1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料第一部分 設(shè)計(jì)說明書基于proteus的熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)的仿真研究i熱水器在工業(yè)生產(chǎn)和家庭生活中的應(yīng)用是非常普遍的，而熱水器的核心技術(shù)之一就是溫度控制方面，也就是說溫度控制器的技術(shù)對(duì)熱水器的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。所 以溫度控制器的研究對(duì)于提高熱水器產(chǎn)品的質(zhì)量，是具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義的。矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。本課題主要針對(duì)熱式熱水器中溫度控制的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確溫度控制的意義，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件電路 主要以 AT89C51 單片機(jī)為微處理器，詳細(xì)設(shè)計(jì)了溫度信號(hào)采集電路，溫度數(shù)碼顯示電路， 鍵盤設(shè)置溫度電路，

2、報(bào)警電路，光耦隔離輸出電路，模擬加熱電路。軟件部分主要針對(duì) 加熱裝置的控制模式進(jìn)行了編程。溫度傳感器 DS18B2C 采集到的溫度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)反 饋到單片機(jī)，然后與溫度的給定值進(jìn)行比較，通過比較來控制加熱裝置，從而達(dá)到控制 溫度的目的。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，熱水器，溫度控制，AT89C51 DS18B202ABSTRACTWater heater is com mon in in dustrial producti on and family life applicati on , and thetemperature con trol is one of the core

3、tech no logy of water heater,which means temperaturecon trol tech no logy plays a vital role for the developme nt of water heater. Thus, the researchof temperature con troller has very importa nt practical sig nifica nee for improvi ng water heaterquality.Regard ing to the feathers and the sig nific

4、a nee of hot water heater temperature con trol,this subject desig ns a kind of system based on sin gle-chip microcomputer con trol.The systemincludes hardware and software.Hardware circuit is designed the AT89C51 as mainmicroprocessors, and the hardware circuit includes the temperature signal acquis

5、itioncircuit,temperature digital display circuit, the keyboard set temperature circuit, alarm circuit,light coupling isolation output circuits, analog heating circuit.The softeware is mainly aimed atheati ng device program min g.Temperature sen sor DS18B20 collects the temperature andconv erse it in

6、 to voltage sig nal, feedbacks to the microco ntroller, the n compared with thegiven temperature value, by which to controle the heating device, so as to control thetemperature.殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。KeywordsSMC,water heate,temperature contro,AT89C51, DS18B20釅錒 極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。III.彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。ABSTRACT.謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。第1章緒論.

7、 .1.廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。1.1 課題背景 . 1煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。1.2 系統(tǒng)任務(wù). 1鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。1.3 設(shè)計(jì)思路. 2籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。第2章熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì). .3預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。2.1 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 . 3滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。2.1.1AT89C51 單片機(jī)資源簡(jiǎn)介. 3鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。2.2 數(shù)字溫控芯片 DS18B2C 介紹. 5擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。2.2.1DS18B20 的特性 . 5贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。2.2.2DS18B20 的測(cè)溫原理. 6壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。2.2.3DS18B2C 與單片機(jī)接口電

8、路 . 7蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。2.3 顯示驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì). 7買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。2.4 按鍵電路設(shè)計(jì). 8綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。2.5 光耦隔離輸出電路. 9驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。2.6 整體硬件電路 . 9貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。第3章熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì). .10鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖 . 10構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。3.2 主程序模塊 . 11輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。3.3 溫度采集模塊. 12堯側(cè)閏繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。3.4 報(bào)警及加熱電路模塊 . 13識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。3.5 溫度顯示模塊. 14凍鈹鋨勞臘錯(cuò)癇婦脛糴。3.6 鍵盤掃描模塊 . 14恥

9、諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。第4章熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)仿真. .15鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。4.1 proteus 簡(jiǎn)介. 15碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。4.1.1軟件功能特點(diǎn) . 16閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖。4.2 仿真結(jié)果. 16氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。結(jié)論.22釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。IV參考文獻(xiàn).23慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼。24諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。30嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。1第 1 章緒論本章內(nèi)容主要敘述了熱式熱水器方面的行業(yè)背景概況，此課題要求的系統(tǒng)任務(wù)以及在確定系統(tǒng)任務(wù)之后的整體設(shè)計(jì)思路，重點(diǎn)是關(guān)于熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。1.1 課題背景熱式電熱水器，進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)已有十個(gè)

10、年頭之久，對(duì)于國(guó)內(nèi)消費(fèi)者來說，也是一個(gè) 并不陌生的產(chǎn)品了。從一個(gè)邊緣產(chǎn)業(yè)到逐漸成長(zhǎng)為重心行業(yè)，產(chǎn)品技術(shù)上也趨于成熟和 穩(wěn)定，經(jīng)過十年本土化、特色化的改造后，即熱式電熱水器終于迎來了發(fā)展高峰期。更 多的企業(yè)擁入其中，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)已有 300 多家企業(yè)涉足此類產(chǎn)品的生產(chǎn)， 其中主要集中在珠二角、長(zhǎng)二角一帶。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的熱水器按利用能源類型分為燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴骷半姛?太陽(yáng)能復(fù)合式熱水器等。按照加熱方式不同分為直熱式電熱水器和熱泵式熱水器。直熱式電熱水器又分為兩個(gè)類別：即貯水式電熱水器和快熱式電熱水器。 相比前者， 后者具有不需預(yù)熱及保溫，即用即熱，出水溫度恒定，

