優(yōu)秀畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)基于AT89C52的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)

1、編號(hào):06023103河南大學(xué)2010屆本科畢業(yè)論文基于at89c52的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)the control system of the solar energy water-heater basedon at89c52論文作者姓名：作者學(xué)號(hào):06023103所在學(xué)院：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院所學(xué)專(zhuān)業(yè)：自動(dòng)化導(dǎo)師姓名職稱(chēng)：論文完成時(shí)間：2010年5月20 口2010年5月20日河南大學(xué)2010屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì).創(chuàng)作）開(kāi)題報(bào)告（由學(xué)生本人認(rèn)真填寫(xiě)）學(xué)號(hào) 06023103姓名楊萍豐姓名杜海順（副教授）職稱(chēng)開(kāi)題時(shí)間2009年12月1日課題題目基于at89c52的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)課題來(lái)源導(dǎo)師指定

2、 自定其他來(lái)源課題的目的、意義以及和本課題有關(guān)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析：1、目的：近些年來(lái)，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用已越來(lái)越受到人們的重視和青睞， 因?yàn)楣?jié)能、環(huán)保、使用方便等因素，太陽(yáng)能熱水器發(fā)展速度更是迅猛。安裝太陽(yáng) 能熱水器已成為房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商售房的誘人條件之一。在農(nóng)村，隨著農(nóng)民生活水平的 提高，太陽(yáng)能熱水器漸漸成為必備的家用裝置。所以，普通太陽(yáng)能熱水器每次使 用前需排水；不可缺水，空曬情況下上水會(huì)爆炸；冬天水溫不夠，需用電等問(wèn)題 急需解決。本設(shè)計(jì)通過(guò)單片機(jī)at89c52控制a/d轉(zhuǎn)換芯片、發(fā)光二極管、led 驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)熱水器液位及溫度檢測(cè)和顯示，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制。使用戶省心，使 用方便，智能運(yùn)行，用戶不必

3、做任何操作。2、意義：解決太陽(yáng)能熱水器現(xiàn)存的一些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)一定程度的智能控制， 方便用戶，安全高效。3、現(xiàn)狀：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì) 產(chǎn)品的要求越來(lái)越高。而隨著新型電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用與普及，單 片機(jī)控制系統(tǒng)以其控制精度高，性能穩(wěn)定、可靠，設(shè)置操作方便，造價(jià)低等特點(diǎn)， 被應(yīng)用到太陽(yáng)能熱水器的控制中來(lái)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可視性，使得溫度及液位檢測(cè) 和顯示系統(tǒng)更加智能化、人性化。研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和準(zhǔn)備解決的問(wèn)題：1目標(biāo)：通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)基于at89c52的太陽(yáng)能熱水器的溫度和液位顯示及 簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)一定程度的智能控制，方便用戶使用。2.內(nèi)容：利用集成

4、溫度傳感器ds18b20和液位傳感器lm1042分別進(jìn)行溫 度檢測(cè)和液位檢測(cè)后，將檢測(cè)到的信息傳送給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理控 制電磁閥的開(kāi)啟及溫度和液位的顯示。3準(zhǔn)備解決的問(wèn)題：如何實(shí)現(xiàn)溫度及液位的顯示，如何實(shí)現(xiàn)智能上水、缺 水上水和手動(dòng)上水的功能，如何實(shí)現(xiàn)輸水管道排空水控制，在水箱上水或洗浴完 畢后自動(dòng)把上水管道內(nèi)的水排出。開(kāi)題報(bào)告i擬采取的方法、技術(shù)或設(shè)計(jì)（開(kāi)發(fā)）工具：軟件環(huán)境：?jiǎn)纹瑱C(jī)端的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境采用keiluvision3,開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是keilc5l硬件環(huán)境：硬件電路原理圖用protel 99se繪制。預(yù)期成果：1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2. 畢業(yè)論文進(jìn)度計(jì)劃:

5、2009.12.1-2010.3.5:查找資料、搜集相關(guān)素材2010.3.6 2010.3.26:完成需求分析2010.3.27-2010.4.7:完成概要設(shè)計(jì)2010.4.8-2010.4.15:完成詳細(xì)設(shè)計(jì)2010.4.16-2010.4.28:死成編碼2010.4.29 2010.5.4:完成軟件測(cè)試2010.5.5-2010.5.15:整理資料、撰寫(xiě)畢業(yè)論文2010.5.16-2010.5.20:根據(jù)導(dǎo)師要求，完善畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文指導(dǎo)教師對(duì)選題報(bào)告的意見(jiàn):指導(dǎo)教師簽名：2009年12月1日開(kāi)題報(bào)告ii題目名稱(chēng) 基于at89c52的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程 學(xué)院生名 學(xué)姓楊

6、萍所學(xué) 專(zhuān)業(yè)口動(dòng)化學(xué)號(hào)06023103畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）要求1. 可行性分析：完成系統(tǒng)的技術(shù)可行性分析2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)：對(duì)系統(tǒng)中用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)3. 程序開(kāi)發(fā)與調(diào)試：具體進(jìn)行項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)4. 撰寫(xiě)論文：完成論文撰寫(xiě)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）進(jìn)度安排2009.12-2010.3.5:查找資料、搜集相關(guān)素材2010.3.62010.3.26:完成需求分析2010.3.272010.4.7: 完成概要設(shè)計(jì)2010.4.82010.4.15:完成詳細(xì)設(shè)計(jì)2010.4.16 - 2010.4.28:完成編碼2010.4.29 - 2010.5.4: 完成軟件測(cè)試2010.5.52010.5.15:

7、整理資料、撰寫(xiě)畢業(yè)論文2010.5.162010.5.20:根據(jù)導(dǎo)師要求，完善畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文需收集的資料和指導(dǎo)性參考文獻(xiàn)1 鄭郁正.單片機(jī)原理及應(yīng)用.四川大學(xué)出版社.2003.2 求是科技.單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航（第2版）.人民郵電出版社.20083 王慶.protel 99 se&dxp電路設(shè)計(jì)教程（附盤(pán)）.電子工業(yè)出版社.20064 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分.高等教育出版社999.5 譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(jì)（第二版）.清華大學(xué)出版社.19996 基于曠nsp處理器的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng).德州學(xué)院學(xué)報(bào)第23卷 第6期.2007年12月71基于數(shù)字溫度傳感器ds18b20的分布

