買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或11970985燃?xì)鉄崴骼渌h(huán)利用系統(tǒng)摘要熱水器作為日常生活中必不可少的設(shè)施之一，在使用過(guò)程中，常常出現(xiàn)水龍頭開(kāi)啟一段時(shí)間之后，才會(huì)有熱水流出的現(xiàn)象，造成了很多不必要的水資源浪費(fèi)。本設(shè)計(jì)針對(duì)這一生活現(xiàn)象，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了燃?xì)鉄崴骼渌h(huán)利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)從熱水器流出的水流溫度，當(dāng)溫度不達(dá)標(biāo)時(shí)，會(huì)通過(guò)循環(huán)管路返回到加熱器進(jìn)水管繼續(xù)加熱，從而減少了不必要的浪費(fèi)。因此，開(kāi)發(fā)熱水器冷水循環(huán)利用系統(tǒng)，具有良好的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。由于目前燃?xì)鉄崴魇褂眠^(guò)程中水資源浪費(fèi)問(wèn)題還沒(méi)有引起足夠的重視，市場(chǎng)上還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的成型產(chǎn)品。故本文利用機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制等技術(shù)手段，以提高水資源利用率為目的，對(duì)燃?xì)鉄崴骼渌h(huán)利用系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，初步解決了熱水器的水資源浪費(fèi)問(wèn)題。該項(xiàng)研究不僅具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文概述了熱水器的使用現(xiàn)狀；介紹了該循環(huán)系統(tǒng)的核心部件單片機(jī)的工作原理；在分析熱水器使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，詳細(xì)陳述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)思路，對(duì)溫度傳感電路、鍵盤、電子閥門控制電路進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)；根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)，闡述了相應(yīng)的電子換向閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程，并提出了系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞智能；循環(huán)；單片機(jī)；電磁換向閥買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或11970985IGASWATERHEATERWITHCOLDWATERRECYCLINGSYSTEMABSTRACTWATERHEATERSISANESSENTIALPARTTODAILYLIFE,BUTOFTENTAPSOPENFORAPERIODOFTIMEUNTILHOTWATEROUTFLOW,WHICHCAUSEDALOTOFUNNECESSARYWASTEOFWATERRESOURCESTHEDESIGNLIFEFORTHISPHENOMENONANDTHEGASWATERHEATERCOLDWATERRECYCLINGSYSTEMISDESIGNEDTHESYSTEMCANAUTOMATICALLYDETECTTHEOUTFLOWOFWATERFROMTHEWATERHEATERTEMPERATURE,WHENTHETEMPERATUREISNOTSTANDARD,WILLRETURNTOTHECIRCULATIONLINETHROUGHTHEWATERPIPEINTOTHEHEATERTOHEATING,THUSREDUCINGUNNECESSARYWASTETHEREFORE,THEDEVELOPMENTOFTHEWATERHEATERCOLDWATERRECYCLINGSYSTEMSHASAGOODENVIRONMENTALVALUEANDECONOMICSIGNIFICANCEASTHEPROBLEMOFWATERWASTEDURINGINUSEOFGASWATERHEATERSHASNOTCAUSEDENOUGHATTENTION,SOTHEMARKETHASNOTYETFOUNDASIMILARMOLDINGPRODUCTSTHEREFORETHISSTUDYISFORTHEPURPOSEOFENHANCINGUTILIZATIONOFWATERRESOURCESBYTHEMEANSOFMECHANICALDESIGN,AUTOMATICCONTROLTECHNOLOGYANDOTHERSTHESTUDYISFORTHEGASWATERHEATERCOLDWATERRECYCLINGSYSTEM,PRELIMINARYTORESOLVETHEPROBLEMOFWASTAGEOFWATERHEATERSTHESTUDYISNOTONLYHAVEACERTAINACADEMICVALUEBUTALSOHAVEABROADPROSPECTTHISPAPEROUTLINESTHESTATUSUSEOFWATERHEATERSINTRODUCESTHECORECOMPONENTSOFTHECIRCULATORYSYSTEMTHEPRINCIPLEOFSCMONTHEBASISOFANALYSISEMERGINGISSUESINTHEPROCESSOFUSE,THESYSTEMSHARDWAREDESIGNISEXPLAINEDDETAILEDANDMAKEASPECIFICDESIGNFORTHETEMPERATURESENSINGCIRCUIT,KEYBOARDS,ELECTRONICVALVECONTROLCIRCUITFEATURESOFTHEAPPLICATIONEXPLAINEDTHEDESIGNPROCESSOFTHECORRESPONDINGELECTRONICVALVESTRUCTUREANDMAKETHEOVERALLDESIGNOFTHESYSTEMKEYWORDSSMART；CYCLE；SCM；ELECTROMAGNETIC買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709851目錄1緒論111熱水器的使用現(xiàn)狀112單片機(jī)的應(yīng)用12設(shè)備總體技術(shù)方案421功用和組成422本文主要研究方案43硬件部分方案的確定631信號(hào)采集632A/D轉(zhuǎn)換器的選取7321轉(zhuǎn)換時(shí)間的選擇7322ADC位數(shù)的選擇733控制與顯示方法分析8331單片機(jī)系統(tǒng)分析8332顯示與鍵盤分析104硬件電路設(shè)計(jì)1241溫度傳感器的選擇12411傳感器的作用12412溫度傳感器分類12413AD594C工作原理、工作過(guò)程12414外圍電路設(shè)計(jì)1342A/D轉(zhuǎn)換13421ADC0809工作原理13買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709852422管腳功能14423工作過(guò)程1543鍵盤設(shè)計(jì)16431單片機(jī)803116432輸入鍵盤的設(shè)計(jì)1844控制器、振蕩源和復(fù)位電路設(shè)計(jì)19441復(fù)位電路20442振蕩源2045溫度顯示設(shè)計(jì)20451LED顯示的特點(diǎn)21452工作過(guò)程2146電子閥門控制設(shè)計(jì)22461電子閥門工作原理22462閥門工作過(guò)程235機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2551電磁閥的工作原理2552電磁閥的分類2553整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)2654電磁換向閥的設(shè)計(jì)2755單向閥的設(shè)計(jì)3056密封裝置的設(shè)計(jì)326結(jié)論33參考文獻(xiàn)34謝辭35買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或11970985買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或11970985A買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098501緒論當(dāng)前，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保事業(yè)關(guān)注程度的提高，以及我國(guó)水資源的相對(duì)匱乏，如何節(jié)約用水引起了人們的高度關(guān)注。