan keep normalwater

4、 level.In order to improve thesafety performance of thewater heater,thewater heaterto improvethe use effect.Key words：water heater；Automatic water supply；design control 目 錄緒論 .（3）第一章熱水器自動(dòng)上水控制裝置的電路設(shè)計(jì)1.1 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的基本功能 .（4）1.2 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的主要元器件介紹 .（4）1.3 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的工作原理 .（9）第二章熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路板的安裝2.1

5、電路板裝配前的準(zhǔn)備 .（12）2.2 電路板的裝配方法 .（14）2.3 電路板裝配的注意事項(xiàng) .（15）第三章熱水器自動(dòng)上水控制裝置的程序設(shè)計(jì)3.1 熱水器自動(dòng)上水控制裝置程序構(gòu)思 .（16）3.2 熱水器自動(dòng)上水控制裝置主程序方框圖 .（16）3.3 熱水器自動(dòng)上水控制裝置程序 .（17）第四章熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路板的調(diào)試4.1 單片機(jī)程序的調(diào)試 .（19）4.2 電路板的單板調(diào)試 .（19）4.3 電路板的老化調(diào)試 .（19）第五章畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)5.1 單片機(jī)技術(shù)是工業(yè)發(fā)展的支柱性技術(shù) .（21）5.2 我們要進(jìn)一步學(xué)習(xí)好單片機(jī)技術(shù) .（21）致謝 .（22）參考文獻(xiàn) .（23）緒論

6、隨著社會(huì)物質(zhì)文明的提升，人們的精神文明程度有了很大提高，并有了很多的新要求。比如洗澡問(wèn)題，就不滿(mǎn)足于僅為了清潔，而更是把洗澡作為一種減輕工作壓力的形式，成為一種享受生活的方式。以往人們的洗澡只能到浴室才能完成，許多人在一起洗澡，氣氛喧鬧，使人得不到休息；各種人群在一起，浴室設(shè)施也很難保證在各個(gè)環(huán)節(jié)中都能符合衛(wèi)生條件，所以極易造成各種疾病的傳染。所示，浴室場(chǎng)所對(duì)人們的健康會(huì)帶來(lái)不同程度的不良影響。為此，各種熱水器也踴躍的進(jìn)入了人們的家庭。在很多熱水器的設(shè)計(jì)中，特別是太陽(yáng)能熱水器的設(shè)計(jì)中都沒(méi)有自動(dòng)上水功能，所以當(dāng)每次使用了熱水器中的熱水后，都要人為的對(duì)熱水器水箱進(jìn)行注水。而這種注水必須要同時(shí)打開(kāi)水

7、龍頭，以方便在注水的同時(shí)將水箱中的氣體排出。這樣，當(dāng)水龍頭中出時(shí)，表示水箱中的水已經(jīng)注滿(mǎn)。如果當(dāng)水箱注滿(mǎn)時(shí)如用戶(hù)不在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行關(guān)閉水閥，就會(huì)使自來(lái)水在水龍頭中不斷的流出而造成浪費(fèi)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已被廣泛的使用在企業(yè)生產(chǎn)的各種自動(dòng)化控制設(shè)備中，為企業(yè)的飛速發(fā)展注入了強(qiáng)心劑，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中發(fā)揮著不可磨滅的作用。本文的設(shè)計(jì)，運(yùn)用我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的單片機(jī)知識(shí)和其他知識(shí)及技能，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作了一款用單片機(jī)控制技術(shù)的熱水器自動(dòng)上水控制裝置，是一件很有意義的事情。在這個(gè)過(guò)程中，即運(yùn)用了我們已學(xué)習(xí)的知識(shí)作了一次實(shí)踐，又完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)課程；還可以把作品使用在實(shí)際生活中，是會(huì)感到十分自豪，而

8、又是非常幸福的；更重要的一點(diǎn)，是通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，提高了我們掌握單片機(jī)技術(shù)的運(yùn)用技能，從而在經(jīng)后的工作中可以更好的運(yùn)用這種技能，為社會(huì)為企業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。第一章 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的電路設(shè)計(jì)1.1 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的基本功能熱水器自動(dòng)上水控制裝置的基本功能，是根據(jù)熱水器水箱中的水量情況，自動(dòng)進(jìn)行進(jìn)水動(dòng)作，使熱水器水箱中的水量始終保持在合適的水位。目的是方便了熱水器的使用用戶(hù)，同時(shí)節(jié)約了水資源，符合人們的享受需求和生態(tài)保護(hù)，利國(guó)利民。1.2 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的工作原理1.2.1 熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路圖圖1-1為熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路圖。圖1-1 熱水器自動(dòng)上水控制裝置