11、體積小巧，節(jié)能，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 但是，它也存在諸如功率大、制作工藝復(fù)雜，價(jià)格偏高等問題。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。隨著技術(shù)的不斷成熟、成本不斷降低、產(chǎn)品價(jià)格不斷下降，快熱式電熱水器正迎來 爆炸式的市場(chǎng)增長(zhǎng)。參照國(guó)外的發(fā)展情況經(jīng)驗(yàn)，在歐洲和東南亞，曾經(jīng)是燃?xì)馐胶唾A水 式的天下，快熱式電熱水器的市場(chǎng)經(jīng)過 20 年的發(fā)展，占有率達(dá)到 50%目前中國(guó)市場(chǎng)即 熱式電熱水器的銷售比率只占 3%這表明即熱式電熱水器在中國(guó)有極為廣闊的市場(chǎng)前 景。穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。1.2 系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)一熱式熱水器溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)方框圖如下圖1.1 所示：圖 1.1 系統(tǒng)方框圖2(1) 熱水器溫度工作范圍：0C63C；(2

12、) 檢測(cè)分辨率C；(3)鍵盤是采用撥動(dòng)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定范圍為：0C63C；(4) 給定溫度用 2 位 LED 用動(dòng)態(tài)或靜態(tài)掃描技術(shù)顯示；(5) 實(shí)際溫度用 2 位 LED 用動(dòng)態(tài)或靜態(tài)掃描技術(shù)顯示；(6) 增加預(yù)警系統(tǒng)，當(dāng)加熱到設(shè)定的溫度時(shí)，貝U發(fā)出報(bào)警信號(hào)。1.3 設(shè)計(jì)思路熱式熱水器溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)包括檢測(cè)系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、按鍵設(shè)置溫度系統(tǒng)、模擬 加熱系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)等六個(gè)部分。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。系統(tǒng)選擇性能優(yōu)良的 DS18B2C 溫度傳感器來模擬檢測(cè)熱水器內(nèi)的溫度；用兩個(gè)兩位的數(shù)碼管來分別顯示實(shí)時(shí)設(shè)定溫度和實(shí)際溫度；采用兩個(gè)按鍵來分別設(shè)置溫度的十位和 個(gè)位；采用一個(gè)綠色

13、LED 燈來模擬加熱裝置(燈亮則表示啟動(dòng)加熱裝置，燈滅表示關(guān)閉 加熱裝置)；采用一個(gè)紅色 LED 燈來模擬報(bào)警信號(hào)(燈亮則表示實(shí)際水溫高于預(yù)設(shè)水溫， 講產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并關(guān)閉加熱裝置；燈滅則表示實(shí)際水溫要低于預(yù)設(shè)水溫，此時(shí)系統(tǒng)處于 加熱狀態(tài))；核心的單片機(jī)控制系統(tǒng)采用常用的 AT89C51 芯片，接收傳感器反饋回來的 溫度信號(hào)，與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較處理并作出是否開啟加熱裝置的命令?？傮w結(jié)構(gòu)圖如 下圖 1.2 所示：銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。圖 1.2 系統(tǒng)總體原理框圖第 2 章 熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本章的重點(diǎn)是熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要包括控制處理器以及實(shí)現(xiàn)其他設(shè)計(jì)功能的硬件模

14、塊。32.1 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介2.1.1 AT89C51單片機(jī)資源簡(jiǎn)介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROFlash Programmableand Erasable Read Only Memory )的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理 器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000 次。該器件采用 ATMEI 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，AT

15、ME 的 AT89C51 是一種高效微控制器。擠貼綬 電麥結(jié)鈺贖嘵類。主要特性-與 MCS-51 兼容-4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器-壽命：1000 寫/擦循環(huán)-數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年-全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz-三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定-128X8位內(nèi)部 RAM-32 可編程 I/O 線-兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。-5 個(gè)中斷源-可編程串行通道-低功耗的閑置和掉電模式-片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說明VCC 供電電壓GND 接地P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫

16、1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它 可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫(kù)。P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收 輸出 4TTL4門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙

17、向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸 出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸 入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ T 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位 地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。倉(cāng)嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚。P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) T

18、TL門電流。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入， 由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL ）這是由于上拉的緣故。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，說明如下：P3.0 RXD （串行輸入口）P3.1 TXD （串行輸出口）P3.2 /INT0 （外部中斷 0）P3.3 /INT1 （外部中斷 1）P3.4 T0 （記時(shí)器 0 外部輸入）P3.5 T1 （記時(shí)器 1 外部輸入）P3.6 /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。R