而在熱水器的日常使用過(guò)程中，由于加熱延時(shí)的原因，致使開(kāi)始流出的水溫度較低，無(wú)法正常使用，但平時(shí)很少有人注意這一細(xì)節(jié)，都是等水熱了以后再進(jìn)行使用，造成了水資源的白白浪費(fèi)。因此，開(kāi)發(fā)熱水器冷水循環(huán)利用系統(tǒng)，對(duì)于在一定程度上節(jié)約水資源是十分有效和必要的。11熱水器的使用現(xiàn)狀社會(huì)在不停的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也再不斷提高，高速快捷的生活方式也正不停的向我們襲來(lái)?！爸悄芑诵曰边@些詞眼正悄然進(jìn)入我們的視線，總希望我們能生活在更方便快捷的環(huán)境中。簡(jiǎn)單的對(duì)于我們使用熱水器來(lái)說(shuō)，最想看見(jiàn)一種“龍頭一開(kāi)，熱水即來(lái)”的現(xiàn)象，可是由于各方面的原因，總不能滿足我們的要求。對(duì)于出熱水前的那點(diǎn)涼水，浪費(fèi)水是一個(gè)方面而等待它徹底流出也很浪費(fèi)時(shí)間。洗澡時(shí)我們可以等，可是洗手洗菜我們也要等嗎回答肯定是否定的，因此智能化的產(chǎn)品我們迫切需要。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)外熱水器供應(yīng)商還都沒(méi)有關(guān)注此事情，在市場(chǎng)上還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的成型產(chǎn)品，因此，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)該循環(huán)系統(tǒng)不僅僅是環(huán)保方面的社會(huì)效益，也必將有著良好的經(jīng)濟(jì)效益，特別是當(dāng)人們注意到這一小的生活細(xì)節(jié)時(shí)，必將對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的循環(huán)系統(tǒng)報(bào)以濃厚的興趣，可以說(shuō)消費(fèi)需求很旺盛，并且數(shù)量巨大，潛在的商機(jī)無(wú)限。112單片機(jī)的應(yīng)用在該循環(huán)系統(tǒng)中是基于單片機(jī)的技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)施得，那么對(duì)于單片機(jī)的技術(shù)是必須首要掌握的。單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī)（SINGLECHIPMICROCOMPUTER）,又稱微控制器（MICROCONTROLLERUINT）或嵌入式控制器（EMBEDDEDCONTROLLER）。它是將計(jì)算機(jī)的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)，通常片內(nèi)都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時(shí)鐘及系統(tǒng)總買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709851線等。單片機(jī)是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而誕生的。隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)片內(nèi)集成的功能越來(lái)越強(qiáng)大，并朝著SOC（片上系統(tǒng)）方向發(fā)展。單片機(jī)有著體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、機(jī)器人、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。把單片機(jī)應(yīng)用于溫度控制中，采用單片機(jī)做主控單元，無(wú)觸點(diǎn)控制，可完成對(duì)溫度的采集和控制的要求。單片機(jī)的歷史第一代七十年代后期4位邏輯控制器件發(fā)展到8位。使用NMOS工藝（速度低，功耗大、集成度低）。代表產(chǎn)品MC6800、INTEL8048。第二代八十年代初，采用CMOS工藝，并逐漸被高速低功耗的HMOS工藝代替。代表產(chǎn)品MC146805、INTEL8051。第三代近十年來(lái)，MCU的發(fā)展出現(xiàn)了許多新特點(diǎn)（1）在技術(shù)上，由可擴(kuò)展總線型向純單片型發(fā)展，即只能工作在單片方式。（2）MCU的擴(kuò)展方式從并行總線型發(fā)展出各種串行總線。（3）將多個(gè)CPU集成到一個(gè)MCU中。（4）在降低功耗，提高可靠性方面，MCU工作電壓已降至33V。第四代FLASH的使用使MCU技術(shù)進(jìn)入了第四代。2單片機(jī)的特點(diǎn)A集成度高，功能強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)通常由微處理器（CPU），存儲(chǔ)器（RAM,ROM）以及I/O接口組成，其各個(gè)部分分別在不同得芯片上，然后，再有幾個(gè)芯片組成一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)則是把CPU,RAM,ROMI/O接口，以及定時(shí)器計(jì)數(shù)器集成在一個(gè)芯片上。單片機(jī)與微型計(jì)算機(jī)相比，不僅體積減小，而且功能大為增強(qiáng)。MCS51系列單片機(jī)內(nèi)部還有定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口以及中斷系統(tǒng)等。甚至有的單片機(jī)還包括A/D轉(zhuǎn)換器。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709852B結(jié)構(gòu)合理目前，單片機(jī)大多采用HARVARD結(jié)構(gòu)。這是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器相互獨(dú)立得一種結(jié)構(gòu)。而在許多微型計(jì)算機(jī)中，大部分采用兩類存儲(chǔ)器合二為一的方式。單片機(jī)采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)主要有以下兩種好處（1）存儲(chǔ)容量大。（2）速度快。由于單片機(jī)只用于工業(yè)控制中，一般都采用較大得程序存儲(chǔ)器，用于固化已調(diào)好的控制程序；而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量相對(duì)來(lái)講用量比較小，只采用用來(lái)存放少量得隨機(jī)數(shù)據(jù)，小容量隨機(jī)存儲(chǔ)器直接裝在單片機(jī)內(nèi)部，可使數(shù)據(jù)傳輸速度加快。C抗干擾能力強(qiáng)由于單片機(jī)得各種功能部件都集成在一個(gè)芯片上特別是存儲(chǔ)器也集成在芯片內(nèi)部，因而布線短，數(shù)據(jù)大部分在芯片內(nèi)部傳輸，其不易受到外界干擾，從而增強(qiáng)了抗干擾的能力，使系統(tǒng)運(yùn)行更可靠。D指令豐富單片機(jī)一般都要有傳送指令、邏輯運(yùn)算指令、轉(zhuǎn)移指令、加減法運(yùn)算指令等，有些單片機(jī)還具有乘除及除法運(yùn)算指令，特別是位控制指令非常豐富。由于單片機(jī)得種類繁多。功能各異，在眾多得系列單片機(jī)中總會(huì)有一種滿足用戶得要求，因此，由單片機(jī)組成的嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越多受到人們得重視，是微機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多得一種。