9、電路圖 熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路圖，采用單片機(jī)控制技術(shù)，將單片機(jī)作為控制核心，與其他元器件共同組成。1.2.2 熱水器自動(dòng)上水控制裝置工作原理 1、傳感器單元?？刂齐娐分械乃粋鞲衅鳎鞘叭∷渌坏钠骷?。水位傳感器可以自制，見(jiàn)1-2圖的左側(cè)圖所示。將三個(gè)金屬片安裝在一根塑料桿中，塑料桿的長(zhǎng)度與水箱相仿。a點(diǎn)金屬片安裝在塑料桿的底部，b金屬片靠近a金屬片，c金屬片安裝在塑料桿的上端，離水箱上端口約2厘米左右，具體視實(shí)際情況而定。3個(gè)金屬片連接3根不同顏色的塑料銅芯軟引線，總裝時(shí)將3根不同顏色的軟引線接在接線端子X(jué)P1上。圖1-2 傳感器電路2、執(zhí)行單元。電磁閥驅(qū)動(dòng)電路見(jiàn)圖1-3所示。圖1-3

10、 執(zhí)行電路部分電路圖當(dāng)單片機(jī)P3.3口輸出高電位時(shí)，如低水位狀態(tài)和中水位狀態(tài)時(shí)，P3.3口輸出的高電位使VT1導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器K1吸合，從而接通了電磁閥工作，電磁閥打開(kāi)使水箱開(kāi)始進(jìn)水。在繼電器回路接有VD4、CD5和R7。VD5與R7組成繼電器狀態(tài)指示電路。當(dāng)VT1導(dǎo)通后，VD5正常導(dǎo)通而發(fā)光，以示繼電器已經(jīng)吸合。VD4是一只阻尼二極管，當(dāng)K1吸合時(shí)，VD4處于反向連接狀態(tài)，故對(duì)K1的吸合動(dòng)作無(wú)任何影響；當(dāng)VT1截止K1釋放后，由于K1線圈中的電動(dòng)勢(shì)不能釋放而形成反向電動(dòng)勢(shì)，很容易對(duì)VT1造成損壞。此時(shí)VD4的連接方向與K1線圈中的反向電動(dòng)勢(shì)同相，及時(shí)釋放了K1線圈中的反向電動(dòng)勢(shì)，從而使K1的

11、釋放迅速果斷。4、聲、光指示單元。指示燈單元見(jiàn)圖1-4所示。（1）指示燈電路。指示燈電路由VD1、VD2、VD3和電阻R1-R3組成。為了便于區(qū)別，將VD1、VD2和VD3分成紅色、綠色和黃色。分別是：低水位報(bào)警指示燈、正常水位指示燈和滿(mǎn)水指示燈。當(dāng)水位處于低水位狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)P1.5口輸出間斷的低電位信號(hào)，使VD3的紅色指示燈產(chǎn)生閃光效果；當(dāng)水位處于中水位狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)P1.6口輸出低電位信號(hào)，使VD2的綠色指示燈發(fā)光；當(dāng)水位處于滿(mǎn)水位狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)P1.7口輸出低電位信號(hào)，使VD1的黃色指示燈發(fā)光。圖1-5 執(zhí)行電路部分電路圖（2）狀態(tài)提示音電路?？刂齐娐分械脑O(shè)計(jì)了狀態(tài)提示音電路，各種狀態(tài)

12、信號(hào)從單片機(jī)的P3.7口輸出。當(dāng)?shù)退粻顟B(tài)時(shí)，P3.7口輸出低水位報(bào)警信號(hào)，信號(hào)經(jīng)VT2放大后推動(dòng)L1，L1升壓后推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)出“滴滴、滴滴”的報(bào)警聲。當(dāng)水箱為中水位狀態(tài)時(shí)，P3.7口輸出正常提示信號(hào)，信號(hào)經(jīng)VT2放大后推動(dòng)L1，L1升壓后推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)出“滴、滴”提示音。當(dāng)水箱為高水位時(shí)，P3.7口停止輸出提示信號(hào)。5、電源單元。電源電路見(jiàn)圖1-6所示。圖1-6 執(zhí)行電路部分電路圖電源電路的作用是為繼電器、蜂鳴器提供直流電源，以及為單片機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源。考慮到控制電路需要較高的和安全性能的可靠性能，故工作電源采用電源變壓器的工作方式，對(duì)交流電進(jìn)行降壓和隔離，使控制電路更加安全可靠。