19、ST 復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間ALE/PROG 當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地 位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一 個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)，ALE 只有在執(zhí) 行 MOV，MOVC旨令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在 外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，

20、置位無效。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī) 器周期兩次5/PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)?，嶀暈R曖惲錕縞馭篩涼。/EA/VPP:當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET 當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源(VPF)。鎦詩(shī)涇艷損樓紲鯗餳類。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入XTAL2

21、 來自反向振蕩器的輸出2.2 數(shù)字溫控芯片 DS18B20 介紹美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B2C是世界上第一片支持“一線 總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板(ON-B0AR)專利技術(shù)。全部傳感元件 及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。“一線總線”獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)， 使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念?，F(xiàn)在，新一代的 DS18B20 體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活，使你可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點(diǎn)。同 DS18B20一樣，DS18B20 也支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 -55 C+125 C,在-10 +85C范圍內(nèi)，精度

22、為土 0.5 Co 現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程 控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V5.5V 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便，而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。2.2.1 DS18B20的特性(1。適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供。(2。獨(dú)特的單線接口方式，DS18B2 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn) 微處理器與 DS18B2 的雙向通訊。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。(3) DS18B2 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多

23、個(gè) DS18B2 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。(4) DS18B2 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。(5) 溫范圍55C+ 125C，在-10+85C時(shí)精度為土 0.5C。(6) 可編程的分辨率為 912 位,對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 0.5C、0.25C、0.125C和 0.0625C,可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。詩(shī)叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。(7)在 9 位分辨率時(shí)最多在 93.75ms 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換6為數(shù)字，12 位分辨率時(shí)最多在 750m 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。(8)測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字

24、溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU 同時(shí)可傳送 CR 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。(9) 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。2.2.2 DS18B20的測(cè)溫原理DS18B20 的測(cè)溫原理如圖 2.1 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很 小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 -55C所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)， 當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄

25、存器的值將加 1,計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入， 計(jì)數(shù)器 1 重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率 累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1 的預(yù)置值。DS18B20 在正常使用時(shí)的測(cè)溫分辨率為 0.5C,如果要更高的精度，則在對(duì) DS18B20 測(cè) 溫原理進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，采取直接讀取DS18B20 內(nèi)部暫存寄存器的方法，將DS18B20 的測(cè)溫分辨率提高至 U 0.10.01C。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。預(yù)賢 |二 比較IF1rLSFi低溫巫殺數(shù)胡振汁散舉

26、1Ptill 11請(qǐng)除r離淵惶系數(shù)品振，*| -0卅度寄仔器7圖 2.1 DS18B20 測(cè)溫原理圖2.2.3 DS18B20與單片機(jī)接口電路圖 2.2 DS18B20 與單片機(jī)接口電路2.3 顯示驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)采用 74HC245 總線驅(qū)動(dòng)器，是典型的 TTL 型三態(tài)緩沖門電路。主要作用是將信號(hào)的 功率放大。第 1 腳 DIR，為輸入輸出端口轉(zhuǎn)換用，DIR=“T 高電平時(shí)信號(hào)由“ A” 端輸入“ B端輸出，DIR= “0”低電平時(shí)信號(hào)由“ B端輸入“ A”端輸出。第 29 腳 “A信號(hào)輸入輸出端，A 仁 B1、A2=B2、A3=B3 A4=B4 A5=B5 A6=B6 A7=B7A8=B8,

27、A1 與 B1 是一組，如果 DIR= “ 1” OE=“0”貝 U A1 輸入 B1 輸出，其它類同。 如果 DIR=“O” OE=“O”貝 U B1 輸入 A1 輸出，其它類同。第 1118 腳信號(hào)輸 入輸出端，功能與“A”端一樣，不再描述。第 19 腳 OE 使能端，若該腳為“ 1” A/B 端的信號(hào)將不導(dǎo)通，只有為“ 0”時(shí) A/B 端才被啟用，該腳也就是起到開關(guān)的作用。 第 10 腳 GND 電源地。第 20腳 VCC 電源正極。如下圖 2.3 所示：陽(yáng)簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋 錟。RO470RTEXaU4vcc amDQGND 5SI9B5OP3.7 口和DS18B20勺引腳DC連接， 作

28、 為單一數(shù)據(jù)線。U4 即為溫度傳感芯片 DS18B20,本設(shè)計(jì)雖然只使用了一片 DS18B20 但由于不存在遠(yuǎn)程溫度測(cè)量的考 慮， 所以為了簡(jiǎn)單起見，采用外部供電的方 式，如左圖 2.2 所示。測(cè)溫電纜采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另 一對(duì)接 VCC 和地線，屏蔽層在電源端單點(diǎn)接 地。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。8圖 2.3 74HC245 驅(qū)動(dòng)器的電路連接2.4 按鍵電路設(shè)計(jì)米用獨(dú)立按鍵接口，這種方式是各種按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵接一根輸入線，一根 輸入線按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測(cè)輸入線的電 平狀態(tài)可以很容易判斷哪個(gè)按鍵被按下。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤

29、應(yīng)。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件簡(jiǎn)單。但每個(gè)按鍵需要占用一根輸入口線，在按鍵 數(shù)量較多時(shí)， 需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 故此種鍵盤用于按鍵較少或操作速 度較高的場(chǎng)合。獨(dú)立式按鍵電路按鍵直接與單片機(jī)的I/O 口連接，通過讀 I/O 口，判定每個(gè) I/O 口的電平狀態(tài)，即可識(shí)別按下的鍵。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。由于只有四個(gè)按鍵，因此按鍵接口電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，單片機(jī)P3.2 和 P3.3 端口設(shè)定為輸入狀態(tài)，平時(shí)通過電阻上拉到 Vcc,按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的端口的電平被拉到低 電平，如下圖 2.4 所示。這樣就可以通過查詢有無外部中斷來判斷有沒有按鍵按下，按 鍵各接一根輸入線，一根輸入線的按鍵工

30、作狀態(tài)不會(huì)影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。通 過內(nèi)部判斷是否產(chǎn)生外部中斷，即可識(shí)別按下的鍵。2 個(gè)按鍵定義如下：懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。P3.2:個(gè)位按鍵，按此鍵則設(shè)定溫度的設(shè)定值個(gè)位加一。P3.3:十位按鍵，按此鍵則設(shè)定溫度的設(shè)定值十位加一。pa.oP0.1P0.2P0 3P0.4P0.5PO.0A0B0A1BiA2B2A3B3MB4A5B5ASB6A7B7CEAB/BA10BOO17Btn1615U27B1974HC245234512 B14 BOg139農(nóng)一1円齊鼻圖 2.4按鍵電路2.5 光耦隔離輸出電路光耦隔離就是采用光耦合器進(jìn)行隔離，光耦合器的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于把發(fā)光二極管和光敏（三極）管封裝在

31、一起。發(fā)光二極管把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳給光敏管轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)輸出，由于沒有直接的電氣連接，這樣既耦合傳輸了信號(hào)，又有隔離作用。謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別濾。在此系統(tǒng)中，使用的綠色 LED 燈模擬加熱裝置與紅色 LED 燈模擬報(bào)警信號(hào)裝置的控 制就是采用的光耦隔離電路，單片機(jī)產(chǎn)生的命令信號(hào)通過光電耦合隔離電路傳送給加熱 裝置和報(bào)警裝置2.6 整體硬件電路系統(tǒng)整體的硬件電路設(shè)計(jì)如下圖 2.6 所示:-十位按鍵R9個(gè)位按鍵10圖 2.6 整體硬件電路第 3 章熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)需要對(duì)每一個(gè)硬件模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。在這一章，主要針對(duì)每個(gè)硬件電路模塊編程，然后進(jìn)行系統(tǒng)的整合，最后輸入到

32、控制處理器中實(shí)現(xiàn)所有設(shè)計(jì)功能。瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖如下圖 3.1 所示：RIO：R11： Ert D2cI IlOnOHOFOIIO-F:軸俟蒜：適電血:-嫁ii示*示:鯨際竝陽(yáng)-虹磺蒜；嬪#衣=唳擁矗工喚斗褐卡水詛PPlPiPIP!PlR0:1J4 .出XCM:-l： ： ：tAl - wxPd事 僦Pi.i*ffil P臨呦PD.O/MBPD.*PD.E心加別心2aSZP?=HH.E審P汕厲 陸1他P2ZMW P 2細(xì)I P2+S12鬥砂訶PJ7jai5-* I-5FR9個(gè)也按健pinPl.l*L3R1.4忙PISPl.7!=WSJTBCTPJ WRXDFg.l/

33、DD P Jz.i PS山顧PJfi旳辺IKAffiRPUDaPTaCQUPLBD訂Fg -DFTDCaUPLErC :TECT：- :. . 鎖R-：TFrW理：）4T妥-TE-T -十槍按夠”燈飾:圖 3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，首先要確定軟件設(shè)計(jì)方案，即確定該軟件應(yīng)該完成那些功能；其次 是規(guī)劃為了完成這些功能需要分成多少個(gè)功能模塊，以及每一個(gè)程序模塊的具體任務(wù)是什么。一般劃分模塊應(yīng)遵循下述原則：納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。1）每個(gè)模塊都應(yīng)具有獨(dú)立的功能，能產(chǎn)生一個(gè)明確直觀的結(jié)果 。2）模塊長(zhǎng)度要適中。模塊太長(zhǎng)時(shí)，分析和調(diào)試比較困難，失去了模塊化程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性；

34、模塊太短則信息交換太頻繁，也不合適。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。3） 每個(gè)模塊之間的控制參數(shù)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)盡量少?？刂茀?shù)是指模塊 進(jìn)入開始運(yùn)行和退出停止運(yùn)行的條件及方式，數(shù)據(jù)參數(shù)是指模塊間的信息交換方式、交 換量的多少及交換的頻率。滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。該系統(tǒng)的軟件由五大模塊組成：主程序模塊、溫度采集模塊、報(bào)警及加熱電路模塊、 溫度顯示模塊、鍵盤掃描模塊。下面將對(duì)這幾個(gè)模塊具體闡述，相對(duì)應(yīng)的匯編程序語言 詳見附錄。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。3.2 主程序模塊計(jì)算機(jī)基本的被獨(dú)立提供出來的程序，它能夠調(diào)用子程序，而不被任何子程 序所調(diào)用，它是計(jì)算機(jī)程序的中心部分。主程序的設(shè)計(jì)內(nèi)容一般包括：主程序的