8、式測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì).吉林化工學(xué)院學(xué) 報(bào).第20卷第3期.2003年9月81 www.willa 匸 com指導(dǎo)教師簽名：2009 年 12 月 8 h河南大學(xué)2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文.創(chuàng)作）中期檢查表題目名稱(chēng)：基于at89c52的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué) 院學(xué)生 姓名楊萍所學(xué) 專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化學(xué)號(hào)06023103一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）進(jìn)展情況已經(jīng)搜集了大量有關(guān)系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)的資料，并查閱了有關(guān)的書(shū)籍，通 過(guò)參考這些資料，我已經(jīng)勾畫(huà)出系統(tǒng)硬件的整體框圖及各模塊的電路圖。并根據(jù) 系統(tǒng)框圖和電路圖，采用protel 99 se進(jìn)行硬件原理圖設(shè)計(jì)。后續(xù)工作是進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。二、畢業(yè)

9、論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）存在問(wèn)題及解決方案存在的問(wèn)題：在數(shù)碼管顯示溫度時(shí)，需要加兩片驅(qū)動(dòng)芯片，這樣會(huì)導(dǎo)致單片 機(jī)的i/o 口不夠用。解決方案：選用通用數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片icm7218, 一片即可。三、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）進(jìn)展方面的評(píng)語(yǔ)該生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間，積極認(rèn)真，能夠及時(shí)分析和解決遇到的各種問(wèn)題。 但是在數(shù)據(jù)捕獲模塊的數(shù)據(jù)顯示存在界面凍結(jié)現(xiàn)象，希望在后續(xù)的工作期間，很 好的解決這些問(wèn)題。指導(dǎo)教師簽名2010年4月10日河南大學(xué)2010屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì).創(chuàng)作）綜合成績(jī)表（一）學(xué)院名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院號(hào) 學(xué)業(yè) 專(zhuān)化 動(dòng) 口分 得 合 綜指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及得分指師當(dāng) 。 得文 略論 *牙

10、 意求 立要 擇所 選目 題項(xiàng) 課了 的成 生完 該時(shí)項(xiàng)值 分分 評(píng)目題文15 開(kāi)、述 寫(xiě)告綜 撰報(bào)獻(xiàn)查究閱理料 調(diào)研查整資w習(xí)度規(guī)要o 學(xué)態(tài)與范初數(shù)據(jù)處 理、文 字表達(dá)10文識(shí) 論作意55葩100教名 導(dǎo)簽 指師評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)及評(píng)分q 該求 要 勺 白項(xiàng)值 分分 評(píng)目撰寫(xiě)開(kāi)題 報(bào)告、文 獻(xiàn)綜述15調(diào)查 研究 查閱 整理 資料10習(xí)度規(guī)要 學(xué)態(tài)與范求10據(jù)羣字達(dá) 數(shù)處文表10絆翳55討100此表由教師填寫(xiě)河南大學(xué)2010屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì).創(chuàng)作）綜合成績(jī)表（二）學(xué)號(hào)06023103姓名楊萍所在學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及評(píng)分答辯委 員會(huì)評(píng) 語(yǔ)該生答辯過(guò)程中思路清晰，反應(yīng)敏捷，論文結(jié)構(gòu)合

11、理，條理清 楚，達(dá)到本科畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文要求的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)答辯小組評(píng)議， 同意通過(guò)論文答辯。答辯委員簽字：2010年5月25日分目值 評(píng)項(xiàng)分論文答辯小組評(píng)分答辯情況論文質(zhì)量合計(jì)(100)內(nèi)容表 達(dá)情況（15）答辯問(wèn)題 情況（25）規(guī)范要求與 文字表達(dá)（20）論文（設(shè)計(jì)、 創(chuàng)作）質(zhì)量和 創(chuàng)新意識(shí)（40）得分答辯委員會(huì)主任簽字：2010年5月25日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）成績(jī)綜合評(píng)定：分綜合評(píng)定等級(jí)：備注：一、論文的質(zhì)量評(píng)定，應(yīng)包括對(duì)論文的語(yǔ)言表達(dá)、結(jié)構(gòu)層次、邏輯性理論分析、 設(shè)計(jì)計(jì)算、分析和概括能力及在論文中是否有新的見(jiàn)解或創(chuàng)新性成杲等做出評(píng) 價(jià)。從論文來(lái)看學(xué)生掌握本專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論和基本技能的程度。二

12、、成績(jī)?cè)u(píng)定采用結(jié)構(gòu)評(píng)分法，即由指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師和答辯委員會(huì)分別給分 （以百分計(jì)），評(píng)閱教師得分乘以20%加上指導(dǎo)教師得分乘以20%加上答辯委員會(huì)得分乘以60%即綜合成績(jī)。評(píng)估等級(jí)按優(yōu)、良、中、差劃分，優(yōu)90-100分;良 7689分;中60-75分;差60分以下。三、評(píng)分由專(zhuān)業(yè)教研室或院組織專(zhuān)門(mén)評(píng)分小組（不少于5人），根據(jù)指導(dǎo)教師和 答辯委員會(huì)意見(jiàn)決定毎個(gè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)，在有爭(zhēng)議時(shí)，應(yīng)由答辯委員會(huì)進(jìn)行表決。四、畢業(yè)論文答辯工作結(jié)束后，各院應(yīng)于6月20日前向教務(wù)處推薦優(yōu)秀論文以 匯編成冊(cè)，推薦的篇數(shù)為按當(dāng)年學(xué)院畢業(yè)生人數(shù)的1.5%篇。五、各院亦可根據(jù)木專(zhuān)業(yè)的不同情況，制定相應(yīng)的具有口己特色的內(nèi)容。