13、電源電路工作時(shí)，首先通過(guò)變壓器將交流220V電壓降壓、隔離變成交流12V的低壓交流電，然后經(jīng)過(guò)UR1、C4、C5組成的橋式整流濾波電路，將交流12V變成12V（滿(mǎn)載）-16.8V（空載）的直流電，提供給繼電器電路和蜂鳴器電路使用。在電源電路中還有一級(jí)高性能的穩(wěn)壓電路，由IC3、C6、C7組成，輸出5V的穩(wěn)定電壓。IC3是一只三端穩(wěn)壓器7805，內(nèi)部電路是一個(gè)性能比較穩(wěn)定的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。經(jīng)7805的穩(wěn)壓和C4、C5的濾波作用，輸出一個(gè)穩(wěn)定的紋波系數(shù)很低的5V電壓，提供給單片機(jī)使用，使單片機(jī)工作更加穩(wěn)定。在穩(wěn)壓電源中加入了電容C5和C7，從而改善了負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)、防止自激振蕩和減少高頻噪聲。濾波

14、電容C的大小取決于放電回路的時(shí)間常數(shù)。C的容量越大，輸出電壓的脈動(dòng)就越小，但電容的成本也越高，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的整流電路生產(chǎn)成本也增高，體積也會(huì)增大。為了既滿(mǎn)足要求使用要求，又要降低制作成本和減小電容體積，電源電路中的濾波電容的容量，通常取1000uF-2200uF之間為宜。6、電路圖工作原理圖1-7 熱水器自動(dòng)上水控制控制電路圖（1）低水位狀態(tài)報(bào)警控制原理。當(dāng)水箱出現(xiàn)低水位狀態(tài)時(shí)，接線端子的3腳與4腳是呈現(xiàn)斷開(kāi)狀態(tài)的。此時(shí)，IC1-b反相器的輸入端由為高電位，從而輸出端輸出低電位，也使P3.0口為低電位。出現(xiàn)這種狀態(tài)時(shí)，程序設(shè)計(jì)為：當(dāng)P3.0口為低電位，使P1.5口輸出一個(gè)低電位與高電位交替出現(xiàn)

15、的脈沖信號(hào)，使VD3（紅色指示燈）閃亮；P3.7輸出1000Hz的“滴滴滴、滴滴滴”音頻信號(hào)，使蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲；同時(shí)P3.3輸出高電位，使VT1導(dǎo)通K1吸合電磁閥開(kāi)啟水箱進(jìn)水。 （2）中水位狀態(tài)控制原理。當(dāng)水箱出現(xiàn)中水位狀態(tài)時(shí)，接線端子的3腳與4腳呈現(xiàn)通路狀態(tài)。此時(shí)，IC1-b反相器的輸入端由高電位變?yōu)榈碗娢?，其輸出端輸出由低電位變?yōu)楦唠娢?，使P3.0口為高電位。在出現(xiàn)這種狀態(tài)的同時(shí)，程序設(shè)計(jì)為：當(dāng)P3.0口為高電位，使P1.6輸出低電位，使VD2（綠色指示燈）亮起；P3.7口輸出一個(gè)間斷的1000Hz的音頻信號(hào)，使蜂鳴器發(fā)出“滴、滴”提示音；P3.3輸出高電位，使VT1導(dǎo)通K1吸合電磁閥開(kāi)

16、啟水箱繼續(xù)進(jìn)水。（3）滿(mǎn)水位狀態(tài)控制原理。當(dāng)水箱出現(xiàn)滿(mǎn)水位狀態(tài)時(shí)，接線端子的3腳與5腳呈現(xiàn)通路狀態(tài)。此時(shí)，IC1-a反相器的輸入端高電位變?yōu)榈碗娢唬漭敵龆溯敵鲇傻碗娢蛔優(yōu)楦唠娢?，使P3.5口也變?yōu)楦唠娢弧３霈F(xiàn)這種狀態(tài)時(shí)，程序設(shè)計(jì)為：當(dāng)P3.5口為高電位，使P1.7口輸出低電位，使VD1（黃色指示燈）亮起；P3.7口停止輸出信號(hào)；P3.3輸出低電位，使VT1截止K1釋放電磁閥關(guān)閉停止對(duì)水箱供水。1.3 熱水器自動(dòng)上水控制裝置的主要元器件介紹1、與非門(mén)74HC04熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路中使用了一塊數(shù)字電路74HC04。74HC04是一個(gè)與非門(mén)電路，是屬于TTL系列的數(shù)字電路。該數(shù)字電路的內(nèi)部