35、起始 地址，中斷服務(wù)程序的起始地址，有關(guān)存儲(chǔ)單元及相關(guān)部件的初始化和一些子程序調(diào)用 等等。攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。主程序模塊的主要內(nèi)容是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，并且包含調(diào)用子程序。在本課題 研究的系統(tǒng)中，主程序主要為兩個(gè)部分：第一個(gè)是對(duì)系統(tǒng)初始化，如打開相關(guān)中斷，設(shè) 置相關(guān)引腳的電平信號(hào)以及設(shè)置初始實(shí)際水溫和設(shè)定水溫的數(shù)值 。趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。此系統(tǒng)中主程序初始化包括以下內(nèi)容：121）外部中斷 0 采用邊沿觸發(fā)：SETB ITO2）打開中斷允許命令：SETB EA3）打開外部中斷 0: SETB EXO4）外部中斷 1 采用邊沿觸發(fā)：SETB IT15）打開外部中斷 1: SETB EX16）

36、設(shè)置初始實(shí)際水溫和設(shè)定水溫都為 0C*:MAIN1: SETB ITOSETB EASETB EXOSETB IT1SETB EX1SETB P3.6SETB P3.2;初始化系統(tǒng)MOV 74H,#0MOV 75H,#0MOV 76H,#0MOV 77H,#0;設(shè)置初始顯示溫度MAIN: LCALL GET_TEMPER ;調(diào)用溫度采集程序LCALL CVTTMPLCALL DISP1;調(diào)用顯示程序AJMP MAIN3.3 溫度采集模塊該模塊主要對(duì)溫度傳感器 DS18B20 勺操作，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容:A、DS18B20 的初始化1） 先將數(shù)據(jù)線置高電平“ 1”；2） 延時(shí)；3） 數(shù)據(jù)線拉到

37、低電平“ 0”；4） 延時(shí)；5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“ 1”；136）延時(shí)等待（如果初始化成功則在 15 到 60 毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“ 0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn) 行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制）；夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。7） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“ 0”后，還要做延時(shí)；8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“ 1”后結(jié)束。B、 DS18B20 的寫操作1） 數(shù)據(jù)線先置低電平“ 0”；2） 延時(shí)；3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）；4） 延時(shí)；5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平；6） 重復(fù)上 1 到

38、6 的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止；7） 最后將數(shù)據(jù)線拉高。C、 DS18B20 的讀操作1）將數(shù)據(jù)線拉高“ 1”；2）延時(shí)；3）將數(shù)據(jù)線拉低“ 0”；4）延時(shí)；5）將數(shù)據(jù)線拉高“ 1”；6）延時(shí)；7） 讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1 個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；8）延時(shí)。程序內(nèi)容詳見附錄。3.4 報(bào)警及加熱電路模塊此模塊主要控制報(bào)警功能，當(dāng)實(shí)際水溫高于設(shè)定水溫時(shí)紅燈亮報(bào)警，當(dāng)實(shí)際水溫低 于設(shè)定水溫時(shí)綠燈亮開啟加熱裝置。視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。使用單片機(jī) AT89C51 的 P3.5 和 P3.6 分別作為紅燈和綠燈的輸入信號(hào)。 當(dāng)單片機(jī)內(nèi) 部對(duì)溫度進(jìn)行處理后的結(jié)果來設(shè)定這兩個(gè)引腳的電平信號(hào)。 當(dāng) P3

39、.5 的信號(hào)為高電平時(shí)， 此時(shí)報(bào)警電路被觸發(fā)，紅燈亮，系統(tǒng)處于報(bào)警狀態(tài)。當(dāng) P3.6 的信號(hào)為高電平時(shí)，此時(shí) 加熱電路被觸發(fā)，綠燈亮，系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)。程序內(nèi)容如下：偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。LEDH: CLR P3.614SETB P3.5;報(bào)警電路被觸發(fā)，紅燈亮，系統(tǒng)報(bào)警15SJMP PLAYPLAY1: SETB P3.6;加熱電路被觸發(fā)，綠燈亮，開啟加熱裝置CLR P3.5SJMP PLAY3.5 溫度顯示模塊該系統(tǒng)中的溫度顯示采用兩個(gè)兩位的數(shù)碼管顯示，一個(gè)顯示設(shè)定溫度，另一個(gè)顯示 實(shí)際溫度。軟件設(shè)計(jì)中將實(shí)際水溫?cái)?shù)據(jù)的十位和個(gè)位分別存放在地址為74H 和 75H 的單元中，設(shè)定水溫的數(shù)據(jù)的

