課程設(shè)計(jì)--智能家用熱水器設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 課 程： 光電傳感器應(yīng)用技術(shù) 題 目： 智能家用電熱水器 學(xué)生姓名： xxx xxx 學(xué) 號(hào)： 1108040114 1108040115 專業(yè)班級(jí)： 光信息科學(xué)與技術(shù)1班 指導(dǎo)教師： 唐海波 成 績(jī)： 二一四 年 五 月 十一 日目 錄第1章 緒論- 1 -1.1 智能家用熱水器的應(yīng)用前景- 1 -1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)- 1 -第2章 LZC-CI硬件設(shè)計(jì)- 3 -2.1 LZC-I的功能- 3 -2.2 關(guān)于MC68HC908GR8芯片簡(jiǎn)介- 4 -2.3技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)- 5 -2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)- 6 -第3章 溫度檢測(cè)程序設(shè)計(jì)- 10 -第4章 軟件設(shè)計(jì)- 12 -結(jié) 論-

2、14 -參考文獻(xiàn)- 15 -附：智能電熱水器原理圖- 16 - 16 -第1章 緒論隨著現(xiàn)代人們生活水平的不斷提高，熱水器作為現(xiàn)代家庭日常生活中的必須用品，在為家庭沐浴及洗刷等日常生活中扮演者極其重要的角色。它主要包括電熱水器、燃?xì)鉄崴骱吞?yáng)能熱水器，種類繁多，極大地方便了人們的生活。隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，社會(huì)發(fā)展步入了信息時(shí)代，隨著信息時(shí)代對(duì)人才高素質(zhì)和信息化的要求，隨著高等教育的普遍發(fā)展，人們的生活水平提高，對(duì)精神文明生活的要求也跟著提高，這對(duì)電子領(lǐng)域提出了跟更高的要求。實(shí)用、節(jié)能的智能電熱水器更是得到人們的親睞。本文采用Motorola單片機(jī)作為控制器設(shè)計(jì)了一款智能家用電熱水器，基本

3、實(shí)現(xiàn)了智能控制功能。1.1 智能家用熱水器的應(yīng)用前景目前市場(chǎng)上熱水器主要有太陽(yáng)能熱水器、電熱水器、燃?xì)鉄崴?。太?yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是安全、節(jié)能、環(huán)保，但其使用受天氣原因的影響較大,已不能滿足人們的需求；電熱水器的優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)任何天氣變化，普通家庭可直接安裝使用，長(zhǎng)時(shí)間通電可以大流量供熱水；使用時(shí)不產(chǎn)生廢氣，減少了對(duì)環(huán)境的影響。目前市場(chǎng)上銷售的電熱水器多數(shù)還帶有防觸電裝置，從根本上保障了人們的安全。但其體積大，占據(jù)空間多，對(duì)電能浪費(fèi)大，保養(yǎng)比較麻煩。 燃?xì)鉄崴鞯膬?yōu)點(diǎn)是加熱快、出水量大、溫度穩(wěn)定、結(jié)水垢少、占地小、不受水量控制。缺點(diǎn)是使用時(shí)要排出大量的廢氣，廢氣中除了二氧化碳以外，還有一

4、氧化碳，如果使用時(shí)關(guān)閉門窗，通風(fēng)不良，一氧化碳會(huì)增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生中毒事故。因此智能電熱水器越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞。智能化技術(shù)的運(yùn)用有兩個(gè)好處，一是更方便，二是更節(jié)能，按照用戶的使用習(xí)慣提前預(yù)先加熱，讓使用者隨心享用熱水。而在非用水時(shí)間則啟動(dòng)中溫保溫方程式，根據(jù)設(shè)定溫度計(jì)算出最節(jié)能的保溫溫度，減小熱水器內(nèi)外溫差，因而大大減少保溫加熱次數(shù)，真正做到不拔插頭更省電。1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)電熱水器有即熱式電熱水器和儲(chǔ)水式電熱水器兩種。除具有前面所述的優(yōu)點(diǎn)以外，兩種電熱水器比較起來(lái)又各具特點(diǎn)。即熱式熱水器的優(yōu)點(diǎn)是方便快捷、不占空間、安全、最大限度地減少了熱量散失、出水溫度恒定，缺點(diǎn)是功率較大，對(duì)電表、電線的