17、組合了六個(gè)相同的單輸入與非門(mén)。與非門(mén)通常用作對(duì)波形的整形之用，由于其輸出波形的相位與輸入波形的相位相差180度，所示也稱(chēng)其為反相器。在TTL電路中與74HC04功能相仿的還有74LS04，但是前者比后者的運(yùn)行速度快，在運(yùn)行速度要求不高的電路中，兩種型號(hào)都可以使用。74HC04引腳功能圖及實(shí)物照片見(jiàn)圖1-7所示。圖1-8 74HC04引腳功能 2、蜂鳴器HA熱水器自動(dòng)上水控制裝置電路中使用了一只外徑13mm的蜂鳴器。蜂鳴器有無(wú)源蜂鳴器和有源蜂鳴器之分。無(wú)源蜂鳴器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與我們使用的耳機(jī)（耳塞）相似，通過(guò)外部脈沖信號(hào)推動(dòng)，使蜂鳴器發(fā)聲；有源蜂鳴器內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)振蕩器和放大電路，當(dāng)給蜂鳴器接上直流

18、電壓，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出約1000Hz的音頻聲，而無(wú)需驅(qū)動(dòng)電路，所以在一些普通場(chǎng)合使用比較方便。蜂鳴器外形及尺寸示意圖見(jiàn)1-8圖所示。圖1-9 蜂鳴器外形與尺寸示意圖 有源蜂鳴器的引腳有正負(fù)之分，正極引腳比負(fù)極引腳稍長(zhǎng)一點(diǎn)。無(wú)源蜂鳴器也有引腳的長(zhǎng)短之分，但一般使用中無(wú)需區(qū)分引腳。3、電磁閥 圖1-10所示的是一種適合家用4分水管接口的電磁閥的實(shí)物照片和工作原理示意圖。電磁閥的工作電壓有12V、24V、220V等多種。電磁閥中的鐵心與活塞連桿聯(lián)動(dòng)，當(dāng)線圈中流入電流時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電磁力，這個(gè)電磁力帶動(dòng)鐵心上上方（圖1-10中所示）移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)活塞，使閥門(mén)打開(kāi)，使水流形成通路而通水。圖1-10 蜂鳴器外形

19、與尺寸示意圖4、單片機(jī)AT89C2051 AT89C2051單片機(jī)，外形有DIP封裝（雙列直插式）和PLCC封裝（貼片式）兩種。DIP封裝的AT89C2051的外形及引腳功能見(jiàn)圖1-11所示。圖1-11 AT89C2051外形及引腳功能圖AT89C2051有20個(gè)引腳，對(duì)其管腳識(shí)別時(shí)，單片機(jī)正面向上，其缺口左邊第一只引腳為1腳，其余引腳的識(shí)別從1腳逆時(shí)針?lè)绞脚帕小?0個(gè)引腳的各自功能為：1腳：復(fù)位端。2腳3腳和6-9腳和11腳：P3口，分別為P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.4、P3.5、P3.7共7個(gè)口組成，這些口的每個(gè)口既可以作為輸入口，又可以作為輸出口，通常稱(chēng)為I/O口。4腳

20、和5腳：接晶振，與內(nèi)部電路一起組成單片機(jī)時(shí)鐘電路。10腳：接地端（接電源負(fù)極）。12-19腳：是P1口，分別為P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7共8個(gè)口組成，這些口的每個(gè)口既可以作為輸入口，又可以作為輸出口，通常稱(chēng)為I/O口。20腳：電源端（接電源正極）。接地端（接電源負(fù)極）。單片機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支，它具有體積小、功能多、價(jià)格低廉、使用方便、系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)中有一個(gè)中央處理器（CPU）。是單片機(jī)的“大腦”及核心。CPU的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器或輸入接口傳送到CPU或反向傳送，并對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算以及位操作