40、十位和個(gè)位存在地址為76H 和 77H 的單元中。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定水溫范圍是在 0C-63C,那么通過程序設(shè)計(jì)設(shè)定水溫只能從0 增加到 6,當(dāng)設(shè)定水溫為 0到 5 時(shí)，個(gè)位可以從 0 增加到 9 然后循環(huán)增加，當(dāng)設(shè)定水溫十位為 6 時(shí)，個(gè)位只能從 0 增加到 3 然后循環(huán)增加。而實(shí)際水溫則通過溫度傳感器來模擬，因采用的是兩位數(shù)碼管 顯示，故可調(diào)節(jié)范圍為 0c-99C。緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。3.6 鍵盤掃描模塊此模塊的主要作用是通過按鍵來設(shè)定水溫，系統(tǒng)設(shè)置了兩個(gè)按鍵，一個(gè)調(diào)節(jié)個(gè)位， 另一個(gè)調(diào)節(jié)十位。按鍵設(shè)定水溫在該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中是采用外部中斷的方式來實(shí)現(xiàn) 的。在程序中需要設(shè)定通過按鍵實(shí)現(xiàn)的功

41、能， 此系統(tǒng)中個(gè)位按鍵的基本原則是按一次設(shè) 定溫度的個(gè)位加 1,加到 9 后轉(zhuǎn)為 0 再繼續(xù)增加，但是當(dāng)十位為 6 時(shí)，是加到 3 后轉(zhuǎn)為 0 再繼續(xù)增加；十位按鍵的基本原則是按一次設(shè)定溫度的十位加1,加到 6 后轉(zhuǎn)為 0 再繼續(xù)增加。程序內(nèi)容如下：騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。*中斷程序，按鍵設(shè)定溫度模塊癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。ZINTO: PUSH ACC ;進(jìn)入外部中斷 0,保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)INC 75H;按鍵個(gè)位加一MOV A,76HCJNE A,#6 ,L1;判斷十位是否等于 6MOV A,75HCJNE A,#4,ZINT01;判斷個(gè)位是否等于 4MOV 75H,#0L1: MOV A,75HCJN

42、E A,#10,ZINT01;判斷個(gè)位是否等于 1016MOV 75H,#017ZINT01:POP ACCRETIZINT1: PUSH ACCINC 76HMOV A,76HCJNE A,#7,ZINT11MOV 76H,#0ZINT11:POP ACCRETI第 4 章熱式熱水器溫度控制系統(tǒng)仿真整個(gè)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。這一章的主要內(nèi)容是將硬件設(shè)計(jì)部分和軟件設(shè)計(jì)部分連接起來通過proteus 軟件進(jìn)行仿真，將系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能通過仿真模擬體現(xiàn)出直觀的效果。鏃鋝過潤(rùn)啟婭澗駱讕濾。4.1 proteus 簡(jiǎn)介Proteus 軟件是英國(guó) Labcenter electronic

43、s公司出版的 EDA 工具軟件。它不;進(jìn)入外部中斷 1,保護(hù)現(xiàn)場(chǎng);按鍵十位加一;判斷十位是否等于 718僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好 的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具（仿真軟件），19從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)。在編譯方面，它也支持 MPLAB 等多種編譯器。榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。4.1.1軟件功能特點(diǎn)1） 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。具有模擬電

44、路仿真、數(shù)字電路仿 真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動(dòng)態(tài)仿真、I2C 調(diào)試器、SPI 調(diào)試器、 鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。2） 支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、8051 系 列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC1 係列以及各種外 圍芯片。嶁硤貪塒廩袞憫倉(cāng)華糲。3） 提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須

45、具有 這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2 等軟件。該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。4） 具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。本章介紹Proteus ISIS 軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟。4.2 仿真結(jié)果1、打開已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電路圖文件，運(yùn)行仿真。首先，數(shù)碼管顯示的設(shè)定水溫 與實(shí)際水溫。設(shè)定的溫度初始狀態(tài)為0C,假設(shè)實(shí)際溫度為 20r，由于元器件的不精確與各種不良因素的干擾，數(shù)碼管顯示有1C的誤差。如下圖 4.1 所示：臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。PCB 設(shè)計(jì)，真PCB 設(shè)計(jì)I

46、AR、Keil 和20圖 4.1 初始溫度顯示2、設(shè)置設(shè)定水溫。系統(tǒng)中有兩個(gè)按鍵，一個(gè)為溫度十位的設(shè)置鍵，按一下加一；另一個(gè)是溫度個(gè)位設(shè)置鍵，按一下加一。現(xiàn)設(shè)定溫度63C，假設(shè)實(shí)際水溫為 31T，如下圖 4.2 所示：鰻順褸悅漚縫輾屜鴨騫。_grJ 障。-：；：；TEXT、r nLlSEiCfl 1I ti I I I n J J I mtij二R9 * .ft -j-o-jEO_0 .Q-5-、廠:：TB(T、B- 飩按鍵圖 4.2 溫度設(shè)置3、 模擬加熱和報(bào)警裝置。 系統(tǒng)采用一個(gè)綠色 LED 燈來模擬加熱裝置， 采用一個(gè)紅 色 LED燈來模擬報(bào)警信號(hào)。當(dāng)綠燈亮則表示開啟加熱裝置，系統(tǒng)處于加