13、須報(bào)教 務(wù)處備案。六、書(shū)寫(xiě)格式要求：1. 口錄；2. 內(nèi)容提要須書(shū)寫(xiě)200左右漢字，開(kāi)題報(bào)告（文科除外）的內(nèi)容要根據(jù)不同專(zhuān)業(yè) 的課題任務(wù)要求，闡述杳閱文獻(xiàn)、文案論證、解題思路、工作步驟等；3. 正文（含引言、結(jié)論等）；4. 參考文獻(xiàn)（或資料）河南大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）承諾書(shū)論文題目基于at89c52的太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)姓名楊萍所學(xué)專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化學(xué)號(hào)06023103完成時(shí)間2010年5月20日指導(dǎo)教師 姓名職稱(chēng)杜海順（副教授）承諾內(nèi)容：1. 本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）是學(xué)生楊萍在導(dǎo)師 杜海順的指導(dǎo)下獨(dú)立完成 的，沒(méi)有抄襲、剽竊他人成果，沒(méi)有請(qǐng)人代做，若在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作） 的各種檢查、

14、評(píng)比中被發(fā)現(xiàn)有以上行為，愿按學(xué)校有關(guān)規(guī)定接受處理，并承擔(dān) 相應(yīng)的法律責(zé)任。2. 學(xué)校有權(quán)保留并向上級(jí)有關(guān)部門(mén)送交本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）的復(fù)印件和 磁盤(pán)。備注：學(xué)生簽名：指導(dǎo)教師簽名：2010年5月20日2010年5月20日說(shuō)明：學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）如有保密等要求，請(qǐng)?jiān)趥渥⒅忻鞔_，承諾內(nèi) 容河南人學(xué)木科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文目錄目錄i摘要iabstractii第一章緒論11開(kāi)發(fā)背景及意義11.2 本文研究的內(nèi)容1第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32系統(tǒng)總體功能概述32.2核心芯片選擇42.3 液位檢測(cè)52.3.1 液位傳感器52.3.2 ad轉(zhuǎn)換電路72.4 溫度檢測(cè)82.5 顯示電路102.5.1溫度顯

15、示電路102.5.2 液位顯示電路112.6 電源電路13第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)143軟件功能概述143.2主程序設(shè)計(jì)143.3定時(shí)器t0中斷程序153.4定時(shí)器t1中斷程序163.5 a/d轉(zhuǎn)換及液位顯示程序163.6溫度采集程序173.7 led顯示程序18結(jié)論20參考文獻(xiàn)21附錄22當(dāng)前能源緊缺，用電緊張，太陽(yáng)能是綠色能源，得到廣大用戶的喜愛(ài)。本 文介紹了用液位檢測(cè)集成芯片lm1042.溫度傳感器ds18b20和a/d轉(zhuǎn)換芯片 adc0804,以at89c52單片機(jī)作為主控元件的太陽(yáng)能熱水器液位和溫度顯示及 控制系統(tǒng)。對(duì)太陽(yáng)能熱水器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了全新的智能設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)：水箱 屮水位、水溫

16、的智能控制與顯示；自動(dòng)排空水箱至淋浴器間管道（也是上水管道） 中的存水；智能處理再利用管道排空的水等。使太陽(yáng)能熱水器操作性能、利用功 能、擴(kuò)展范圍、產(chǎn)品檔次等諸多方面得到提高。解決了普通太陽(yáng)能熱水器上水時(shí) 水滿益出；上（卜）水管道需要保溫；使用両需要放出水管中大量冷水等問(wèn)題。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；液位控制；溫度控制；水管排空abstractwith the current energy and power shortage, solar energy which is green energy is becoming more and more popular with the majority o

17、f users. this article describes the control system of solar energy water-heater based on a liquid level detectio n lm1042, temperature sensor ds18b20, a/d conversion chip adc0804 and at89c52 microcontroller as a master device .carried on an all new intelligenee design to the control system, it can c

18、arry out: intelligence controlling and manifestation of water level, water temperature in the water tank; automatic emptying pipe line row between tank and shower machine to save water; the intelligenee processing and making use of the water again. these improve the performanee of the solar energy w

19、ater-heater greatly. the system solves some problems which a comm on solar en ergy water -heater exists such as, overflowing when the tank is full; the pipe line need a heat preservation ;need to let out in great quantities cold water in the pipe line before use.key words: solar energy; liquid contr

20、ol; temperature display; pipe line row empty第1章緒論1.1開(kāi)發(fā)背景及意義近些年來(lái)，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用已越來(lái)越受到人們的重視和青睞，因?yàn)楣?jié) 能、環(huán)保、使用方便等因素，太陽(yáng)能熱水器發(fā)展速度更是迅猛。安裝太陽(yáng)能熱水 器已成為房產(chǎn)開(kāi)發(fā)商售防的誘人條件之一，隨著人們的消費(fèi)意識(shí)、消費(fèi)層次和消 費(fèi)耍求的捉高，普通太陽(yáng)能熱水器上水時(shí)水滿溢出；冬天太陽(yáng)能水溫偏低;上（下） 水管道需要保溫；使用前需要放岀管道中人量冷水等諸多弊病需要解決。針對(duì)上 述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了以at89c52單片機(jī)為核心的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)了水箱中水位及溫度的智能控制與顯示；自動(dòng)排空

21、水箱至淋浴器（上下水共 用）管道間的存水；為了使排空管道時(shí)的水不浪費(fèi)掉，在浴室內(nèi)部乂設(shè)置了一個(gè) 室內(nèi)水箱，以備他用。同時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)上水，使用方便。使太陽(yáng)能熱水器系 統(tǒng)的操作性能、利用功能、擴(kuò)展范圍、產(chǎn)品檔次等諸多方面實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。使用 戶省心、智能運(yùn)行。1.2本文研究的內(nèi)容本文經(jīng)過(guò)調(diào)研及收集相關(guān)技術(shù)資料，捉出如下技術(shù)方案。以at89c52為核 心，利用液位傳感器lm1042.測(cè)溫元件ds18b20.發(fā)光二極管及數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)以 下性能： 水溫?cái)?shù)碼顯示，測(cè)溫范圍099°c,精度土0.5°c； 水位分五檔顯示（缺水、20%、50%、80%、100%）；智能上水控制、具有缺水上水