21、處理。運(yùn)算是CPU的獨(dú)特工作方式，是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的中心，它主要是指算術(shù)邏輯部件ALU（ALU：Arithmetic and Logic Unit）。由于控制電路采用單片機(jī)控制技術(shù)，使控制電路圖比較簡(jiǎn)潔，從而可以有效地提高控制電路的可靠性和制作成本。AT89C2051 單片機(jī)的主要性能主要性能為：8031系列CPU，可以實(shí)現(xiàn)總線控制。 振蕩電路，全靜態(tài)工作，工作頻率4MHZ 24MHZ。 2個(gè)中斷源，可實(shí)現(xiàn)智能化控制。 1288字節(jié)內(nèi)部RAM。 可編程串行或并通訊。 15條并行I/O接口。片內(nèi)有2KB個(gè)Flash存儲(chǔ)器，可經(jīng)受1000次的寫(xiě)入 / 擦除。 3級(jí)程序存儲(chǔ)器保密。可以對(duì)用

22、戶(hù)的控制程序進(jìn)行保密。第二章熱水器自動(dòng)上水控制電路板的裝配2.1 電路板裝配前的準(zhǔn)備用萬(wàn)能電路板制作的熱水器自動(dòng)上水控制電路板實(shí)物見(jiàn)圖2-1所示。圖2-1 熱水器自動(dòng)上水電路板實(shí)物照片 用萬(wàn)能電路板制作的熱水器自動(dòng)上水控制板裝配圖見(jiàn)圖2-2所示。圖2-2 熱水器自動(dòng)上水電路板裝配圖 1、設(shè)計(jì)萬(wàn)能板裝配圖在萬(wàn)能板上進(jìn)行電路的裝配，應(yīng)先設(shè)計(jì)裝配圖。裝配圖的設(shè)計(jì)原理應(yīng)參考PCB板圖的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行。在設(shè)計(jì)中要考慮元器件布局合理、美觀，連接線的走線不能出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，可以采用短路線的連接方法，避免連線設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的交叉現(xiàn)象。 2、熟悉裝配圖 裝配的第一步是熟悉裝配圖，也就是對(duì)照電路圖熟悉裝配圖中的每個(gè)元器件

23、的具體位置，并標(biāo)注上元器件參數(shù)。如：R1-22k，則在裝配圖上找到R1的位置，然后標(biāo)注上“22k”，以此類(lèi)推，將所有的元器件都在裝配圖上進(jìn)行標(biāo)注。標(biāo)注好后，還要對(duì)照電路圖對(duì)裝配已標(biāo)注的參數(shù)進(jìn)行校對(duì)。裝配圖見(jiàn)圖2-2所示。3、測(cè)量元器件 元器件明細(xì)表，見(jiàn)表21。表21 熱水器自動(dòng)上水電路元器件一覽表 序號(hào)器件名稱(chēng)規(guī) 格 型 號(hào)數(shù)量元器件代號(hào)1電阻器RJ1/16W22k1R82電阻器RJ1/16W10k3R6、R9、R103電阻器RJ1/16W1001R54電阻器RJ1/16W4.7k2R4、R75電阻器RJ1/16W1 k5R1R3、R11、R126電容器CC27PF / 50V2C7、C87電

24、容器CD10F / 25V1C18晶體振蕩器24MC19發(fā)光二極管3紅、綠、黃4VD1VD410整流硅堆1KBP10（1A . 100V）1UR111三極管CS90132VT1、VT212集成電路AT89C20511IC213集成電路74HC041IC114三端穩(wěn)壓電路LM78051IC315蜂鳴器13mm1HA16IC插座20腳1IC217IC插座14腳1IC118萬(wàn)能電路板 1（1）對(duì)電阻器進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量電阻器可以用萬(wàn)用表，測(cè)量時(shí)要注意掌握正確的測(cè)量姿勢(shì)。測(cè)量中的注意事項(xiàng)：1）用左手持握元器件，并注意不能同時(shí)觸接兩個(gè)以上引線，以防引入測(cè)量誤差。右手持握紅黑表棒成握筷姿勢(shì)，以方便測(cè)量和轉(zhuǎn)換檔