3買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098532設(shè)備總體技術(shù)方案21功用和組成熱水器冷水循環(huán)利用系統(tǒng)主要由溫度檢測(cè)裝置、冷水循環(huán)管路以及電子閥門等組成，如圖1所示。該系統(tǒng)具有以下功能A能自動(dòng)檢測(cè)從熱水器流出的水流溫度，溫度不達(dá)標(biāo)時(shí)，會(huì)通過(guò)循環(huán)管路返回到加熱器進(jìn)水管繼續(xù)加熱；B從熱水器流出的水流溫度達(dá)標(biāo)時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟電子閥門，將熱水放出。22本文主要研究方案A首先進(jìn)行溫度傳感器的選擇。由于機(jī)械接觸式溫度計(jì)可靠性較差，信號(hào)不能遠(yuǎn)距離傳送，并且不能與其他信號(hào)相連接作為信息作進(jìn)一步的處理，因而本循環(huán)系統(tǒng)采用電氣接觸式溫度計(jì)。目前常用到的測(cè)溫度的傳感器有熱電偶式和熱敏電阻式，對(duì)于熱敏電阻式溫度傳感器它非線性大，對(duì)環(huán)境溫度敏感性大，測(cè)量易受干擾，因此選用熱電偶式。根據(jù)要求選AD594C熱電偶溫度計(jì)，此芯片集測(cè)溫時(shí)要求的線性化電路以及溫度補(bǔ)償電路于一體，而對(duì)于J型熱電偶經(jīng)激光修正后可得到10MV/C輸出，滿足使用要求。B其次是對(duì)電子閥門的設(shè)計(jì)。當(dāng)熱水被檢測(cè)后達(dá)到溫度的水流出龍頭，而沒(méi)有達(dá)到溫度的水繼續(xù)流入熱水器中繼續(xù)加熱?？紤]到它屬于雙向流動(dòng)，兩通道選擇一路流通，那么就要使用一種換向閥來(lái)可以改變它的通路?？刹捎脙晌蝗姶艙Q向閥來(lái)控制水流的開(kāi)啟與關(guān)閉。同時(shí)，電磁換向閥的電磁鐵由溫度控制裝置內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)電路熱水器溫度檢測(cè)裝置電子閥門進(jìn)水管出水管冷水熱水圖1熱水器冷水循環(huán)利用系統(tǒng)組成框圖框圖買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709854中輸出的信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到溫度不符合要求時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，從檢測(cè)電路輸出的高電平來(lái)控制電磁鐵進(jìn)行通電，致使兩位三通電磁換向閥右位接通，將水流重新引導(dǎo)到熱水器繼續(xù)進(jìn)行加熱原理如圖2所示C最終進(jìn)行管道的設(shè)計(jì)。一種為將循環(huán)利用裝置裝在出熱水端，達(dá)到要求的熱水直接進(jìn)入龍頭，未達(dá)到的經(jīng)換向閥的作用讓其進(jìn)入冷水端進(jìn)行再加熱循環(huán)。但是這種方案有一種缺陷，雖然可以檢測(cè)到未達(dá)到溫度的水，但是將它安裝在出熱水口，那么從熱水口到龍頭之間的熱量損耗沒(méi)有考慮在內(nèi)。也就是說(shuō)打開(kāi)龍頭也還是會(huì)有不達(dá)溫度的水流出，失去檢測(cè)的價(jià)值。另一種為將循環(huán)利用裝置裝在出水龍頭的尾部，這樣便可以輕松的檢測(cè)到最終從龍頭出來(lái)的水溫，即不會(huì)產(chǎn)生熱量損耗現(xiàn)象，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱水器智能化控制。真正實(shí)現(xiàn)“龍頭一開(kāi)，熱水即來(lái)”的美好時(shí)代。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，要求為節(jié)約、節(jié)能、高效，運(yùn)用第一種方案勢(shì)必還會(huì)造成一部分的浪費(fèi)，那么第二種方案就為該系統(tǒng)的優(yōu)選方案。熱水器溫度檢測(cè)裝置電磁換向閥傳感器電路供水圖2電子閥門工作原理買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098553硬件部分方案的確定根據(jù)系統(tǒng)基本要求，將本系統(tǒng)劃分為如下幾個(gè)部分信號(hào)調(diào)理電路8路模擬信號(hào)的產(chǎn)生與A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)送端的數(shù)據(jù)采集與傳輸控制器人機(jī)通道的接口電路31信號(hào)采集多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用共享數(shù)據(jù)采集通道的結(jié)構(gòu)形式。數(shù)據(jù)采集方式有順序控制數(shù)據(jù)采集和程序控制數(shù)據(jù)采集。方案一順序控制數(shù)據(jù)采集，顧名思義，它是對(duì)各路被采集參數(shù)，按時(shí)間順序依次輪流采樣。原理如下圖3所示，系統(tǒng)的性能完全由硬件設(shè)備決定。在每次的采集過(guò)程中，所采集參數(shù)的數(shù)目、采樣點(diǎn)數(shù)、采樣速率、采樣精度都固定不變。若要改變這些指標(biāo)，需改變接線或更換設(shè)備方能實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集時(shí)，控制多路傳輸門開(kāi)啟和關(guān)閉的信號(hào)來(lái)自脈沖分配器，在時(shí)鐘脈沖的推動(dòng)下，這些控制信號(hào)不斷循環(huán)，使傳輸門以先后順序循環(huán)啟閉。圖3順序數(shù)據(jù)采集原理方案二程序控制數(shù)據(jù)采集，由硬件和軟件兩部分組成。跟據(jù)不同的采集需要，在程序存儲(chǔ)器中，存放若干種信號(hào)采集程序，選擇相應(yīng)的采集程序進(jìn)行采集工作，還可通過(guò)編新的程序，以滿足不同采樣任務(wù)的要求。如圖4所示。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709856圖4程序控制數(shù)據(jù)采集原理程序控制數(shù)據(jù)采集的采樣通道地址可隨意選擇，控制多路傳輸門開(kāi)啟的通道地址碼由存儲(chǔ)器中讀出的指令確定。即改變存儲(chǔ)器中的指令內(nèi)容便可改變通道地址。由于順序控制數(shù)據(jù)采集方式缺乏通用性和靈活性，所以本設(shè)計(jì)中選用程序控制數(shù)據(jù)采集方式。待測(cè)量一般不能直接被轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通常要進(jìn)行放大、特性補(bǔ)償、濾波等環(huán)節(jié)的預(yù)處理。被測(cè)信號(hào)往往因?yàn)榉递^小，而且可能還含有多余的高頻分量等原因，不能直接送給A/D轉(zhuǎn)換器，需對(duì)其進(jìn)行必要的處理，即信號(hào)調(diào)理。如對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、衰減、濾波等。通常希望輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)能接近A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程以保證轉(zhuǎn)換精度，因此在直流電流電源輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器之間應(yīng)接入放大器以滿足要求。32A/D轉(zhuǎn)換器的選取321轉(zhuǎn)換時(shí)間的選擇轉(zhuǎn)換速度是指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需時(shí)間的倒數(shù)，是一個(gè)很重要的指標(biāo)。A/D轉(zhuǎn)換器型號(hào)不同，轉(zhuǎn)換速度差別很大。通常，8位逐次比較式ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間為100US左右。由于本系統(tǒng)的控制時(shí)間允許，可選8位逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器。322ADC位數(shù)的選擇A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號(hào)采集的精度和分辨率。要求精度為05。