22、和手動(dòng)上水等功能；輸水管道排空水控制，在水箱上水或洗浴完畢后自動(dòng)把上水管道內(nèi)的水排出。系統(tǒng)控制和主要結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1所示：電源發(fā)光二極管按鍵ds 18b2o液位 傳感 器ad轉(zhuǎn)換>at89c52led驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管第2章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總體功能概述該系統(tǒng)以at89c52作為核心控制部件，外加液位傳感器、測(cè)溫元件、一片a/d 轉(zhuǎn)換芯片、五個(gè)發(fā)光二極管、兩個(gè)數(shù)碼管及驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)達(dá)到系統(tǒng)的性能要求。 lm1042外接的熱阻探針溫度的變化依賴(lài)于周?chē)牧系臒嶙璧拇笮?，而空氣和?體的熱阻大小有很大差別，從而可以根據(jù)探針在液體中的深度不同時(shí)電阻的不同 檢測(cè)出液位的深度信息，rtl lm1042內(nèi)部

23、轉(zhuǎn)換電路網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為與液位成線性關(guān)系 的電壓信號(hào)，再由8位逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換芯片adc0804將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)液位信息的輸入。at89c52從adc0804讀取液位信息后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)合ds18b20測(cè)得的溫度進(jìn)行液位和溫度的顯示及閥門(mén)的控制。 圖2.1為系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖：電磁閥圖2.1系統(tǒng)敕體結(jié)構(gòu)圖各部分功能：1 電源部分提供+5v電壓供系統(tǒng)使用。2. 按鍵部分用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)上水。3. lm1042實(shí)現(xiàn)液位信息到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。4. adc0804將液位傳感器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換后送到單片機(jī)。5. ds18b20實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)。6. at89c52為處理器，實(shí)現(xiàn)液位信息和溫

24、度信息的接收、數(shù)據(jù)處理和輸岀 到發(fā)光二極管和數(shù)碼管顯示。2.2核心芯片選擇核心控制系統(tǒng)采用atmel公司89系列的一款單片機(jī)at89c52,此單片機(jī)包 含一個(gè)8位cpu、256字節(jié)的片內(nèi)ram和片內(nèi)flash存儲(chǔ)器、4個(gè)8位的雙向可 尋址i/o 口、1個(gè)全雙工uart的串行接口、3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器、多個(gè)優(yōu)先 級(jí)的嵌套中斷結(jié)構(gòu)（8級(jí)中斷，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)先級(jí)的嵌套）、一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí) 鐘電路。在at89c52單片機(jī)結(jié)構(gòu)中，顯著的特點(diǎn)是內(nèi)部含冇flash存儲(chǔ)器，使用戶在開(kāi) 發(fā)過(guò)程中十分容易修改程序，縮短系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。同時(shí)，它繼承了 cmos產(chǎn)品 低功耗的特點(diǎn)，有兩種產(chǎn)生低功耗的方式：空閑方式

25、和掉電方式。在空閑方式下, cpu停止工作，ram和其他片內(nèi)的部件繼續(xù)工作，此時(shí)的電流大約是止常工作方 式下的15%o在掉電方式下，電流可降到15ua以下。at89c52單片機(jī)有多種封裝方式：pdip封裝、方形的plcc和pqfp/tqfp 封裝，使用方便。其引腳結(jié)構(gòu)圖如圖2.2：31 010 °1130 q】百028 v2726252423222112320psenvccrstxtal2ea/vppxtal1rxd/p3.0int0/p3.2txd/p3.1int1/p3.3ale/progt0/p3.4wr/p3.6t1/p3.5rd/p3.7p0.0/ad0p2.7/a15p0

26、.1/ad1p2.6/a14p0.2/ad2p2.5/a13p0.3ad3p2.4/a12p0.4/ad4p2.3/a11p0.5/ad5p2.2/a10p0.6/ad6p2.1/a9p0.7/ad7p2.0/a8p1.7p1.0p1.6p1.1p1.5p1.2p1.4gndp1.3圖2.2 at89c52引腳圖401819121314153938373635343332f可4-2.3液位檢測(cè)2.3.1液位傳感器木次設(shè)計(jì)液位傳感器選用集成芯片lm1042,實(shí)現(xiàn)液位信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn) 換。lm1042是用于液位檢測(cè)的專(zhuān)用集成電路，它內(nèi)部集成了所有控制熱阻探針、 檢測(cè)熱阻探針的短路和開(kāi)路所需的監(jiān)控

27、電路，具有很強(qiáng)的功能。lm1042使用熱阻探針技術(shù)來(lái)測(cè)量非可燃性液體的液面高度，它能提供一正比 于液位高度的輸出，可進(jìn)行單次或重復(fù)測(cè)量，所有控制熱阻探針、檢測(cè)熱阻探針 的短路和開(kāi)路所需的監(jiān)控電路都集成在lm1042芯片內(nèi)部。此外該芯片還可采用其 它傳感器信號(hào)或線性輸入作為輸入信號(hào)。該器件采用16腳dip封裝。芯片的主要特點(diǎn)如下：可以選擇熱阻或線性信號(hào)作為輸入；集成有熱阻探針的控制電路；可單次測(cè)量或重復(fù)測(cè)量；在復(fù)位時(shí)切換，延時(shí)功能可避免i舜態(tài)信號(hào)的影響；具有探針短路、開(kāi)路檢測(cè)功能；電源或控制輸入端具有50v的瞬態(tài)電壓保護(hù)電路； 電源范圉7. 518v；內(nèi)部有電源調(diào)節(jié)器； 可在一40°c