5、要求較高，一般需要有至少30 安培的電表、4 平方毫米截面的銅線。儲(chǔ)水式電熱水器的優(yōu)點(diǎn)是：功率要求低，一般在1200W 至3000W 之間，比較著名的品牌多設(shè)定在1500W 以下，不必對(duì)家庭中原有的電表及電線加以改造；因可實(shí)現(xiàn)上水停電（用水時(shí)切斷加熱管電源），使用更安全，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)加熱，對(duì)安裝了分時(shí)計(jì)價(jià)電表的用戶來(lái)說(shuō)使用更為經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)是加熱慢，所帶保溫儲(chǔ)水罐占較大空間，不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)用水，使用過(guò)程中大多需經(jīng)常調(diào)節(jié)水溫。由于用電功率方面的原因，即熱式電熱水器尚未成為市場(chǎng)主流，儲(chǔ)水式電熱水器的市場(chǎng)份額已得到快速遞增。在電熱水器控制技術(shù)的發(fā)展歷程中，安全技術(shù)先后經(jīng)歷了水電分離、漏電保出、水?dāng)嚯姷葞?/p>

6、次較大的技術(shù)升級(jí)。在安全性提高的同時(shí)。電熱水器的節(jié)能性、多功能化、智能化也成為其主要發(fā)展方向。從控制方式上來(lái)講，原先大部分電熱水器采用機(jī)械式溫度控制，可靠性較差，一般只有簡(jiǎn)單的測(cè)量和控制，后來(lái)隨著電子式控制的逐步發(fā)展應(yīng)用，電熱水器性能得到較大的提高?，F(xiàn)在市場(chǎng)上較為先進(jìn)的儲(chǔ)水式電熱水器能實(shí)現(xiàn)按設(shè)定水膽溫度進(jìn)行加熱、上水停電、漏電保護(hù)、定時(shí)加熱等功能，但仍難以滿足人們對(duì)現(xiàn)代化家電的使用要求。在現(xiàn)如今眾多的控制手段中，要滿足低價(jià)格、高性能、尤其是智能化的要求，采用典型的嵌入式控制系統(tǒng)，因此我們采用Motorola單片機(jī)作為控制中心設(shè)計(jì)了這款智能家用電熱水器LZC-I。由于考慮到熱水器的潮濕的工作環(huán)境

7、對(duì)單片機(jī)的特殊要求，我們采用了摩托羅拉新推出的MC68HC08系列的單片機(jī)作為控制中心。它具有抗干擾能力強(qiáng),工作可靠穩(wěn)定,自帶flash閃存等特點(diǎn),完全滿足高性能的電熱水器的控制要求。同時(shí)考慮到家電業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，節(jié)約生產(chǎn)成本，我們用盡量簡(jiǎn)單的器件實(shí)現(xiàn)這些功能，并充分利用內(nèi)外圍功能，以提高產(chǎn)品的性價(jià)比，稍加改進(jìn)，便能以較低成本應(yīng)用于實(shí)際批量生產(chǎn)中。 第2章 LZC-I硬件設(shè)計(jì)2.1 LZC-I的功能1. 遠(yuǎn)程控制功能：用戶可以通過(guò)任何一部雙音頻固定電話或手機(jī)遙控?zé)崴鞯拈_/關(guān)溫度設(shè)定等并可查詢熱水器的工作狀態(tài)。2. 上水?dāng)嚯姡涸谟脩粲盟畷r(shí)自動(dòng)切斷加熱管電源使用起來(lái)更為安全。3. 定時(shí)加熱功能：用

8、戶可任意設(shè)定24小時(shí)開機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間使熱水器按設(shè)定的時(shí)段定時(shí)加熱例如設(shè)定用電低谷時(shí)段進(jìn)行加熱這樣可降低使用成本。4. 可控恒溫：出水用戶可在20-55°C范圍內(nèi)任意設(shè)定出水溫度由單片機(jī)控制按照用戶設(shè)定的溫度恒溫出水。5. 溫度與時(shí)間等的顯示：可顯示當(dāng)前及預(yù)設(shè)的水膽溫度與出水溫度當(dāng)前時(shí)間預(yù)設(shè)的開/關(guān)機(jī)時(shí)間并有預(yù)約開/關(guān)機(jī)加熱功能開關(guān)漏電干燒指示。6. 漏電保護(hù)：在加熱管等發(fā)生漏電時(shí)立即自動(dòng)切斷電源并向用戶給出漏電報(bào)警信號(hào)。7. 干燒防護(hù)：在水膽缺水情況下即刻切斷加熱管電源并給出報(bào)警信號(hào)。8. 按預(yù)設(shè)的溫度對(duì)水膽進(jìn)行加熱控制：水膽水溫可在20 -80°C范圍內(nèi)任意設(shè)定，由單片