47、熱狀態(tài)；當(dāng)綠燈滅則表示關(guān)閉加熱裝置, 系統(tǒng)處于停止加熱狀態(tài)。當(dāng)設(shè)定水溫高于實(shí)際水溫時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)加熱裝置；當(dāng)設(shè)定 水溫低于實(shí)際水位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉加熱裝置。穡釓虛綹滟鰻絲懷紆濼。當(dāng)紅燈亮則表示設(shè)定水溫低于實(shí)際水溫，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)紅燈滅則表示設(shè)定水溫 高于ABCDEFG DP 12ABCDEFG DP 12 * | Mlr 7 rBLiFwti r iii i ajSJIilllih B d!IilI設(shè)定水溫-昌!*A A A嚴(yán) 8 皿雖 b e * * I * HAX. li B B a il 1li li B H H 4 ! I I I II, la實(shí)際水溫21實(shí)際水位，系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)

48、。隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。221）當(dāng)設(shè)定溫度為 62C,假設(shè)實(shí)際水溫為 35C,則此時(shí)綠燈亮，紅燈滅，如下圖 4.3所示:圖 4.3 加熱狀態(tài)2）當(dāng)設(shè)定溫度為 50C，假設(shè)實(shí)際水溫為 62C時(shí)，則此時(shí)綠燈滅，紅燈亮，如下圖4.4 所示:OPTO匚口UPLER-H :TEXT?U5R1D_剜比 弩怦：:nFTDCDUPLEfl-H-DT閃:” ：” D1D2紅知頼晝h：實(shí)秫水溟犬于跖E水ifi,費(fèi)十報(bào)書磁IXT.1R3.I/ADI殆TRO.AH?PD?爐gPOAEM-PO.5/AE5PD/ifiPi3.7/AOT円.1她P J 2/A10PSEN .ALEP2 3/A11P24JA12g?P2.5

49、/A13P2.5ZA14P2JXA15 P1.0F3J/RW PU P1JPk3P3.T/IXD!m 7/iwTTr J idr斗pj.j/iTfiPi.4P*4FIJP3.5/TIPl.ft PI.?舫方麗F3.7ira出ATB5CJTred卩Dre IPD2FD3FD_4PD5P0 67-4HCJ4518創(chuàng)M7EiIB PlRlFl Blzn- ll- W 卡U3 is ?US-RIO-I-h 4R20pFTQCpUPLER4;JD；汀訪) 4JQR. pPTOCQUFLER-FWJD USR11-I1-，D)辱燈亮表示二通電帕熱綠劃火和：斷電不風(fēng)暮1 R6 - ph-貳TNTi R7 -

50、D2紅燈亮碌實(shí)際水逞大于謖定水逞箏處于搖善狀態(tài)農(nóng)紅U滅袁示：實(shí)際水編小甬設(shè)建水溫 U1卜XTAL1XTAQRsnrPS6NALEEAA：Pl.DPllPi.2Pls :P1P1.5Fl-SPl7FUPl IP1 HP1JFl 4P1 5Pl-6Fk?ATBSCSTGHD 口$怡監(jiān)D一訂時(shí).Pfl.DZABDPO.IADiPB.3/AD3旳 .4+卩陽(yáng)P0.6ZAD6PD.?B23BF2.I她PJ.2W0P.3/A11F1.4MI3卩 佃 凸 門P3.6tM斗P2.7/AliP3D/1RXDpa. I/mo P32/1N1DPJ/INTTPS.4fTtlps.smP3.6iWP3.7/rasa更

51、的3433.0邊:2413lfl12W.W.ftT設(shè)定水湍賣際水溫U2A3醫(yī)_PD.DPD.1P0.2FDPtf.4p&.sFD.618BM7 B洶日ISB1.5Fl.P!.7罷_凸Rf賊.嚴(yán)呵彎21通過上述仿真，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)置水溫、自動(dòng)加熱和報(bào)警等功能。當(dāng)實(shí)際水溫低于設(shè) 定水溫時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)開啟加熱裝置，當(dāng)水溫上升到設(shè)定溫度后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止加熱并且產(chǎn) 生報(bào)警信號(hào)。軟件和硬件部分系統(tǒng)整合后，通過系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)了熱水器溫度控制系統(tǒng)的 各項(xiàng)設(shè)計(jì)功能。浹繢膩叢著駕驃構(gòu)碭湊。22經(jīng)過近三個(gè)月的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多新的知識(shí)，培養(yǎng)和鍛煉了我的創(chuàng)新能力和 實(shí)際操作的能力，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給我最大的感受就