28、+ 80°c的工作溫度范圍內(nèi)工作。熱阻探針工作的基本原理是基于功率在探針上耗散，探針溫度的變化依賴(lài)于 周?chē)牧系臒嶙璧拇笮?，由于空氣和其它氣體相對(duì)于水和油來(lái)說(shuō)是熱的不良導(dǎo) 體，利用這一點(diǎn)有可能測(cè)量探針等浸入液體媒介的深度。其原理如圖2.3所示：汁:隸紆寅協(xié)圖2.3測(cè)溫原理圖在測(cè)量周期中，一固定的驅(qū)動(dòng)電流i施加到探針上，在測(cè)量的起始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻探針兩端的電壓被采樣，得到電壓差avo由于空氣的熱阻rtha大于油的 熱阻rtho, rtl它們引起的溫度變化分別為ati和at2,相應(yīng)的探針電阻也會(huì)隨 著改變?yōu)閍r1和ar2差值，在每單位長(zhǎng)度上產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化av1和av2。 屯壓差 av

29、 由下式給出：a v=l a a v1 /l+(l - la) av 1 /l由于 v1 >av2, rtha>rtho, av會(huì)隨著探針在空氣中長(zhǎng)度的增加而增大。 在實(shí)際應(yīng)用中，為獲得最佳效杲，探針需要具有高的溫度系數(shù)和低的熱阻時(shí)間常 數(shù)，為避免誤觸發(fā)探針短路開(kāi)路檢測(cè)器，探針電壓必須介于0.7v和5.3vz間， 對(duì)于200ma的電流容許的探針阻值范圍是3.5q到24q。在圖2.4屮，7腳和10腳是用于探針2的調(diào)整，由于木系統(tǒng)只用到探針1, 故只需將7腳和10腳接地即可；1腳是熱阻探針輸入端；5腳是探針故障檢測(cè)端; 6腳是電源端；3、4腳分別接pnp管的發(fā)射極和集電極用于給探針提供

30、200ma 的i占i定電流；16腳為模擬電壓輸出端，輸出與液位成正比的模擬電壓；12、13腳 用來(lái)調(diào)整探針的測(cè)量周期；9、14腳外接兩個(gè)電容作為探針的記憶電容，記憶探針的電壓值。+ 15v+ 15vr13r13 100k100ku4inin7t316ik1216101312strt meas probe sup prbrefvref oscc rampr rampcstrtmeasprobesupprbrefvrefosccramprrampclm1042cl0 lufauxout占r310kc!ij0 luf占r310k0 luf22uf22ufauxoutlamp memo pnpbsla

31、mpmemopnpbs1415ci4ci4圖2.4 lm1042電路圖2.3.2 ad轉(zhuǎn)換電路由于lm1042輸出的是模擬信號(hào)，須經(jīng)ad轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可處理的 數(shù)字信號(hào)，且考慮到該裝置是應(yīng)用于太陽(yáng)能熱水器中，無(wú)需高精度，故選用8 位ad轉(zhuǎn)換器adc0804進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換即可。adc0804型8位全mos a/d轉(zhuǎn)換器是小速廉價(jià)型產(chǎn)品z。片內(nèi)有三態(tài) 數(shù)據(jù)輸出鎖存器，與微處理器兼容，輸入方式為單通道，轉(zhuǎn)換吋間約為1 oop so 它的非線性誤差為±1lsb。電源電壓為+5v。其引腳圖如圖2.5所示：trr 18>pso 117moi16ctjlz jl> 乙db3 rsdy

32、l15olzls. ix.vre2vin(+)14db5db6db71312vin(-)11gnd/intr /cs /rd /wr512agnd341067198adc0804圖2.5 adc0804引腳圖被轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)從vin(+)和vin(-)輸入。允許此信號(hào)是差動(dòng)的或不共地的 電壓信號(hào)，模擬地和數(shù)字地分別設(shè)置引入端，使數(shù)字電路的地電流不影響模擬信 號(hào)冋路，以防止寄生耦合造成的干擾。vref/2端不必外接電源，懸空即可。/cs 是片選端，zwr是控制芯片啟動(dòng)的輸入端；/intr是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸入端，輸出 電平由高跳低則表示本次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，可作為中斷或杳詢信號(hào)。adc0804片內(nèi)有吋鐘

33、電路，只要在外部“clkr”和“clk”兩端外接一對(duì) 電阻和電容即可產(chǎn)生a/d轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)鐘，其振蕩頻率為fclkl/l.lrco本 次設(shè)計(jì)選用r=10kq, c=150pf,此吋fclk640khzo其與單片機(jī)的接口電路如 圖2.6所示：2.6 adc0804與單片機(jī)的連接圖d困爼apljo ph p12p13pl<pl-5pl?p3.1p3j0p3sp572.4溫度檢測(cè)對(duì)水箱水溫的測(cè)定，采用了較為先進(jìn)的ds18b20集成模塊溫度傳感器，該傳感器將溫度信號(hào)以數(shù)字量傳給單片機(jī)，無(wú)需其他的外圍電路，一條口線，電路 簡(jiǎn)單，使用穩(wěn)定，可以方便的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)溫度參量的讀取。ds18b20采用3

34、腳pr_35封裝或8腳sosi封裝,管腳排列如圖2.7所示。pr35封裝do 一18 vccgnd_27ds 18b20_ ncnc 一36一 ncnc 一45一 ncs0s1封裝圖2.7 ds18b20封裝圖ds18b20內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2$所示，主耍由4部分組成：64位rom；溫度傳 感器；溫度報(bào)警觸發(fā)器th和tl；配置寄存器?？紤]到系統(tǒng)功能的限制，傳感 器的報(bào)警功能沒(méi)有使用。64位和接口配置寄存器81立ckz生成器存儲(chǔ)輛密燃圖2.8 ds18b20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換、控制都由這根線完成。其基 木的通信過(guò)程如下： 主機(jī)通過(guò)拉低單總線至少480us產(chǎn)生復(fù)位脈