9、機(jī)實(shí)現(xiàn)記憶和加熱控制，在水膽溫度到達(dá)預(yù)設(shè)溫度后自動(dòng)停止加熱低于預(yù)設(shè)溫度3°C以上時(shí)自動(dòng)恢復(fù)加熱。用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定水膽溫度例如熱水需求量大時(shí)可調(diào)高水膽溫度以滿足用水需要而熱水需求量少時(shí)則可將水膽溫度調(diào)低以減少熱量散失。9. 控制器包括：兩塊相同的由微處理器、面板按鍵、LED指示燈和液晶顯示屏及其輸出電路組成的顯示操作板；控制器包括一塊由微處理器控制的具有兩段自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換的溫度測(cè)量電路的、微處理器采用脈沖驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)繼電器的、具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘的主控制板，主控板上還具有獨(dú)立于微處理器的包括溫度傳感器檢測(cè)電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路的安全電路；控制器包括一塊直流電源電路、電加熱控制電路組成的直

10、流電源及電加熱控制板；主控板和顯示操作板的接口電路使得主控板通過(guò)兩根導(dǎo)線既能向顯示操作板提供電源又能完成主控板與顯示操作板之間的雙向通訊。主控板和顯示操作板的通訊協(xié)議使得通訊不影響顯示操作板上微處理器的電源供應(yīng)。當(dāng)主控板上的微處理器發(fā)生故障時(shí)，微處理器脈沖驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)繼電器斷開電加熱器與交流電源之間的連接。當(dāng)安全電路檢測(cè)到溫度超過(guò)報(bào)警值、溫度傳感器短路、溫度傳感器斷路故障時(shí)，安全電路通過(guò)繼電器斷開電加熱器與交流電源之間的連接。本實(shí)用新型使用兩塊完全相同的顯示操作板，方便安裝調(diào)試與維護(hù)。2.2 關(guān)于MC68HC908GR8芯片簡(jiǎn)介圖2.1 MC68HC908GR8芯片MC68HC908GR8是一

11、種低功耗，高性能的MC68HC08家族8-bit微控制器。這個(gè)家族的所有微控制器都使用MC68HC08中央處理元，因模塊類型，存儲(chǔ)器容量，類型和封裝形式不同而不同。MC68HC908GR8特性包括：l 基于C編譯器的高性能MC68HC08結(jié)構(gòu)優(yōu)化l 與M6805，M146805和M68HC05系列完全向上兼容的對(duì)象代碼l 8MHz內(nèi)部總線頻率l 時(shí)鐘發(fā)生模塊支持1-MHz至8-MHz晶振l MSCAN08控制器l FLASH程序存儲(chǔ)器具有保密功能l 可與不需高壓輸入的個(gè)人計(jì)算機(jī)共同工作的片上編程硬件l 系統(tǒng)內(nèi)編程l 系統(tǒng)保護(hù)特性l 低功耗設(shè)計(jì)，完全靜態(tài)的stop/wait模式l 標(biāo)準(zhǔn)低功耗操作

12、模式l 主控復(fù)位引腳和上電復(fù)位引腳l 串行外圍接口模塊l 增強(qiáng)型串行通信接口模塊l 端口A，C和D輸入引腳可選上拉網(wǎng)絡(luò)l 所有端口引腳10-mA大電流驅(qū)動(dòng)吸收能力l16種尋址方式，256條指令，使編程靈活方便，效率大大提高。l中斷系統(tǒng)功能強(qiáng)大，有24個(gè)中斷源。l2個(gè)16位多功能定時(shí)/計(jì)數(shù)器（TIM1,TIM2）。定時(shí)中斷模塊內(nèi)部有一個(gè)16位的定時(shí)計(jì)數(shù)器TCNT,16位模寄存器TMOD,8位模塊狀態(tài)寄存器TSC及兩個(gè)通道寄存器和通道控制寄存器。每個(gè)通道有一個(gè)I/O口引腳，由用戶選擇這些引腳為一般I/O口線或?qū)Ｓ肐/O口線。通過(guò)編程，可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器、軟件定時(shí)器、輸出比較和輸入捕捉等多種功能。l內(nèi)置6