25、位。 2）檔位的設(shè)立應(yīng)使指針有較大的偏轉(zhuǎn)（ 1/2偏轉(zhuǎn)）和較小的數(shù)值區(qū)域，以便提高測(cè)量精度。3）嚴(yán)禁在測(cè)量過(guò)程中改變測(cè)量檔位，以防損壞萬(wàn)用表表頭。（2）對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量發(fā)光二極管可以用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的目的是通過(guò)測(cè)量，來(lái)判斷發(fā)光二極管的發(fā)光程度。因?yàn)榘l(fā)光二極管中有普通發(fā)光亮度的二極管和高亮度發(fā)光的二極管。測(cè)量發(fā)光二極管時(shí)，使用萬(wàn)用表的10K檔。當(dāng)為正向測(cè)量時(shí)，普通發(fā)光二極管僅有微弱的亮光；高亮度發(fā)光二極管會(huì)出現(xiàn)很明顯的亮光。（3）對(duì)三極管進(jìn)行測(cè)量。對(duì)三極管進(jìn)行測(cè)量，廠家都采用專(zhuān)用儀器，如晶體管特性圖示儀等。在一般場(chǎng)合，可以采用萬(wàn)用表對(duì)三極管進(jìn)行估計(jì)測(cè)量，也能達(dá)到一般的使用要求。測(cè)

26、量的注意事項(xiàng)：1）將紅表棒插入“ + ”插孔內(nèi)，黑表棒插入“ ”插孔內(nèi)。2）將萬(wàn)用表量程置電阻R1K或R100檔。（測(cè)量硅材料三極管用R1K量程，測(cè)量鍺材料三極管用R100量程）3）把紅、黑表棒相接觸，調(diào)整歐姆校零旋鈕，使萬(wàn)用表指針滿(mǎn)度偏轉(zhuǎn)為“ 0 ”。 4）將萬(wàn)用表放在自己的正前方，眼睛最好與刻度線平行，以提高讀取數(shù)值的準(zhǔn)確性。5）用左手的中指與拇指夾持三極管，食指準(zhǔn)備作人體電阻之用。6）右手持握紅黑表棒，并成握筷姿 勢(shì)，以方便測(cè)量和轉(zhuǎn)換檔位。 7）不能在測(cè)量過(guò)程中改變測(cè)量檔位。如需要改變檔位需先停止測(cè)量，待改變檔位后方可繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量，以防損壞萬(wàn)用表。4、對(duì)元器件進(jìn)行成形元器件在裝配中應(yīng)根據(jù)

27、元器件的體積、用途和裝配要求，對(duì)元件進(jìn)行成形。如將臥式電阻器成形成立式安裝形式，或者將立式安裝的電解電容器，由于厚度要求，而作臥式安裝，等等。2.2 電路板的裝配方法 1、PCB板與萬(wàn)能板的裝配區(qū)別萬(wàn)能電路板的裝配特點(diǎn)與PCB板的裝配特點(diǎn)是不同的，如PCB板上某個(gè)的元器件的引腳焊盤(pán)與另一個(gè)元器件引腳的焊盤(pán)已經(jīng)是連接在一起的。所以。在裝配過(guò)程中，只要將某個(gè)元器件正確的安裝在規(guī)定的裝配位置，并保證焊接質(zhì)量良好就可以了。所以，PCB板上的裝配步驟（原則）是：先低后高、先小后大、先臥式后立式、先元件后器件。而在萬(wàn)能電路板上進(jìn)行裝配中，不僅要將元器件焊在萬(wàn)能電路板上，更重要的是還要將元器件與元器件按照電

28、路圖的連接原理，把相應(yīng)的焊點(diǎn)與焊點(diǎn)用金屬導(dǎo)線連接起來(lái)。所以，PCB板的裝配原則就行不通了。2、萬(wàn)能電路板的裝配方法萬(wàn)能電路板的裝配，可以采用以下焊接方法：（1）將電路圖中相連接的一些元件，并依據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的裝配圖上的元件位置，將元件逐一插在萬(wàn)能電路板上。（2）調(diào)整好元件的安裝姿態(tài)。（3）檢查插入元件的位置是否正確。（4）用透明膠帶將元件與電路板粘連，使元件相對(duì)穩(wěn)固。（5）依據(jù)電路圖和裝配圖對(duì)元件的引腳邊連線、邊焊接。也就是說(shuō)，某個(gè)元件的引腳焊接好的同時(shí)，連線也同時(shí)焊在了這個(gè)焊盤(pán)上了。這種焊接方法的好處是：元件引腳與連線一步到位，不容易出錯(cuò)。焊盤(pán)被焊接的次數(shù)少而使焊盤(pán)不易脫落損壞。焊點(diǎn)美觀，質(zhì)量