35、沖。然后由主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。主機(jī)釋放總線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一由低電 平跳變?yōu)楦唠娖降纳仙亍慰偩€器件檢測(cè)到該上升沿后，延時(shí)1560us。 單總線器件通過(guò)拉低總線60240us來(lái)產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答脈沖后，說(shuō)明冇單總線器件在線，然后主機(jī)就可以開(kāi) 始對(duì)從機(jī)進(jìn)行rom命令和功能命令操作。所有的讀、寫(xiě)時(shí)序至少需耍60us,且每?jī)蓚€(gè)獨(dú)立的時(shí)序z間至少需耍lus 的恢復(fù)時(shí)間。在寫(xiě)時(shí)序中，主機(jī)將在拉低總線15usz內(nèi)釋放總線，并向單總線 器件寫(xiě)1；若主機(jī)拉低總線后能保持至少60us的低電平，則向單總線器件寫(xiě)0。 單總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀吋序吋才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，當(dāng)主機(jī)向單總線發(fā) 出讀

36、數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便丁單總線器件能傳輸數(shù)據(jù)。ds18b20可以使用外部電源vdd,也可以使用內(nèi)部的寄生電源，無(wú)論是內(nèi) 部寄生電源還是外部供電，i/o 口線要接5kq左右的上拉電阻。本系統(tǒng)選用外部 電源，即在vdd端口接5v的電壓。故單片機(jī)與ds18b20的連接圖如圖2.9所 示：2.5顯示電路2.5.1溫度顯示電路常用的led顯示器有7段或8段，有共陰極和共陽(yáng)極種。木次設(shè)計(jì)選用的 是7段共陰極。由于單片機(jī)i/o的電氣特性決定了單片機(jī)的端口的驅(qū)動(dòng)能力有限，一般的， 單片機(jī)的端口只是驅(qū)動(dòng)ttl電平，不提供或者提供很小的驅(qū)動(dòng)電流，所以在帶 負(fù)載吋，單片機(jī)應(yīng)當(dāng)在i/o 口加上驅(qū)動(dòng)芯片。

37、本次設(shè)計(jì)選用icm7218數(shù)碼管驅(qū) 動(dòng)芯片。icm7218是intersil公司生產(chǎn)的一種性能價(jià)格比較高的通用8位l ed數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路，28腳雙列封裝，可與多種單片機(jī)接口使用。icm7218的 輸出可直接驅(qū)動(dòng)led顯示器，不需外接驅(qū)動(dòng)電路，其構(gòu)成的顯示電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)巾, 使用方便。icm7218a顯示電路如圖210所示：u?二三二ds2dpy 7-seg dp)igt21dpy 7-seg dpadpv *234567ce，lph1§8二二三seg segbsegt:vtc mo misegdn)2seg«n)3segfn)4seggid5digt1n>6digt2n)

38、7digt3dpdiot4/writedigt5modedigt6digt7gnddigt8icm72181412oooooooo 22 p p p-p-p.p-p p- pp 2 11 116232017222827一3125一2242615 二二三圖2.10溫度顯示電路本系統(tǒng)顯示用的2位七段數(shù)碼管由數(shù)碼管專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片icm7218a驅(qū)動(dòng)，27、 3、1、25、2、24、26腳分別接數(shù)碼管的ag, 15、16腳為位選，分別控制2位 數(shù)碼管的亮滅，id07為數(shù)據(jù)線，接單片機(jī)p0 口，/write、mode是寫(xiě)控制位和模式控制位，分別接單片機(jī)p2.5、p2.6o2.5.2液位顯示電路考慮到熱水器

39、的液位顯示只需給人以直覺(jué)上水量的多少（即當(dāng)前水量占總?cè)?積百分比），而不必給出當(dāng)前液位的具體數(shù)值。故選用5個(gè)發(fā)光二極管，用它們 的亮滅來(lái)顯示水位的五種狀態(tài)。發(fā)光二極管、按鍵與單片機(jī)連線如圖2.11所示:d4i vccdi ted 、c23s o§31 o10 °1130 o28 °2726252423222112310 kcpsenxtal2rstktal1 eaxvppintd/p32rxd/p3j0int1/p33txd/p3.1to/p3.4ale7pr0gt1/p3jwr/p3gpojo/adord/p3.7p0.1/ad1p2.7/a15p02/ad2p

40、2/5/a14p03ad3p25za13p0.4/ad4p2.4/a12p05/ad5p23/a11p0j6/ad6p22/a10p0.7/ad7p2.1/a9p1.7p2d/a8pmp10p15p1.1p1.4p12p13ate9c521819躊1539m837363534芳8 了654丁 22pf=12mh2gndclvcc|22pf10ko|si圖2.11發(fā)光二極管、按鍵與單片機(jī)連線圖1.發(fā)光二極管發(fā)光二極管在兩端的電壓差超岀其導(dǎo)通壓降吋開(kāi)始工作，發(fā)光二極管的導(dǎo)通 壓降一般約為1.7-1.9vo此外，工作電流要滿足該二極管的工作電流，滿足電流 和屯壓的要求，二極管就可以發(fā)光了。單片機(jī)系統(tǒng)

41、中往往是數(shù)字信號(hào)，其電源不 是5v就是0v,所以只要將二極管的正負(fù)極和電源對(duì)應(yīng)上就可以了。在發(fā)光二極管前面要接一個(gè)電阻，這個(gè)電阻的作用在于限制二級(jí)管的電流， 從而達(dá)到減少功耗或者滿足端口對(duì)最大電流的限制。一般二極管的點(diǎn)亮電流為5ma10ma,在5v電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，廠家多采用470 q。限流電阻，在該設(shè)計(jì)屮選用510q,這樣既不會(huì)超出單片機(jī)的i/o 口最大限 流，二極管也比較明亮。使用五個(gè)發(fā)光二極管來(lái)表示液位的五種狀態(tài)：全亮?xí)r對(duì)應(yīng)水滿，全滅時(shí)對(duì)應(yīng) 缺水，僅d1亮?xí)r對(duì)應(yīng)20%,僅d1和d2亮?xí)r對(duì)應(yīng)40%, di、d2、d3亮?xí)r對(duì)應(yīng) 60%,僅d5滅時(shí)對(duì)應(yīng)80%o2.按鍵當(dāng)有按鍵被按下時(shí)說(shuō)明用戶要手動(dòng)上