52、是理論上和實(shí)際應(yīng)用是有很大的 差距的，只有在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論的時(shí)候，自己才會(huì)認(rèn)識(shí)到很多的問題。像在之前的單片 機(jī)的匯編語言學(xué)習(xí)中感覺挺簡(jiǎn)單，但是要把這些程序組織起來設(shè)計(jì)成一個(gè)系統(tǒng)的程序還 是有難度的，也只有在實(shí)踐中自己才能認(rèn)識(shí)到很多問題，才能更深刻的認(rèn)識(shí)到理論中的 一些基本問題，也才能發(fā)現(xiàn)自己身上的不足和很多未知的新問題。鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。軟件方面采用模塊化編程，提高了通用性，思路也比較清晰，使整個(gè)系統(tǒng)的程序簡(jiǎn) 潔很多，并且可移植性較強(qiáng)。設(shè)計(jì)中使用的 MCS-51 單片機(jī)，體積小， 重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好。本設(shè)計(jì)的溫度控制檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)，只是單片機(jī)

53、廣泛 應(yīng)用于各行各業(yè)中比較簡(jiǎn)單的一例。愜執(zhí)緝蘿紳頎陽(yáng)灣愴鍵。使用的 DS18B20 溫度傳感器具有微型化、低功耗、高性能、抗干攏能力強(qiáng)、易配微 處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào) 供微機(jī)處理。從 DS18S20 賣出或?qū)懭?DS18S20 言息僅需要一根口線，其讀寫及溫度變換 功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的DS18S2G 供電， 而無需額處電源。貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了 學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)， 從而加以彌補(bǔ)。嚌鰭級(jí)

54、廚脹鑲銦礦毀蘄。23參考文獻(xiàn)1曾屹，彭楚武單片機(jī)原理與應(yīng)用S.中南大學(xué)出版社，2009: 18-327.2樓然苗，李光飛單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)MD.北京航空航天大學(xué)出版社，2007:55-73.3周潤(rùn)景，張麗娜基于 proteus 的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真M.北京航空航 天大學(xué)出版社，2006: 3-336.薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。4周潤(rùn)景，劉映群.Proteus 入門實(shí)用教程M.機(jī)械工業(yè)出版社，2007: 267-332 .張永楓.單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程S.西安電子科技大學(xué)出版社，2005: 107-267 .6肖洪兵， 胡輝， 郭速學(xué).跟我學(xué)單片機(jī) S 北京航空航天大學(xué)出版社， 2002:192

55、-218.7趙曉安.MCS-51 單片機(jī)原理及應(yīng)用Z.天津：天津大學(xué)出版社，2001: 66-120.齡踐硯語蝸鑄轉(zhuǎn)絹攤濼。8周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)M.北京航空航天大學(xué)出版社，1991: 05-100.9余錫存,曹國(guó)華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)S.西安電子科技大學(xué)出版社，2002:20-86.24附錄紳藪瘡顴訝標(biāo)販繯轅賽。附錄 1:系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的源程序ORG 0000HLJMP MAIN1ORG 0003HLJMP ZINT0ORG 0013HLJMP ZINT1TMPL EQU 29HTMPH EQU 28HFLAG1 EQU 38HDATAIN BIT P3.7*MAIN1: SETB

56、 IT0SETB EASETB EXOSETB IT1SETB EX1SETB P3.6SETB P3.2MOV 74H,#0MOV 75H,#0MOV 76H,#0MOV 77H,#0MAIN: LCALL GET_TEMPERLCALL CVTTMPLCALL DISP1AJMP MAIN*INIT_1820:SETB DATAINNOPCLR DATAINMOV R1,#3TSR1: MOV R0,#107DJNZ R0,$DJNZ R1,TSR1溫度采集，控制溫度模塊飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜。25SETB DATAINNOPNOPNOPMOV R0,#25HTSR2: JNB DATAIN

57、,TSR3DJNZ R0,TSR2CLR FLAG1SJMPTSR7TSR3: SETB FLAG1CLR P1.7MOV R0,#117TSR6: DJNZ R0,$TSR7: SETB DATAINRETGET_TEMPER:SETB DATAINLCALL INIT_1820JB FLAG1,TSS2NOPRETTSS2: MOV A,#0CCHLCALL WRITE_1820MOV A,#44HLCALL WRITE_1820ACALL DISP1LCALL INIT_1820MOV A,#0CCHLCALL WRITE_1820MOV A,#0BEHLCALL WRITE_1820L

58、CALL READ_18200RETWRITE_1820:MOV R2,#8CLR CWR1: CLR DATAINMOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV DATAIN,CMOV R3,#23DJNZ R3,$26SETB DATAINNOPDJNZ R2,WR1 SETB DATAINRETREAD_18200:MOV R4,#2MOV R1,#29HRE00: MOV R2,#8HRE01: CLR CSETB DATAINNOPNOPCLR DATAINNOPNOPNOPSETB DATAINMOV R3,#9RE10: DJNZ R3,RE10MOV C,DATAINMOV R3,#23RE20: DJNZ R3,RE20RRC ADJNZ R2,RE01MOV R1,ADEC R1DJNZ R4,RE00RETCVTTMP:MOV A,TMPHANL A,#80HJZ TMPC1CLR