對(duì)于該8個(gè)通道的輸入信號(hào)，8位A/D轉(zhuǎn)換器，其精度為（31）80392輸入為05V時(shí)，分辨率為買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709857（32）85019612FSNVVA/D轉(zhuǎn)換器的滿量程值FSVADC的二進(jìn)制位數(shù)N量化誤差為（33）850981212FSNQVVADC0809是TI公司生產(chǎn)的8位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括一個(gè)8位的逼近型的ADC部分，并提供一個(gè)8通道的模擬多路開(kāi)關(guān)和聯(lián)合尋址邏輯，為模擬通道的設(shè)計(jì)提供了很大的方便。用它可直接將8個(gè)單端模擬信號(hào)輸入，分時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在多點(diǎn)巡回監(jiān)測(cè)、過(guò)程控制等領(lǐng)域中使用非常廣泛,所以本設(shè)計(jì)中選用該芯片作為A/D轉(zhuǎn)換電路的核心。33控制與顯示方法分析用單片機(jī)作為這一控制系統(tǒng)的核心，接受來(lái)自ADC0809的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后通過(guò)串口傳送，由于系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，鍵盤僅由兩個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)外部中斷端組成，完成采樣通道的選擇，單片機(jī)通過(guò)接口芯片與LED數(shù)碼顯示器相連，驅(qū)動(dòng)顯示器顯示相應(yīng)通道采集到的數(shù)據(jù)。331單片機(jī)系統(tǒng)分析A復(fù)位電路單片機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)都需要復(fù)位，以便中央處理器CPU以及其他功能部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。51的RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位電平是高電平有效，持續(xù)時(shí)間要有24個(gè)時(shí)鐘周期以上。本系統(tǒng)中單片機(jī)時(shí)鐘頻率為6MHZ則復(fù)位脈沖至少應(yīng)為4US。方案一上電復(fù)位電路上電瞬間，RST端的的電位與VCC相同，隨著電容的逐步充電，充電電流減小，RST電位逐漸下降。上電復(fù)位所需的最短時(shí)間是振蕩器建立時(shí)間加上二個(gè)機(jī)器周期，買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709858在這段時(shí)間里，振蕩建立時(shí)間不超過(guò)10MS。復(fù)位電路的典型參數(shù)為C取10UF,R取82K,故時(shí)間常數(shù)RC1010821082MS（34）63以滿足要求。見(jiàn)圖5方案二外部復(fù)位電路按下開(kāi)關(guān)時(shí)，電源通過(guò)電阻對(duì)外接電容進(jìn)行充電，使RES端為高電平，復(fù)位按鈕松開(kāi)后，電容通過(guò)下拉電阻放電，逐漸使RET端恢復(fù)低電平。見(jiàn)圖6圖5上電復(fù)位圖6外部復(fù)位對(duì)比兩種方案，由于外部復(fù)位電路中要通過(guò)按鈕來(lái)完成。對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是屬于家用型使用。在用戶使用的過(guò)程中很有可能會(huì)忘記按鈕的使用，那么就會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定的影響，最終造成系統(tǒng)的錯(cuò)誤，應(yīng)此選擇上電復(fù)位電路。B振蕩源在MCS51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL119、XTAL218分別是此放大器的輸入端和輸出端。方案一內(nèi)部方式與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起組成一個(gè)自激振蕩器。方案二外部方式外部振蕩器信號(hào)的接法與芯片類型有關(guān)。CMOS工藝的MCU其XTAL1端接外部時(shí)鐘信號(hào)，XTAL2端可懸空。HMOS工藝的MCU則XTAL2端接外部時(shí)鐘信號(hào)，XTAL1端須接地。8031買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709859332顯示與鍵盤分析對(duì)系統(tǒng)發(fā)出命令和輸出顯示測(cè)量結(jié)果，主要是由鍵盤和LED數(shù)碼顯示器組成。緩慢變化信號(hào)和直流信號(hào)，要求用數(shù)碼管適時(shí)地進(jìn)行十進(jìn)制顯示，由于精度要達(dá)到05，所以這里用4只LED數(shù)碼顯示器來(lái)表示該十進(jìn)制數(shù)，用4只七段數(shù)碼顯示器表示通道號(hào)。為實(shí)現(xiàn)通道的選取，用鍵盤實(shí)現(xiàn)控制功能。A譯碼方法用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。方案一硬件譯碼硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成，CPU只要送出標(biāo)準(zhǔn)的BCD碼即可，硬件接線有一定標(biāo)準(zhǔn)。方案二軟件譯碼軟件譯碼是用軟件來(lái)完成硬件的功能，接線靈活，顯示段碼完全由軟件來(lái)處理，是目前常用的顯示驅(qū)動(dòng)方式。B顯示方法在該單片機(jī)系統(tǒng)中，使用7段LED顯示器構(gòu)成8位顯示器，段選線控制顯示的字符，位選線控制顯示位的亮或暗。方案一靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示，顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不用再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時(shí)再傳送一次數(shù)據(jù)。編程容易，管理簡(jiǎn)單，顯示亮度高，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間。但引線多，線路復(fù)雜，硬件成本高。方案二動(dòng)態(tài)顯示動(dòng)態(tài)顯示需要CPU時(shí)刻對(duì)顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)會(huì)有閃爍感，占用的CPU時(shí)間多。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098510占用的CPU時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。當(dāng)顯示裝置中有多個(gè)多段LED時(shí)，通常采用動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)省開(kāi)銷。根據(jù)以上方案的確定，接下來(lái)便是對(duì)具體內(nèi)容的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)出符合要求的硬件電路。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或11970985114硬件電路設(shè)計(jì)41溫度傳感器的選擇411傳感器的作用傳感器實(shí)際上是一種功能塊，其作用是將來(lái)自外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。為了對(duì)各種各樣的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、控制，就必須獲得盡量簡(jiǎn)單易于處理的信號(hào)，這樣的要求只有電信號(hào)能夠滿足。電信號(hào)能較容易地進(jìn)行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠(yuǎn)距離操作等。