中南大學網(wǎng)絡(luò)教育課程考試-機械電子學演示教學

1、學習 - 好資料中南大學網(wǎng)絡(luò)教育課程考試機械電子學試題考試說明：1. 首先下載試題及標準答卷模版 ，完成答題后，答卷從網(wǎng)上提交。2. 答卷電子稿命名原則：學號 .doc 。如： 11031020512002.doc 。3. 網(wǎng)上提交起止時間： 2015 年 11 月 20 日 8： 00 12 月 26 日 18： 00。試題：設(shè)計一個電熱水器，具體要求如下：（ 100 分）1. 采用單片機控制（型號不限） 。2. 熱水器的容積不小于50L，加熱溫度不低于70，手動設(shè)定加熱溫度、自動保溫、通過LED燈實時顯示水溫、帶有漏電檢測功能、手動開關(guān)。3. 設(shè)計出熱水器的具體結(jié)構(gòu)和連接方式。給出傳感器和

2、主要元器件的具體選型及其技術(shù)指標。4. 給出系統(tǒng)工作原理圖，硬件接線圖，程序流程圖和控制程序，撰寫相應(yīng)的設(shè)計報告。更多精品文檔學習 - 好資料中南大學網(wǎng)絡(luò)教育課程考試機械電子學答卷本人承諾：本試卷確為本人獨立完成，若有違反愿意接受處理。簽名 _石銀法 _學號 _13131051012001_ 專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化學習中心_菏澤學習中心答:1、多功能家用電熱水器的功能特點該電熱水器能夠設(shè)定水溫并數(shù)字顯示水溫 , 顯示范圍 0 99。具有漏電保護功能 , 當出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時 , 能夠自動切斷電源。 系統(tǒng)掉電能夠保護設(shè)定數(shù)據(jù)。 出現(xiàn)傳感器故障時 , 可迅速切斷電源并報警提示。2、系統(tǒng)總體設(shè)計根據(jù)

3、要實現(xiàn)的功能特點 , 本系統(tǒng)選用了 83C51GB單片機 , 該單片機內(nèi)部資源有 8KROM、256RAM、AD轉(zhuǎn)換器、 3 個 16 位定時器 ,15 個中斷源 , 具有節(jié)電方式和 48 位 I O線。利用內(nèi)部資源設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示。溫度檢測漏電流檢測電源指示保溫指示加熱指示溫度設(shè)定鍵單片機電源電路加熱電路電源控制電路故障報警顯示電路（圖 1）更多精品文檔學習 - 好資料3、系統(tǒng)的硬件設(shè)計31溫度設(shè)定與溫度顯示本系統(tǒng)考慮到水溫變化范圍較小, 利用數(shù)值鍵按鍵較多, 該熱水器水溫的設(shè)置是通過三個功能鍵來完成的, 即：“設(shè)定”鍵、“”鍵、“”鍵。當需要調(diào)整溫度時 , 先按下設(shè)定鍵再按

4、“”鍵設(shè)定溫度增 1、按“”鍵溫度減 1, 直到所需溫度為止。單片機 I O線較多 , 按鍵可與 I O口直接連接。溫度顯示電路利用 2 位數(shù)碼管顯示溫度 , 顯示溫度范圍 0 99, 顯示電路按常規(guī)方法通過驅(qū)動電路直接與I O口連接。32溫度測量與控制因該控制器對溫度要求精度不高, 傳感器選用價格便宜的熱敏電阻即可滿足要求。傳感器輸出的信號經(jīng)放大后可直接連單片機信號輸入端（單片機內(nèi)有AD）, 由軟件來啟動 AD轉(zhuǎn)換并與設(shè)定值比較 ,當測定值低于設(shè)定溫度值時, 使加熱管加熱 , 當測定值達到設(shè)定溫度時, 停止加熱。在程序設(shè)計時做了回差設(shè)計, 避免加熱管頻繁開關(guān)。33漏電檢測及報警電路由于電熱器

5、工作環(huán)境潮濕, 為了保證人身安全, 該熱水器設(shè)計了漏電檢測電路。一般情況下漏電檢測電路輸出高電平, 當漏電超過允許值時 , 該電路輸出低電平 , 該電路輸出接INT0, 并將 INT0 設(shè)置成高級允許中斷 , 這樣 , 當漏電發(fā)生時 ,CPU立即響應(yīng)中斷 , 切斷系統(tǒng)的供電電源。34掉電保護電路與系統(tǒng)復位電路更多精品文檔學習 - 好資料為了使系統(tǒng)可靠地工作并保存設(shè)定數(shù)椐, 在電熱器的控制電路中選用了芯片 X25043, 該芯片內(nèi)部具有可編程的看門狗定時器 , 串行EEPROM、低電壓檢測電路 , 并提供復位信號。 一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障 , 電源電壓降低到系統(tǒng)的設(shè)定位置時 , 系統(tǒng)復位 , 保護系統(tǒng)使之免受低電壓的影響。 EEPROM可在復位時保存設(shè)定數(shù)據(jù)。35報警電路該控制器設(shè)計的報警電路是： 當單片機檢測到傳感器出現(xiàn)故障時 , 利用軟件設(shè)計從一 I O 線輸出信號經(jīng)放大后驅(qū)動報警電路報警以提示故障 , 并同時通過加熱控制電路來實現(xiàn)停止加熱。4、系統(tǒng)軟件設(shè)計控制器軟件的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu) , 由主程序、溫度顯示子程序、AD 轉(zhuǎn)換子程序、漏電保護中斷服務(wù)子程序、溫度控制子程序等模塊組成。這里給出主流程圖和溫度控制流程圖。主流程圖如圖 2 所示。更多精品文檔學習 - 好資料開始初始化啟動 A/D 轉(zhuǎn)換調(diào)顯示子程序Y傳感器有故障報