29、好。裝配速度比較快。當(dāng)一部分元件焊接完成后，應(yīng)剪去高出焊點(diǎn)的元件引腳。然后接著焊接另外一部分元件，直至焊接完所有元件。元件焊接完后，最后焊接器件，如繼電器、接線端子、電源變壓器等。2.3 電路板裝配的注意事項(xiàng)1、在連線過(guò)程中，比較短的連線，可以利用元件的引腳進(jìn)行連接。2、連線與連線不能交叉而造成短路。3、復(fù)雜的電路的連線，可以使用漆包線的連接方法。4、IC插座在焊接中，焊接時(shí)間不要太長(zhǎng)。5、最后還應(yīng)對(duì)裝配好的萬(wàn)能板進(jìn)行多次檢查，以防焊接錯(cuò)誤。第三章熱水器自動(dòng)上水控制裝置的程序設(shè)計(jì)3.1 熱水器自動(dòng)上水控制裝置程序構(gòu)思在編寫(xiě)單片機(jī)程序前，先要對(duì)程序的編寫(xiě)進(jìn)行設(shè)計(jì)。程序的編寫(xiě)設(shè)計(jì)，好比是一個(gè)導(dǎo)演在

30、構(gòu)想一部有生有色的故事片。設(shè)計(jì)構(gòu)想越周密，單片機(jī)工作就越穩(wěn)定，越可靠。1、單片機(jī)運(yùn)行程序編程構(gòu)思3.2 熱水器自動(dòng)上水控制裝置主程序方框圖 圖3-1為熱水器自動(dòng)上水控制裝置主程序編寫(xiě)方框圖。圖3-1 主程序方框圖3.3 熱水器自動(dòng)上水控制裝置程序 ORG 0000H ; LJMP MAIN ; ORG 0030H ; MAIN:MOV P1,#0E0H ; MOV P3,#021H ; ;*A1:JNB P3.0,OA1 ; LCALL YS10MS JNB P3.0,OA1 LJMP OA2 ; OA1: SETB P3.3 ; LCALL DS_BJ ; SETB P1.6 SETB P1

31、.7 JNB P3.0,OA1 ;OA2: SETB P3.3 ; LCALL ZS_BJ ; SETB P1.5 SETB P1.7 JNB P3.0,OA1 ; JNB P3.5,OA2OA3: CLR P3.3 ; CLR P1.7 ; SETB P1.6 ; SETB P1.5 ; JB P3.5,OA3 LJMP OA2;*YP: SETB P3.7 LCALL YS05MS CLR P3.7 LCALL YS05MS INC 31H MOV A,31H CJNE A,#50,YP MOV 31H,#0 RETDS_BJ: CLR P1.5 ; LCALL YP SETB P1.5

32、CLR P3.7 LCALL YS50MS RETZS_BJ: CLR P1.6 ; LCALL YP SETB P1.6 CLR P3.7 LCALL YS50MS RETYS05MS: MOV R6,#100D1: MOV R7,#5 DJNZ R7,$ ; DJNZ R6,D1 RETYS10MS: MOV R6,#250D2: MOV R7,#40 DJNZ R7,$ ; DJNZ R6,D2 RETYS50MS: MOV R6,#250D3: MOV R7,#200 DJNZ R7,$ ; DJNZ R6,D3 RET END第四章熱水器自動(dòng)上水控制電路板的調(diào)試4.1 單片機(jī)程序的調(diào)

33、試 單片機(jī)程序編寫(xiě)好后，不一定就能正常運(yùn)行，所以要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。這是單片機(jī)控制電路與模擬元件的控制電路以及數(shù)字IC的控制電路的顯著區(qū)別。1、檢查程序錯(cuò)誤。在調(diào)試前，因首先對(duì)編寫(xiě)好的程序進(jìn)行檢查：一是檢查程序是否符合電路工作原理。二是找出程序中的明顯錯(cuò)誤的語(yǔ)句和標(biāo)號(hào)。2、將程序在編譯軟件中進(jìn)行編譯，看是否還有錯(cuò)誤。3、用編程器將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)中，然后插入電路板上。電路板通電后，觀察電路板的工作狀態(tài)是否正常。如果還有不正常的錯(cuò)誤，因?qū)Τ绦蜻M(jìn)行修改。4.2 電路板的單板調(diào)試 為了便于畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行答辯演示和單板調(diào)試，在電路板上設(shè)計(jì)了“低水位”、“中水位”和“高水位”按鈕，以及“低水位指示燈”、“中