42、水。按鍵使用上拉電阻方式接入單片 機(jī)。未按下時(shí)對(duì)單片機(jī)輸入一個(gè)高電平，按下后輸入一個(gè)低電平。鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，如果高 電平表示斷開(kāi)的話，那么低電平則表示閉合，所以通過(guò)對(duì)行線電平的高低狀態(tài)的 檢測(cè)，便可以確認(rèn)按鍵按下與否。為了確保cpu對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按 鍵，必須消除抖動(dòng)的影響。3.電磁閥電磁閥在本次設(shè)計(jì)小是輸出設(shè)備，用來(lái)控制上下水，24v三極管電磁閥驅(qū)動(dòng) 電路圖如圖2.12所示。系統(tǒng)中用到三個(gè)電磁閥控制水箱和水管的連接。圖2.12電磁閥與單片機(jī)的連接目詢市場(chǎng)上的太陽(yáng)能熱水器大都裝冇管道保溫裝置，以防在冬天管道中的水 結(jié)冰，即使不結(jié)冰，在使用前也

43、要放掉管道中的全部冷水,不但給使用者帶來(lái)了 很多的不便，也對(duì)水資源形成了較大的浪費(fèi)。為此設(shè)計(jì)了水管排空功能，在水箱下 安裝一個(gè)電磁閥，當(dāng)關(guān)閉上水閥和水箱的閥門(mén)，停止向水箱加水后,開(kāi)啟通往小水 箱的電磁閥門(mén)，則單向閥進(jìn)氣使水管內(nèi)存水排至室內(nèi)小水箱,完全把水管內(nèi)的存留 水排出水管,從而達(dá)到在使用吋直接使用熱水和節(jié)水的口的。電磁閥的開(kāi)關(guān)全由 單片機(jī)控制，在上水和洗浴完畢后單片機(jī)發(fā)出電磁閥1和電磁閥2關(guān)閉,電磁閥3 開(kāi)啟的放水指令,10s后關(guān)閉電磁閥3,系統(tǒng)處在待命狀態(tài)。同時(shí)打開(kāi)電磁閥2和電 磁閥3即可給室內(nèi)水箱供水，供水完畢后再執(zhí)行管道排空水指令使整個(gè)系統(tǒng)處在待命狀態(tài)。2.6電源電路為了使單片機(jī)有一

44、個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境，口各組件都正常的工作，特別制作了 5v的直流穩(wěn)壓電源。電源電壓器將220v的交流電壓變?yōu)樗桦妷褐?，然后通過(guò) 橋式整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓。由于其含有較大的紋波，必須通 過(guò)濾波電路加以濾除，以得到平滑的直流電壓最后通過(guò)穩(wěn)壓電路維持輸出直流電 壓穩(wěn)定。本電路的特點(diǎn)是：電源輸出穩(wěn)定，具冇較好的抗干擾能力。輸出標(biāo)準(zhǔn)的5v直 流電壓。給整個(gè)控制系統(tǒng)供電，電源電路如圖2.13所示：圖2.13電源電路圖第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1軟件功能概述在系統(tǒng)的硬件確定以后，功能完善的軟件能夠很好的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)硬件的工 作，可使系統(tǒng)發(fā)揮其最大的作用，并且便利以后的更新?lián)Q代升級(jí)。一個(gè)完整的系統(tǒng)都

45、離不開(kāi)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控，為了更好的協(xié)調(diào)軟件、硬件各 個(gè)部分正常工作，就必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控。在本系統(tǒng)屮定時(shí)器to屮斷 服務(wù)程序擔(dān)任液位數(shù)據(jù)讀取、處理和輸出顯示任務(wù)，每隔一定的吋間對(duì)a/d轉(zhuǎn)換 進(jìn)行一次采樣，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，再經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)液位的顯示。而定 時(shí)器t1中斷服務(wù)程序擔(dān)任溫度數(shù)據(jù)讀取、處理和輸出顯示任務(wù)，并經(jīng)led顯示。 而主程序完成的任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，它只是完成系統(tǒng)初始化及檢測(cè)是否有鍵按下等工 作。若有鍵按下，則進(jìn)入手動(dòng)上水模式。3.2主程序設(shè)計(jì)返回圖3.1主程序流程圖在本系統(tǒng)屮主程序完成的任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，它只是完成初始化等工作而進(jìn)入按 鍵查詢等待方式。主程序的初始化主要包括

46、：ds18b20初始化、to和t1的初 始化并啟動(dòng)to。按鍵查詢主要是s1鍵，當(dāng)功能鍵s1按下就轉(zhuǎn)入手動(dòng)上水子程 序，每按一次上水一個(gè)檔位。主程序流程圖如圖3.1所示。3.3定時(shí)器to中斷程序to定時(shí)時(shí)間為1s,即每隔1s執(zhí)行一次to屮斷服務(wù)程序。該程序完成的任 務(wù)比較多，主要包括：(1)溫度信息的采集和顯示；(2)讀取、顯示和處理液位 信息。至于完成哪項(xiàng)任務(wù)由標(biāo)志位tw決定。to中斷服務(wù)程序流程圖如圖3.2所示：由于液位和溫度均是變化比較緩慢的量，故只需每隔一定時(shí)間檢測(cè)一次。返冋?qǐng)D3.2 to中斷程序流程圖在此選定is檢測(cè)一次，即is進(jìn)行一次a/d轉(zhuǎn)換。由于本系統(tǒng)所用晶振為 12mhz,默認(rèn)