13、路8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換，其中兩路用于溫度采集和水位采集。l 鍵盤中斷KBI提供多個(gè)可屏蔽的外部中斷。PPA0PTA3既可以作為鍵盤輸入線按鍵時(shí)產(chǎn)生鍵盤中斷，也可用作通用的I/O口。l5個(gè)雙向并行I/O口，21根口線，均可與其他模塊共用。其中A口、D口具有內(nèi)部上拉電阻，并有一個(gè)上拉控制器，通過(guò)編程選擇。l增強(qiáng)型串行通訊口和串行外設(shè)接口。其中SPI擴(kuò)展為并行口驅(qū)動(dòng)LED進(jìn)行顯示。l兩種節(jié)電方式（等待和停機(jī)）。CPU執(zhí)行WAIT指令，使之在WAIT方式時(shí)，停止時(shí)鐘使CPU停止工作，其他功能模塊可以繼續(xù)工作，使工作電流I降至12mA。在stop模式下除IRQKBILVI可工作外，其他模塊都停止工作

14、。內(nèi)部和外部的復(fù)位即允許的中斷請(qǐng)求信號(hào)可以使CPU退出WAIT模式。外部中斷鍵盤中斷信號(hào)外部或LVI復(fù)位信號(hào)，可使CPU退出STOP模式。2.3技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)控制器的最主要目的是對(duì)水溫進(jìn)行控制，除此之外還實(shí)現(xiàn)下述功能：(1).實(shí)時(shí)顯示水溫，范圍為0-99(2).具有預(yù)約功能，24h任意設(shè)定開機(jī)時(shí)間(3).可在20-80范圍任意設(shè)定水溫(4).具有LED數(shù)碼顯示實(shí)時(shí)溫度，進(jìn)行設(shè)定操作時(shí)閃爍顯示設(shè)定水溫、時(shí)間，并有預(yù)約、保溫/加熱指示(5).配有遙控器，控制更加簡(jiǎn)單方便(6).可隨時(shí)察看和校正系統(tǒng)時(shí)鐘(7).超溫?cái)嚯姳Ｗo(hù)并報(bào)警功能(8).系統(tǒng)斷電能保護(hù)設(shè)定數(shù)據(jù)(9).出現(xiàn)漏電流故障時(shí)，迅速切斷電源

15、并提示報(bào)警功能2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)溫度檢測(cè)水位檢測(cè)漏電檢測(cè)及保護(hù)預(yù)約指示加熱保溫指示蜂鳴器顯示電路加熱電路電源電路紅外信號(hào)接收電路驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路69HC908GR8 圖2.2 主控制器系統(tǒng)組成框圖69HC908GR8矩陣式鍵盤LCD顯示紅外信號(hào)發(fā)送 圖2.3 遙控器系統(tǒng)組成框圖系統(tǒng)分兩個(gè)主要部分：熱水器主控制器與遙控器，采用兩片68HC908GR8分別實(shí)現(xiàn)。2.4.1鍵盤接口電路本設(shè)計(jì)的按鍵采用獨(dú)立式按鍵，是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的典型應(yīng)用如圖2.4。 圖2.4 獨(dú)立式按鍵 圖2.5七段數(shù)

16、碼管 如圖2.5七段數(shù)碼管按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí)，I/O口線有確定的高電平。當(dāng)I/O口線內(nèi)部有上拉電阻時(shí)，外電路不可接上拉電阻。獨(dú)立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。2.4.2實(shí)時(shí)水溫及水位檢測(cè)電路查表后得到實(shí)時(shí)水溫。水位檢測(cè)為三個(gè)并聯(lián)的不同阻值的電阻，電路的電極電流較小(幾個(gè)微安)，電腐蝕小，適用水電阻變化范圍大(幾K一100K歐)。某電阻所在水位未到達(dá)，電阻截止；水位到達(dá)，電阻導(dǎo)通，組成并聯(lián)電路。將不同阻值所分得的電壓經(jīng)轉(zhuǎn)

17、換后，可判斷出水位信息（高、中、低、干燒）。2.4.3漏電檢測(cè)及報(bào)警電路如圖2.6所示，熱水器工作環(huán)境潮濕，為了保證使用者安全，控制器應(yīng)具備漏電檢測(cè)功能。在正常情況下，流過(guò)磁環(huán)的電流大小相等，方向相反，磁環(huán)檢測(cè)線圈無(wú)感應(yīng)電流信號(hào)，漏電檢測(cè)集成電路輸出低電平。當(dāng)出現(xiàn)漏電電流時(shí)，由于流過(guò)磁環(huán)的電流不平衡，于是磁環(huán)檢測(cè)線圈感應(yīng)出漏電信號(hào)，經(jīng)集成電路M54123L放大輸出高電平，經(jīng)三極管倒相后輸出至單片機(jī)。單片機(jī)接收到漏電信號(hào)，則停止加熱、保溫及鍵盤操作，結(jié)束程序并發(fā) 圖2.6漏電檢測(cè)電路出報(bào)警信號(hào)，蜂鳴器連續(xù)鳴響。在漏電保護(hù)及自檢不合格情況下，只有關(guān)閉電源及排除故障后，重新接通電源才能工作。2.4.

