1、精選太陽能熱水器自動上水控制系統(tǒng)設(shè)計摘要南京工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 II II太陽能熱水器自動上水控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要如何很好的節(jié)約和利用能源，特別是可持續(xù)能源，一直是人類所面臨的問題。所以研究智能化家庭住宅里的能源如何被更有效地節(jié)約和利用，也有著十分現(xiàn)實和長遠的意義。而家用太陽能熱水器就是一個節(jié)約能源，有效利用能源的典型。該太陽能熱水器智能控制系統(tǒng)主要是由AT89C51單片機控制、DS18B20溫度傳感器、獨立鍵盤、LED數(shù)碼管和報警系統(tǒng)五大局部組成。該系統(tǒng)能測量并顯示水溫、設(shè)置水溫的范圍，如果水溫不處于所設(shè)置水溫的范圍那么報警。同時還能對水位進行設(shè)置及加水，預先設(shè)置好需要加水的水位段數(shù)，單片時機根

2、據(jù)這個數(shù)來進行判別是否需要加水。通過Protues軟件仿真以上所述的功能都能正常實現(xiàn)。關(guān)鍵詞: 太陽能熱水器，傳感器，溫度控制，水位控制Solar energy water- heater auto last water control the system designAbstractHow good economize and make use of energy, especially can keep on energy, have been the problem that the mankind face.So study intelligence to turn how the

3、home energy in the residence is be more availably economized and make use of, also have pretty much reality and farsighted meaning.But the household-use solar energy water- heater is an economy energy, effectively make use of the typical model of energy.The solar energy water- heater intelligence co

4、ntrols system mainly from the AT89 C51 list slice the machine control, the DS18 B20 temperatureses spread a feeling machine, independent keyboard, LED figures tube and report to the police system five greatest parts to constitute.The system can measure and show water temperature and establish the sc

5、ope of water temperature, if the water temperature doesnt is placed in to then report to the police the scope of establishing the water temperature.Can also carry on a constitution and fill with water to the water level at the same time, in advance establish to need to add the water level number of

6、water so much, list slice the opportunity carry on if the discretion needs to fill with water according to this piece.It is normal to carry out to imitate through a Protues software really above the functions said all ability.Keyword: solar energy water- heater, spread a feeling machine, temperature

7、 control, the water level controls目錄 II 目 錄摘 要Abstract 第一章 緒 論 1第二章 太陽能熱水器介紹 22.1太陽能熱水器的概述 22.2太陽能熱水器的分類 22.3我國太陽能熱水器的開展歷史 3第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計 43.1方案一43.2方案二43.3方案三4第四章 硬件設(shè)計64.1AT89C51介紹 64.2測溫電路設(shè)計84.3水溫監(jiān)測的設(shè)計114.4鍵盤電路設(shè)計124.5顯示電路設(shè)計174.6加熱和加水電路設(shè)計194.7報警電路設(shè)計224.8電源電路設(shè)計22第五章軟件設(shè)計245.1程序設(shè)計分析245.2程序流程圖24第六章仿真及調(diào)試25

8、6.1程序翻譯256.1.1KEIL C51介紹256.1.2編譯過程256.2電路仿真25結(jié)語 27參考文獻28致謝29 I 第一章 緒論隨著全球人口和經(jīng)濟的不斷增長，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因逐漸為人所認識，“低碳經(jīng)濟這一概念開始進入人們的視野。人們在大力開展太陽能產(chǎn)業(yè)。能源問題將更為突出：1從長遠來看，全球已探明石油儲量只能用到2023年，天然氣也只能延續(xù)到2040年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能持續(xù)二三百年。2環(huán)境污染。3溫室效應引起全球氣候變化。因此，人類在解決上述能源問題，實現(xiàn)可持續(xù)開展，只能依靠科技進步，大規(guī)模開發(fā)利用可再生潔凈能源。太陽能具有：1儲量的“無限性。2太陽能

9、對于地球上的絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性，可就地取用。3開發(fā)利用時幾乎不產(chǎn)生任何污染。鑒于此，太陽能必將在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中擔綱重任，成為理想的替代能源。在世界范圍內(nèi)，太陽能熱水器技術(shù)已經(jīng)很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不斷的沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。2000年太陽能熱水器取代47000套家用電熱水器；2000年日本太陽能熱水器的擁有量將翻一番；以色列更是明文規(guī)定，所有新建房屋必須配備太陽能熱水器。目前，我國是世界上太陽能熱水器生產(chǎn)量和銷售量最大的國家。能源問題與平安問題是現(xiàn)代社會各界普遍關(guān)注的焦點之一。目前市場上存在三種樣式的熱水器：電熱水器、燃氣熱水器和太陽能熱水器。近年來，