因此作為一種功能塊的傳感器可狹義的定義為“將外界的輸入信號(hào)變換為電信號(hào)的一類元件?！?12溫度傳感器分類實(shí)際應(yīng)用的溫度傳感器主要有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱電偶式。線繞電阻式溫度傳感器精度較高，但響應(yīng)特性差；熱敏電阻式傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線性差，適用溫度較低；熱電偶式精度高，測(cè)溫范圍寬，但需考慮放大器和冷端處理問(wèn)題。413AD594C工作原理、工作過(guò)程工作原理根據(jù)適用范圍的要求，測(cè)溫范圍為080,測(cè)量精度為05。該系統(tǒng)選用AD594C熱電偶溫度傳感器,它將熱電偶測(cè)溫時(shí)所要求的電流線性化,信號(hào)放大,斷偶報(bào)警等功能集中與一體,是14腳雙列直插PIP封裝的一個(gè)芯片。片內(nèi)采用激光校正工藝,使AD594與J型熱電偶配合使用時(shí),保證它們具有線性的電壓/溫度輸入特性。AD594內(nèi)部是由冰點(diǎn)補(bǔ)償器,兩個(gè)差動(dòng)輸入放大器,一個(gè)主放大器含有線性化補(bǔ)償電路,加法器和斷偶檢測(cè)報(bào)警電路等組成。4管腳如下圖7所示工作過(guò)程當(dāng)J型熱電偶輸出得熱電勢(shì)經(jīng)過(guò)一個(gè)差動(dòng)輸入放大器放大，冰點(diǎn)補(bǔ)償器輸出的冷端熱電勢(shì)經(jīng)過(guò)另一個(gè)差動(dòng)輸入放大器放大，加法器綜合兩者信號(hào)時(shí)消除了冷端溫度的買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098512影響，其輸出僅是熱電偶熱溫度的函數(shù)。該輸出信號(hào)加到主放大器后，一方面被進(jìn)一步放大，同時(shí)使熱電偶非線性得到線性化補(bǔ)償，最后與輸出的VOUT溫度成線性關(guān)系。414外圍電路設(shè)計(jì)ALMVCCALMCOMPVOUTFVCTCRCOMRTC12613147435981011IN12INALMALMAD594C圖7AD594C管腳圖A輸入端1腳和14腳是熱電偶信號(hào)的正負(fù)輸入端。在測(cè)溫時(shí)將J型熱電偶輸出的電壓信號(hào)由此輸入給片內(nèi)差動(dòng)放大器進(jìn)行放大。B零點(diǎn)調(diào)整在5腳上加一固定正電壓,引腳3加一可調(diào)電壓。通過(guò)調(diào)節(jié)此電壓改變同向端偏置電壓大小,使芯片輸出為零。芯片的8腳和9腳直接相連,利用片內(nèi)反饋電阻R,使芯片的放大倍數(shù)為10MV/。C抗干擾設(shè)計(jì)為了使AD594具有良好的抗噪音能力和可靠的工作,在引腳9和10以及10與11之間分別接001UF和300UF的電容器,降低AD594對(duì)高頻噪聲干擾的響應(yīng)。542A/D轉(zhuǎn)換AD594完成了對(duì)溫度的采集,將溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),但是在微機(jī)控制中處理的數(shù)據(jù)只能是數(shù)字量,所以該數(shù)據(jù)進(jìn)入控制階段時(shí)先要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,即將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。421ADC0809工作原理采用ADC0809芯片完成A/D轉(zhuǎn)換,它含有8位A/D轉(zhuǎn)換器,8位多路開(kāi)關(guān),以及與微買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098513型機(jī)算計(jì)兼容的控制邏輯的CMOS組件,其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型,精度為1LSB在A/D轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部有一個(gè)高阻抗斬波穩(wěn)定比較器,一個(gè)帶模擬開(kāi)關(guān)樹(shù)組的256電阻分壓器,以及一個(gè)逐次逼近型的寄存器。8路的模擬開(kāi)關(guān)的通/斷由地址鎖存器和譯碼器控制,可以在8個(gè)通道中任意訪問(wèn)一個(gè)單邊的模擬信號(hào)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8所示。圖8ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)422管腳功能IN7IN08個(gè)模擬量輸入端START啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)它為高電平時(shí),A/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后,發(fā)出一個(gè)正脈沖,表示A/D轉(zhuǎn)換完畢。此信號(hào)可用作轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào),或向CPU申請(qǐng)中斷的信號(hào)。OE輸出信號(hào)。當(dāng)此信號(hào)有效時(shí),允許從A/D轉(zhuǎn)換器的鎖存器中讀取數(shù)字量。此信號(hào)也可以作為AD0809的片選信號(hào),高電平有效。CLOCK實(shí)時(shí)時(shí)鐘。ALE地址鎖存允許,高電平有效。當(dāng)ALE為高電平時(shí),允許C、B、A所示的通道被選中,并把該通道的模擬量接入A/D轉(zhuǎn)換器。C、B、A通道號(hào)選擇端子。C為最高位,A為最低位。D7D0數(shù)字量輸出端。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098514VREF,VREF參考電壓端子。對(duì)于單級(jí)性模擬量輸入信號(hào),V5V,V0VVCC電源端子接5VGND接地端管腳如下圖9所示423工作過(guò)程A啟動(dòng)任何一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換在開(kāi)始轉(zhuǎn)換前,都必須經(jīng)過(guò)啟動(dòng),才開(kāi)始工作,此芯片采用電平啟動(dòng)方式。在ADC0809的啟動(dòng)引腳START上加上要求的高電平即可完成,一旦電平加上后,A/D轉(zhuǎn)換即刻開(kāi)始在此轉(zhuǎn)換過(guò)程中,必須保持這一電平,否則將停止轉(zhuǎn)換。B模擬通道選擇經(jīng)AD594C放大后的信號(hào)直接與芯片的IN0IN7端相接,經(jīng)過(guò)芯片內(nèi)的處理，得到的數(shù)字信號(hào)由輸出端D7D0端輸出。通過(guò)通道號(hào)選擇端子C,B,A,決定由那一端的模擬通道來(lái)進(jìn)行模擬量的輸入。那么這就要求電路中需要一地址鎖存器,來(lái)控制模擬通道的選擇。本系統(tǒng)采用74LS373芯片,將它的輸出端與ADC0809的通道好選擇端子相連,決定那一位模擬通道被選中。000對(duì)應(yīng)的IN0,001對(duì)應(yīng)的IN1111對(duì)圖9ADC0809管腳圖買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098515應(yīng)的IN7。C時(shí)鐘連接A/D轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要的連接信號(hào)是時(shí)鐘,其頻率是決定芯片轉(zhuǎn)換速度的基準(zhǔn)。整個(gè)的A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程都是在時(shí)鐘的作用下完成的。本系統(tǒng)采用4分頻的時(shí)鐘連接,直接與CLOCK相連接。D參考電平參考電平的作用是供給其內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)電源。它直接關(guān)系到A/D轉(zhuǎn)換的精度,因而對(duì)其電源的要求比較高,一般要求由穩(wěn)壓電源供電。ADC0809采用外電源供電,系統(tǒng)中的模擬信號(hào)是單極性的所以V接模擬地,V接參考電源5V。E轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)直接與芯片EOC引腳相連,在向A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)后,邊開(kāi)始查詢A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。一旦查詢到A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束,則讀出結(jié)果數(shù)據(jù)。這種方法程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,且實(shí)用性很強(qiáng),是應(yīng)用最多的一種方法6。這樣經(jīng)過(guò)該芯片轉(zhuǎn)換就得到了系統(tǒng)處理要求的數(shù)字信號(hào)。43鍵盤設(shè)計(jì)431單片機(jī)80318031是一個(gè)40管腳的芯片,內(nèi)含有輸入輸出P0,P1,P2,P3口以及一些其他輔助引腳,而P0口在接外存儲(chǔ)器是與低地址總線低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用。它在整個(gè)的系統(tǒng)中起到了中間的作用,利用它的引腳完成一系列的控制方式。A主電源引腳VCC和VSSVCC（40腳）接5V電壓；VSS（20腳）接地。B外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL1（19腳）接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。XTAL2（18腳）接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098516C控制或與其它電源復(fù)用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP1RST/VPD（9腳）當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)VCC主電源下掉到低于規(guī)定的電平，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍（505V）內(nèi)，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。2ALE/PROG（30腳）當(dāng)訪問(wèn)外部存貯器時(shí)，ALE（允許地址鎖存）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。3PSEN（29腳）此腳的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在此期間，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。PSEN同樣可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出）8個(gè)LS型的TTL輸入。4EA/VPP（引腳）當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH（對(duì)851/8751/80C51）或1FFFH（對(duì)8052）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于常用的8031來(lái)說(shuō)，無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，所以EA腳必須常接地，這樣才能只選擇外部程序存儲(chǔ)器。D輸入/輸出（I/O）引腳P0、P1、P2、P3（共32根）1P0口（39腳至32腳）是雙向8位三態(tài)I/O口，在外接存儲(chǔ)器時(shí)，與地址總線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用。2P1口（1腳至8腳）是準(zhǔn)雙向8位I/O口。由于這種接口輸出沒(méi)有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P1口能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。對(duì)8052、8032，P10引腳的第二功能為T2定時(shí)/計(jì)數(shù)器的外部輸入，買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098517P11引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)，即T2的外部控制端。對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。3P2口（21腳至28腳）是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它可以作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。P2可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。4P3口（10腳至17腳）是準(zhǔn)雙向8位I/O口，在MCS51中，這8個(gè)引腳還用于專門功能，是復(fù)用雙功能口。P3能驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。作為第一功能使用時(shí)，就作為普通I/O口用，功能和操作方法與P1口相同。作為第二功能使用時(shí)，各引腳的定義如表所示。值得強(qiáng)調(diào)的是，P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能7。表41P3各口線的第二功能定義口線引腳第二功能P3010RXD（串行輸入口）P3111TXD（串行輸出口）P3212INT0（外部中斷0）P3313INT1（外部中斷1）P3414T0（定時(shí)器0外部輸入）P3515T1（定時(shí)器1外部輸入）P3616WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖）P3717RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖）432輸入鍵盤的設(shè)計(jì)該裝置是家用型產(chǎn)品,不同的季節(jié)人們會(huì)對(duì)溫度有不同的要求。想要得到所需溫度值,就要通過(guò)人機(jī)交換的方式,讓其愿望變成機(jī)器語(yǔ)言，最終實(shí)現(xiàn)溫度的控制。該方式則是鍵盤的輸入。用8031的P1口,設(shè)計(jì)出矩陣式鍵盤。鍵盤處理程序的關(guān)鍵是如何識(shí)別鍵碼,微型計(jì)算機(jī)對(duì)鍵盤的控制辦法是“掃描”,可分為程控掃描法和中斷掃描法程控掃描方式,需要占用CPU大量的時(shí)間,不管有沒(méi)有買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098518鍵按下,CPU總要在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行掃描,這對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)和智能儀表都是很不利的為了進(jìn)一步節(jié)省機(jī)時(shí)系統(tǒng)采用的是中斷掃描法這種方法的實(shí)質(zhì)是,當(dāng)沒(méi)有鍵入操作時(shí),CPU不對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描,以節(jié)省出大量的時(shí)間對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)的處理一旦鍵盤鍵入,即向CPU申請(qǐng)中斷CPU響應(yīng)中斷后,立刻轉(zhuǎn)道響應(yīng)的中斷服務(wù)程序,對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描,判別鍵盤上閉合的鍵,并做相應(yīng)的處理系統(tǒng)測(cè)量溫度范圍是080，輸入鍵盤為矩陣33式總共為9個(gè)鍵,從0到8分別可以設(shè)置范圍內(nèi)的溫度值中斷掃描方式的硬件連線圖如圖10所示圖10中斷掃描方式的硬件連接圖如圖所示沒(méi)有鍵按下時(shí),所有的列線均為1經(jīng)過(guò)8輸入與非門74LS30及反向器74LS04,輸出一高電平到8031的/INT0引腳,此時(shí)不申請(qǐng)中斷。一旦有鍵按下,則高電平通過(guò)加到該行的二極管正端,是二極管倒通。