18、4加熱及繼電器失控保護(hù)電路電熱水器正常工作狀態(tài)下，二繼電器動(dòng)作觸點(diǎn)對(duì)加熱管的電源能執(zhí)行雙極斷開，可有效地保證當(dāng)停止加熱時(shí)，加熱系統(tǒng)可完全與外電隔離，兩只單極繼電器同時(shí)出現(xiàn)故障的幾率是極低的，但在熱水器正常壽命期間，單只繼電器出現(xiàn)此故障卻是極有可能的，而且，此時(shí)如不及時(shí)處理解決，另一繼電器很有可能不久后也跟著產(chǎn)生此類故障而導(dǎo)致真正的危險(xiǎn)。因此，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是必須在有一繼電器出現(xiàn)此故障后，系統(tǒng)可以及時(shí)檢測(cè)到，并依靠另一暫時(shí)尚可以正常工作的繼電器執(zhí)行系統(tǒng)的安全保護(hù)措施，可以有效地檢測(cè)到兩個(gè)繼電器中任一個(gè)或同時(shí)兩個(gè)觸點(diǎn)出現(xiàn)故障的情況。2.4.5遙控部分采用簡(jiǎn)單控制電路，將某些硬件電路用軟件實(shí)現(xiàn)，并且

19、充分考慮到了抗干擾問(wèn)題。整個(gè)遙控器由于電池供電需要節(jié)省能量，采用低功耗模式，系統(tǒng)不工作時(shí)處于stop狀態(tài)，用鍵盤信號(hào)中斷低功耗模式進(jìn)入正常模式，低壓復(fù)位采用MC34064復(fù)位。鍵盤接入采用雙列矩陣式，接入PTA0PTA3口，設(shè)置為keyboard狀態(tài)，這樣鍵盤一按下馬上產(chǎn)生鍵盤中斷，使系統(tǒng)由stop狀態(tài)退出進(jìn)入正常狀態(tài)。紅外信號(hào)輸出采用軟件編碼方式，主控制器軟件解碼。為節(jié)省成本，顯示采用LCD定制顯示方式。2.4.6恒溫檢測(cè)原理為對(duì)水膽水溫、出水溫度進(jìn)行控制及顯示，需對(duì)水膽水溫與出水溫度進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于熱水器來(lái)說(shuō)，溫度控制與顯示的精度要求并不高，因此本設(shè)計(jì)采用負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻作為測(cè)溫

20、元件，利用NTC熱敏電阻阻值隨溫度變化而改變的特性實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。在水膽和混水管內(nèi)各安裝一個(gè)NTC熱敏電阻，組成測(cè)溫電路通過(guò)單片機(jī)對(duì)檢測(cè)電路中特定的電壓采樣并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后推算出水膽和混水管內(nèi)的水溫。2.4.7溫度檢測(cè)電路如圖2. 7為溫度檢測(cè)電路，其中RT1、RT2為熱敏電阻，分別安裝于水膽和混水管內(nèi)。當(dāng)RT1、RT2隨水膽溫度和出水溫度變化而改變時(shí)，電阻R1，R2上的電壓也相應(yīng)的發(fā)生變化。所選熱敏電阻參數(shù)R0為47K, 值為4050K。68HC08GR8的轉(zhuǎn)換輸入引腳，分別用與對(duì)電阻R1，R2上的電壓進(jìn)行采樣，然后由片內(nèi)的轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的電壓參考電壓設(shè)置為單片機(jī)電源電壓。圖2.7 溫度檢