47、為12分頻,故定時(shí)器每計(jì)時(shí)一次用時(shí)為12/11.0592 us,約為1 u s。 因?yàn)槎▍计鳛?6位定時(shí)器,故最多計(jì)時(shí)65536次，即計(jì)時(shí)65536 u s=65.536ms,此處用定時(shí)器to定時(shí)50ms,則當(dāng)定時(shí)器定時(shí)20次,共定時(shí)20x50ms=ls,滿 足系統(tǒng)需求。to定時(shí)50ms即計(jì)時(shí)50000次，則定時(shí)器初值為th0=(65536-50000) /256=0x3c,tl0=(65536-50000)%256=0xb0o3.4定時(shí)器t1中斷程序當(dāng)停止上水和洗浴完畢時(shí)，關(guān)閉電磁閥i、2,開(kāi)啟電磁閥3,從而排空管道 水，10s后關(guān)閉電磁閥。用t1來(lái)定時(shí)10s,其定時(shí)方式同to,定時(shí)200次

48、。t1 中斷程序的流程圖如圖3.3所示：返冋?qǐng)D3.3 t1中斷程序流程圖3.5 a/d轉(zhuǎn)換及液位顯示程序a/d轉(zhuǎn)換子程序主要完成a/d值的讀取、處理及液位信息的顯示。因?yàn)?adc0804進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換的過(guò)程屮/intr=1,轉(zhuǎn)換完成后/intr=0,故啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn) 換后要先檢測(cè)/intr,當(dāng)/intr為低電平時(shí)才進(jìn)行a/d值讀取操作。將讀取得到 的8位液位值，并經(jīng)發(fā)光二極管顯示。其流程圖如圖3.4所示，事先測(cè)得水滿時(shí) 的液位，用wlmax表示，且用十六進(jìn)制表示，令wl=wlmax/5o圖3.4 a/d轉(zhuǎn)換及液位顯示程序流程圖3.6溫度采集程序溫度采集子程序的功能是對(duì)ds18b20進(jìn)行初始化、查

49、詢溫度采集和轉(zhuǎn)換是 否完成，并且完成對(duì)溫度數(shù)據(jù)的處理以便送led顯示。其程序流圖如圖3.5所 示：返冋?qǐng)D3.5溫度采集程序3.7溫度顯亦程序led顯示子程序主要完成溫度值的顯示，本系統(tǒng)采用數(shù)碼管專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片 icm7218驅(qū)動(dòng)2位七段數(shù)碼管用于溫度值的顯示，只需要把要顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入 icm7218的ram中即可，由于該芯片默認(rèn)驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管，必須寫(xiě)入8字節(jié)顯 示數(shù)據(jù)，而此系統(tǒng)只用低2位，只需把高6位置為隨機(jī)數(shù)即可，故先通過(guò)icm7218 的控制位wr=o和mode=1使芯片工作于方式1,寫(xiě)入控制字b*h,即選擇bcs 碼譯碼選擇模式，然后使mode=0使芯片工作于方式0,寫(xiě)入8字節(jié)數(shù)據(jù)即可 完

50、成溫度值的led顯示。溫度顯示子程序流程圖如圖3.6所示始二） 返冋?qǐng)D3.6溫度顯示子程序結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是為了改善太陽(yáng)能控制系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)液位和溫度的檢 測(cè)與顯示，上水控制及輸水管道排空水控制。該控制系統(tǒng)基木上考慮了太陽(yáng)能熱 水器的功能擴(kuò)展和檔次捉升的空間。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)的程序執(zhí)行狀況、模擬 效果演示均是令人滿意的。整個(gè)系統(tǒng)存在如下特點(diǎn)：具有一定程度的智能性，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水及液位和 溫度信息的顯示，自動(dòng)排空管道中的存水以節(jié)約用水且方便下次使用。但也存在 一些不足。受at89c52資源的限制，沒(méi)有設(shè)計(jì)看門(mén)狗電路。另外沒(méi)有加入加熱 裝置，所以水溫受天氣影響較大。木次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我進(jìn)一步鞏

51、固了四年來(lái)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，還要做到理論與實(shí) 踐相結(jié)合。如機(jī)型和元器件的選擇，耍以性價(jià)比高為原則，以組成最小最優(yōu)化的 系統(tǒng)，硬件和軟件在一定程度上具有互換性，多用軟件可節(jié)省成木，這些都是在 設(shè)計(jì)屮應(yīng)該考慮的。學(xué)到了許多課本上洋不到的知識(shí)軟件，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使 動(dòng)手能力和理論知識(shí)有了很大的提高。參考文獻(xiàn)1 鄭郁正單片機(jī)原理及應(yīng)用四川大學(xué)出版社20032 求是科技單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航（第2版）人民郵電出版社.2008 王慶.protel 99 se&dxp電路設(shè)計(jì)教程（附盤(pán)）.電子工業(yè)岀版社.20064康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分高等教育岀版社.1999.譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(jì)（第二版）清

52、華大學(xué)出版社.1999張福安，李麗欣，等基于曠nsp處理器的太陽(yáng)能熱水器智能控制系統(tǒng). 德州學(xué)院學(xué)報(bào)第23卷第6期.2007年12月7 基于數(shù)字溫度傳感器ds18b20的分布式測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)吉林化工學(xué)院 學(xué)報(bào)第20卷第3期.2003年9月8 附錄#include <at89x52.h>#define adin p1#define icmout po#define on 0#define off 1#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit d1=p2a0;sbit d2=p2a1;sbit d3=p2a2;sbit d4=p2a3;sbit d5=p2a4;/發(fā)光二極管sbit icmwr=p2a5;sbit icmmode=p2a6;sbit dq=p2a7;/ds18b20 數(shù)據(jù)輸出 口sbit adcs=p3a0;sbit adend=p3a1;sbit adwr=p3a6;sbit adrd=p3a7;/ad sbits1=p3a2;/ 按鍵 sbit sov1=p3a3;sbit sov2=p3a4;sbit sov3=p3a5;/電磁閥 uchar flagl;溫度止負(fù)標(biāo)志位 uchar temp2;/當(dāng)前溫度值 uchar advo,adv;/ad 值 un char