34、水位指示燈”和“高水位指示燈”。為了單板調(diào)試的安全考慮，應(yīng)使用12V穩(wěn)壓電源作為電路板的工作電源。1、彈出模擬“中/低水位”的按鈕開(kāi)關(guān)，使電路處于低水位狀態(tài)。此時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“滴滴滴、滴滴滴”報(bào)警聲；同時(shí)繼電器吸合；同時(shí)低水位指示燈閃亮。2、按下模擬“中/低水位”的按鈕開(kāi)關(guān)，使電路處于中水位狀態(tài)。此時(shí)，蜂鳴器發(fā)出“滴、滴”提示音；同時(shí)繼電器吸合；同時(shí)中水位指示燈亮起。3、在模擬“中/低水位”的按鈕開(kāi)關(guān)按下?tīng)顟B(tài)，同時(shí)按下滿(mǎn)水位按鈕，使電路處于高水位狀態(tài)。此時(shí)，蜂鳴器停止提示音；同時(shí)繼電器釋放；同時(shí)高水位指示燈亮起。4.3 電路板的老化調(diào)試 熱水器自動(dòng)上水控制電路板調(diào)試正常后，應(yīng)對(duì)電路板進(jìn)行老化調(diào)

35、試。對(duì)電路板進(jìn)行老化，實(shí)際上就是電路板上元器件進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)工作，同時(shí)觀察電路板的工作狀態(tài)是否正常。電子元器件出廠前已經(jīng)經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的測(cè)試，但還有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作的測(cè)試，所以要對(duì)電路板進(jìn)行24小時(shí)通電的老化試驗(yàn)。老化調(diào)試后，如果工作正常，說(shuō)明電路板中的元器件基本性能完好。如果老化后，熱水器自動(dòng)上水控制電路板工作出現(xiàn)異常，說(shuō)明有某個(gè)元器件在老化中損壞了，應(yīng)對(duì)電路板進(jìn)行檢修。熱水器自動(dòng)上水控制電路板經(jīng)過(guò)老化試驗(yàn)后，提高了元器件的穩(wěn)定性和可靠性。老化正常的熱水器自動(dòng)上水控制電路板就可以投入正常的使用。第五章畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)5.1 單片機(jī)技術(shù)是工業(yè)發(fā)展的支柱性技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)越來(lái)越被社會(huì)所

36、認(rèn)識(shí)所接受，越來(lái)越多的被使用到各種自動(dòng)化運(yùn)行的設(shè)備中，如：數(shù)控車(chē)床控制系統(tǒng)、電噴汽車(chē)控制系統(tǒng)、箭桿織機(jī)等多種織機(jī)控制系統(tǒng)、各種生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)等等；家庭生活中，如：空調(diào)控制系統(tǒng)、微波爐控制系統(tǒng)、電磁爐控制系統(tǒng)等等，再如：手機(jī)、mp4、mp5等等都使用了單片機(jī)技術(shù)。有些公司還把單片機(jī)系統(tǒng)做成一個(gè)更加使用方便的控制模塊，如：可編程控制器。單片機(jī)技術(shù)的廣泛運(yùn)用，從而使各行各業(yè)得到了飛速的發(fā)展。5.2 我們要進(jìn)一步學(xué)習(xí)好單片機(jī)技術(shù) 單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用是我們大專(zhuān)班的專(zhuān)業(yè)課程，雖然學(xué)習(xí)已經(jīng)結(jié)束，但是我們還可以通過(guò)工作實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)、運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，將單片機(jī)技術(shù)與我們的工作實(shí)踐相結(jié)合。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)學(xué)習(xí)、運(yùn)用單片機(jī)知識(shí)的好機(jī)會(huì)、好實(shí)踐。在本設(shè)計(jì)中運(yùn)用已學(xué)過(guò)的單片機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)制作了熱水器自動(dòng)上水控制裝置，是一件很有意義的學(xué)習(xí)實(shí)踐。經(jīng)后，在