同時(shí),該列線輸出低電平,從而使/INT0有效,向8031申請(qǐng)中斷。8031響應(yīng)后,即刻轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序,查出鍵號(hào),進(jìn)一步作出相應(yīng)的處理。44控制器、振蕩源和復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位即回到初始狀態(tài)，是單片機(jī)經(jīng)常進(jìn)入的工作狀態(tài)。單片機(jī)振蕩電路的振蕩周買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098519期和時(shí)鐘電路的時(shí)鐘周期決定了CPU的時(shí)序。441復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。無(wú)論是HMOS還是CHMOS型，在振蕩器正運(yùn)行的情況下，8031Z中的RST引腳保持二個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)間的高電平，系統(tǒng)復(fù)位。在RST端出現(xiàn)高電平的第二個(gè)周期，執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位，以后每個(gè)周期復(fù)位一次，直至RST端變低。本文采用上電復(fù)位電路，相關(guān)參數(shù)為典型值圖11復(fù)位電路442振蕩源內(nèi)部方式時(shí)鐘電路如圖12所示。外接晶體以及電容、構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，1C2接在放大器的反饋回路中，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，一般晶振可在212MHZ之間任選。對(duì)外接電容值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小多少會(huì)影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。外接晶體時(shí)，和通常選30PF1C2左右；外接陶瓷諧振器時(shí)，和的典型值為47PF。1C2圖12內(nèi)部振蕩器方式RESTE買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或119709852045溫度顯示設(shè)計(jì)451LED顯示的特點(diǎn)時(shí)刻關(guān)注溫度的動(dòng)態(tài),要求有溫度的顯示。采用LED顯示器,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,功耗低,響應(yīng)速度快,易于匹配,壽命長(zhǎng),可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管組成的,可以發(fā)出不同顏色的光,為了醒目常常采用紅光。發(fā)光二極管可以有多種組成形式,其中7段數(shù)碼管應(yīng)用最多,在本系統(tǒng)中采用此種形式的數(shù)碼管來(lái)顯示溫度值8。它常用的顯示方式有一種為動(dòng)態(tài)顯示,一種為靜態(tài)顯示。對(duì)于靜態(tài)顯示,它使用的元件比較多,且線路比較的復(fù)雜,因此本系統(tǒng)不采用這種顯示方式。對(duì)動(dòng)態(tài)顯示,它的線路簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,適合于大量的生產(chǎn),且在不執(zhí)行顯示程序時(shí),就會(huì)立即停止顯示,故本系統(tǒng)采用此種顯示方式。452工作過(guò)程因?yàn)閱纹瑱C(jī)8031引腳有限,因此要增加芯片才能完成溫度顯示,選用8155芯片作為增加的管腳。4位動(dòng)態(tài)顯示電路如13圖所示如圖所示,用8155的PA口輸出顯示碼,PB口用來(lái)顯示位選碼。在完成對(duì)8155初始化后，取出一位要顯示的數(shù)，利用軟件譯碼的方法求出待顯示的數(shù)所對(duì)應(yīng)的7段顯示碼，然后由PA口輸出，并進(jìn)過(guò)74LS07驅(qū)動(dòng)器放大后送到各個(gè)顯示器的數(shù)據(jù)總線上。這時(shí)當(dāng)位選信號(hào)PB中某一位為1（經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)變?yōu)榈碗娖剑r(shí)，對(duì)應(yīng)位上的LED才發(fā)光。將各位從左到右一次進(jìn)行顯示，每個(gè)數(shù)碼管連續(xù)顯示1MS，顯示完最后一位數(shù)后，再重復(fù)上述過(guò)程這樣，便可以看見(jiàn)4位數(shù)同時(shí)顯示。74LS07為6位驅(qū)動(dòng)器,它為L(zhǎng)ED提供一定的驅(qū)動(dòng)電流。于一片74LS07只有6個(gè)驅(qū)動(dòng)器,故7段數(shù)碼管需要兩片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。8155的PB口經(jīng)過(guò)75452緩沖器/驅(qū)動(dòng)器反向后,作為位控信號(hào)。75452內(nèi)部包括兩個(gè)緩沖器/驅(qū)動(dòng)器,他們各有兩個(gè)輸入端。所以,實(shí)際上是買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098521兩個(gè)雙輸入與非門電路,這就需要2片75452為4位數(shù)碼管提供位選信號(hào)9。圖134位動(dòng)態(tài)顯示電路46電子閥門控制設(shè)計(jì)電子閥門主要用于開(kāi)啟相應(yīng)的管路系統(tǒng)，當(dāng)溫度未達(dá)到要求時(shí)，將A口打開(kāi)，使水流循環(huán)回燃?xì)鉄崴?，?dāng)溫度達(dá)標(biāo)時(shí)，將B口打開(kāi)，滿足正常的使用要求，因而可采用兩位三通電磁換向閥來(lái)控制水流的開(kāi)啟與關(guān)閉，同時(shí)，電磁換向閥的電磁鐵由溫度控制裝置內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)電路輸出的信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到溫度不符合要求時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，從其檢測(cè)電路輸出高電平來(lái)控制電磁鐵進(jìn)行通電，致使兩位兩通電磁換向閥右位接通，將水流重新引導(dǎo)到熱水器繼續(xù)進(jìn)行加熱。461電子閥門工作原理在溫度測(cè)量之后經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)化,得到的數(shù)字信號(hào)傳入到芯片8031中根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置,外界需要的溫度值,與測(cè)得的值是否一致,或大于或小于。若是小于設(shè)定值則就要求電子閥門動(dòng)作改變其水流方式。在全自動(dòng)的控制過(guò)程中,電子閥門要求為自動(dòng)運(yùn)行。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098522繼電器是電器控制中常用的控制器件。一般由通電線圈和觸點(diǎn)構(gòu)成當(dāng)線圈通電時(shí),由于磁場(chǎng)作用,使開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閉合或打開(kāi)。當(dāng)線圈不通電時(shí),則開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)或閉合。一般線圈可以用直流低壓控制常用的為9V,而觸點(diǎn)輸出部分可以直接與市電220V連接,有的繼電器可以與低壓電器配合使用。雖然繼電器本身有一定的隔離作用,但是在與計(jì)算機(jī)接口連接時(shí)通常還是采用光電隔離器進(jìn)行隔離10。本系統(tǒng)采用的是線圈為9V控制,觸點(diǎn)輸出部分直接與市電220V連接。462工作過(guò)程繼電器圖14繼電器接口電路當(dāng)開(kāi)關(guān)量P31輸出為高電平時(shí),經(jīng)反相驅(qū)動(dòng)器7406變?yōu)榈碗娖?