21、測(cè)電路第3章 溫度檢測(cè)程序設(shè)計(jì)圖3.1為溫度檢測(cè)流程。進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，出水溫度檢測(cè)和水膽水溫檢測(cè)均進(jìn)行相同的數(shù)值處理，將轉(zhuǎn)換結(jié)果換算為溫度值，因此換算過(guò)程編制成子程序，以調(diào)用子程序的方式進(jìn)行。在不用水時(shí)，無(wú)需對(duì)出水溫度進(jìn)行控制，顯示當(dāng)前出水溫度也無(wú)意義，因此不用水時(shí)不對(duì)出水溫度進(jìn)行檢測(cè)。其中在第一次設(shè)置好轉(zhuǎn)換通道及啟動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊之后、開始轉(zhuǎn)換之前為采樣階段，其間的程序執(zhí)行時(shí)間應(yīng)不小于所要求的最小采樣時(shí)間t。 而在此之后的轉(zhuǎn)換的采樣階段則穿插進(jìn)行溫度計(jì)算。 圖3.1 溫度檢測(cè)程序流程第4章 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件由主程序，中斷服務(wù)程序及若干功能模塊子程序組成。其中主控制器子程序包括A/D轉(zhuǎn)換子程序（水位、水

22、溫），加熱控制子程序（使用輸出比較功能），遙控信號(hào)處理子程序，定時(shí)控制的任務(wù)子程序，漏電、干燒保護(hù)子程序等組成。中斷主要有定時(shí)中斷，鍵盤輸入中斷等。1.主程序：主程序要先初始化系統(tǒng)的工作參數(shù)，主要是CPU 的定時(shí)器，COP 模塊、A/D轉(zhuǎn)換、端口、鍵中斷等的工作模式參數(shù)設(shè)定。之后系統(tǒng)主程序循環(huán)調(diào)用各個(gè)功能模塊子程序。對(duì)相關(guān)事件的處理依靠標(biāo)志位和判斷標(biāo)志位實(shí)現(xiàn)。2.加熱控制子程序：判斷標(biāo)志位有否預(yù)約、加熱標(biāo)志。之后依流程進(jìn)行處理。為防止加熱絲頻繁啟動(dòng)，加熱控制采用回差控制，停止加熱后只有實(shí)時(shí)水溫低于目標(biāo)溫度一定溫度后，才會(huì)再次啟動(dòng)加熱絲工作。為滿足不同功率要求，加熱方式有快速加熱和普通兩種，在一

23、般情況下及預(yù)約狀態(tài)下均采用普通方式，以控制用電功率。3.遙控信號(hào)處理子程序：發(fā)送：當(dāng)遙控器按鍵按下，設(shè)置標(biāo)志位，并通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描方式讀取鍵號(hào)，之后按標(biāo)志位及鍵號(hào)利用輸出比較進(jìn)行編碼發(fā)送。接收：利用輸入捕捉功能獲得建好，接受成功后設(shè)標(biāo)志位并讀取鍵號(hào)供主程序進(jìn)行處理。4.定時(shí)控制的任務(wù)子程序：值到達(dá)是在定時(shí)功能啟用的情況下根據(jù)用戶設(shè)定的24 小時(shí)定時(shí)開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)間，定時(shí)打開和關(guān)閉水膽加熱功能。在定時(shí)功能啟用的情況下，每當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)間用戶設(shè)定的開機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開或關(guān)閉水膽加熱功能。圖4.1 555定時(shí)器的電路原理圖和電路符號(hào)5.漏電檢測(cè)原理：將火線和零線同時(shí)穿過(guò)一個(gè)環(huán)形磁芯，形成漏電互感

24、器的初級(jí)線圈，數(shù)百匝的次級(jí)線圈輸出漏電信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有漏電時(shí)，電源輸入線中的火線電流與零線電流完全平衡，次級(jí)線圈輸出的漏電信號(hào)為零。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生漏電時(shí)，火線電流與零線電流將失去平衡，其合成電流就是漏電流，次級(jí)線圈輸出的漏電信號(hào)的大小和漏電流大小成正比。6.上水?dāng)嚯姡荷纤當(dāng)嚯姽δ苁侵赣脩粲盟畷r(shí)熱水器加熱管自動(dòng)停止加熱，停止用水時(shí)恢復(fù)正常的加熱功能，以保證使用安全。7.干燒防護(hù)：在水膽缺水的情況下，如果加熱管持續(xù)通電加熱會(huì)產(chǎn)生高溫，從而造成加熱管及其周邊部件的過(guò)熱、損壞。采取一定的干燒防護(hù)措施，可在水膽缺水時(shí)保護(hù)加熱管及其周邊部件不受損壞。結(jié) 論本文采用69HC908GR8單片機(jī)做主控芯片，利用溫度傳感測(cè)量溫度設(shè)定溫度停止加熱器，采用PIC16C72采集溫度，并配上鍵盤