使發(fā)光二極管發(fā)光,從而使光敏三極管導(dǎo)通,進(jìn)而是三極管9031導(dǎo)通,因而使繼電器J線圈通電,繼電器觸點(diǎn)J11閉合,使220V電源接通反之,當(dāng)P31輸出為低電壓時(shí),使斷開(kāi)圖中的電阻是為限流電阻,二極管D的作用是保護(hù)晶體管T當(dāng)繼電器J吸合時(shí),二極管D截止,不影響電路工作繼電器釋放時(shí),由于繼電器的線圈存在電感,這是晶體管T已經(jīng)截止,所以會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓。此時(shí)的電壓極性為上負(fù)下正,正端接在晶體管的集電極上當(dāng)感應(yīng)電壓與VCC之和大與晶體管T的集電極反向電壓時(shí),晶體管T有可能損壞加入二極管D后,繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流從二極管D流入,從而使晶體管T得到保護(hù)10。整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程首先打開(kāi)電源，由鍵盤輸入所要的溫度值，系統(tǒng)開(kāi)始工作。由J型熱電偶將感受買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098523到的溫度值轉(zhuǎn)化為電壓值，在由溫度傳感器AD594C將電壓信號(hào)放大處理，得到線性化的模擬量，由該芯片的輸出端輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC0809。根據(jù)該芯片的轉(zhuǎn)換將得到微型計(jì)算機(jī)處理時(shí)所需要的數(shù)字信號(hào)。在A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，需要鎖存器74LS373以及啟動(dòng)信號(hào)，它才能正常的工作。74LS373決定是哪一位的模擬量輸入通道有效，啟動(dòng)信號(hào)有效后它才能正常的工作。然后將得到的數(shù)字量傳入到單片機(jī)8031中，讓其進(jìn)行判斷。當(dāng)測(cè)得的溫度值大于或等設(shè)定的溫度值時(shí)，由8031控制的電磁換向閥不得電。而當(dāng)測(cè)得的溫度值小于設(shè)定值時(shí)電磁換向閥得電，從而改變水流通路完成水路換向。完成了硬件電路設(shè)計(jì)后，根據(jù)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容利用PROTEL軟件繪制出原理圖，然后再畫出PCB圖，完成硬件部分的設(shè)計(jì)。買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或11970985245機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)51電磁閥的工作原理電磁閥是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；并不限于液壓、氣動(dòng)。電磁閥用于控制液壓流動(dòng)方向，機(jī)械裝置一般都由液壓缸控制，所以就會(huì)用到電磁閥11。電磁閥的工作原理電磁閥里有密閉的腔，在不同位置的開(kāi)有通孔，每個(gè)孔都通向不同的管路，腔中間是閥，一面是兩塊電磁鐵，磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到那邊，通過(guò)控制閥體的移動(dòng)來(lái)?yè)踝』蚵冻霾煌潘目祝M(jìn)水孔是常開(kāi)的，水流就會(huì)進(jìn)入不同的排水管，然后通過(guò)水的壓力來(lái)推動(dòng)活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)。這樣便通過(guò)控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)12。52電磁閥的分類電磁閥從原理上分為三大類即直動(dòng)式、分布直動(dòng)式、先導(dǎo)式直動(dòng)式電磁閥原理通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開(kāi)；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。特點(diǎn)在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過(guò)25MM。分布直動(dòng)式電磁閥原理它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒(méi)有壓差時(shí)，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開(kāi)。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí)，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開(kāi)；斷電時(shí)，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件，向下移動(dòng)，使閥門關(guān)閉。特點(diǎn)在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可靠動(dòng)作，但功率較大，要求必須水平安裝。先導(dǎo)式電磁閥原理通電時(shí)電磁力把先導(dǎo)孔打開(kāi)，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098525低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開(kāi)；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過(guò)旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門。特點(diǎn)流體壓力范圍上限較高，可任意安裝需定制但必須滿足流體壓差條件。按照銜鐵工作腔是否有水進(jìn)入，電磁鐵又分為干式和濕式兩種，干式電磁鐵由密封圈隔開(kāi)，電磁閥內(nèi)部沒(méi)有液體進(jìn)入，濕式則相反12。根據(jù)系統(tǒng)的要求，首先選擇一種在油路中使用的電磁換向閥，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一種在水路中使用的閥門。廣州機(jī)床研究所研制的低中壓閥門中，根據(jù)流量、通徑選擇一種電磁換向閥其型號(hào)為23DF3OEB12。它的通徑為16/MM，額定壓力為16/MPA，單電磁鐵供電，使用電壓為交流220V，滿足使用的要求。單向閥，選擇該研究所研制的一種型號(hào)為AF3EA15的閥門12。它開(kāi)啟壓力為005MPA，滿足使用的要求。53整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)當(dāng)測(cè)得的溫度值沒(méi)有達(dá)到我們的想要的溫度時(shí)，為了節(jié)約用水將其不達(dá)要求的冷水，經(jīng)過(guò)電磁換向閥的換向作用，讓其重新回到加熱腔內(nèi)進(jìn)行再次加熱，達(dá)到要求后流出供人們使用。根據(jù)該系統(tǒng)的要求，選擇使用直動(dòng)式電磁換向閥就能夠滿足要求。而對(duì)于電磁鐵則選擇為干式電磁鐵。對(duì)于該電磁換向閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其重點(diǎn)則是換向的穩(wěn)定性，包括換向時(shí)間換向頻率以及動(dòng)作的可靠性。我的思路則是利用液壓系統(tǒng)中的電磁換向閥進(jìn)行改裝，將以前用于油路的閥門經(jīng)過(guò)改造實(shí)現(xiàn)在水路使用。在整個(gè)的系統(tǒng)中，閥門的使用相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，達(dá)到溫度的水流入常態(tài)位的通路，沒(méi)有達(dá)到溫度的水經(jīng)過(guò)閥門得電改變其通路，讓其流入另一通路，達(dá)到換向的作用。該系統(tǒng)采用兩位三通的形式兩兩聯(lián)通，利用閥芯以及臺(tái)階的作用先堵住一個(gè)腔內(nèi)的流通，若電磁閥得電后利用電磁閥吸合所產(chǎn)生的力推動(dòng)其內(nèi)部的閥芯，改變臺(tái)階的買文檔就送您CAD圖紙全套，Q號(hào)交流197216396或1197098526位置，從而改變水