10、在一氧化碳中毒事故中，由燃氣熱水器造成的約占1/3；電熱水器的大規(guī)模用電，并不能給人們的正常生活帶來便利，作為后來者的太陽能熱水器，因其平安性好、節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點，近幾年呈現(xiàn)出爆發(fā)式的開展趨勢。選擇太陽能熱水器這個課題，可以讓我更好的認知可持續(xù)開展問題，看清目前的能源現(xiàn)狀，以及各國在節(jié)能能源上的措施，在太陽能革新上運用的新技術(shù)。此外，太陽能熱水器已經(jīng)走進千家萬戶，控制系統(tǒng)是太陽能的核心，可以盡可能做到節(jié)能環(huán)保，作這樣一個設(shè)計，不僅可以考察自己大學四年的專業(yè)課的理論與動手實踐能力，產(chǎn)品也具有一定的市場前景。第二章 太陽能熱水器介紹南京工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 II 第二章 太陽能熱水器介紹2.1 太

11、陽能熱水器的概述太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器是由全 HYPERLINK /view/6783.htm t _blank 玻璃真空集熱管、儲水箱、支架及相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠玻璃真空集熱管。集熱管受陽光照射面溫度高，集熱管背陽面溫度低，而管內(nèi)水便產(chǎn)生溫差反響，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而到達所需熱水。2.2 太陽能熱水器的分類1從集熱局部來分：真空玻璃管太陽能熱水器：目前吸熱效率最高的集熱局部，優(yōu)點在于不需要在集熱局部在增加保溫層，而且現(xiàn)在的真空玻璃管無論在抗高溫，抗打擊和保溫上，性

12、能都是一流的，也被絕大局部太陽能熱水器生產(chǎn)廠家所采用。其缺點在于體積比較龐大，管中容易集結(jié)水垢。金屬平板太陽能熱水器：是在傳熱性能極佳的金屬片上，覆蓋上吸熱涂層，利用金屬的傳熱性，將吸收的熱量傳于水箱中。其有點是 外觀美觀，安裝方便，可以做成平板，而且不容易損壞。缺點在于：保溫要花很大的代價，本錢高，間接的就是增加消費者負擔。2從結(jié)構(gòu)分：普通式太陽能熱水器：就是將真空玻璃管直接插入水箱中，利用加熱水的循環(huán)，使得水箱中的水溫升高，這是目前廠家都采用的。也是一只流行到現(xiàn)在的最常規(guī)的熱水器。一般改類熱水器只有頂層能用，除非頂層用戶和你樓下的關(guān)系特鐵，而且屋頂?shù)拿娣e是有限的。 分體式熱水器：分體式熱水

13、器是為了解決不是頂層用戶也能使用太陽能熱水器而誕生的。分體式循環(huán)有2種，一種是靠水的自然循環(huán)，這種熱水器熱交換效率很低，遠遠不能滿足用水要求；另一種是靠泵循環(huán)熱交換，這也是為了解決自然循環(huán)效率低的問題，使用泵循環(huán)，可以明顯改善水的熱交換。3從水箱受壓來來分：承壓式太陽能熱水器：目前，無論是哪一種分體式熱水器，都有一個致命的缺點，必須使用承壓式水箱，這是所有分體式熱水器的根本思路，這就直接考驗你的集熱局部的密封性能；還有制造承壓水箱本錢極高，也存在平安性問題，一般要求耐壓7個大氣；而且循環(huán)效果不是很理想。雖然解決了水的循環(huán)問題和使用水時的方便性。 非承壓式太陽能熱水器：目前裝在屋頂?shù)钠胀ㄌ柲軣?/p>

14、水器都是屬于非承壓式熱水器，它的水箱有一根管子與大氣相通，是利用屋頂和家里的高度落差，使用水時產(chǎn)生壓力。其平安性，本錢，使用壽命都比承壓式要顯著得多。2.3 我國太陽能熱水器開展歷史我國自78年引進全玻璃真空集熱管樣管以來，經(jīng)過20多年努力，攻克了熱壓封等許多技術(shù)難關(guān)，已經(jīng)建立了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化全玻璃真空集熱管產(chǎn)業(yè)，用于生產(chǎn)集熱管的磁控濺射鍍膜機已有745臺，產(chǎn)品質(zhì)量到達世界先進水平，產(chǎn)量雄居世界首位。 1978年中國誕生第一臺太陽能熱水器，到1986年臥式磁控濺射鍍膜機的設(shè)計制造，是在政策扶持下的研究開發(fā)階段。 1987年，我國制造了第一支全玻璃真空集熱管。在之后的幾年里，全玻璃和熱

15、管式真空管集熱器實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)模到達中試水平，為下一階段產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化奠定了良好的根底，成為產(chǎn)業(yè)的孕育開展階段。 1993年太陽能產(chǎn)業(yè)進入初級開展階段：由于成果轉(zhuǎn)化需要很長一段時間的磨合，特別是受技術(shù)人員缺乏的影響，此階段的產(chǎn)品質(zhì)量有待于進一步提高，整體來講，開展速度較為緩慢。這時候以山東力諾集團為主的真空管生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品占了真空管生產(chǎn)絕大局部市場。 1997-2001年太陽能產(chǎn)業(yè)得到高速開展，逐漸形成北京、魯東、泰安、揚州、海寧等5個產(chǎn)業(yè)基地，并以此向周圍不斷輻射，產(chǎn)能得以迅速提升。繼2023年，太陽雨將中國的真空管太陽能產(chǎn)品第一次帶出國門，到2023年上半年出口80個國家、銷量繼續(xù)以兩

16、倍速增長，力諾瑞特、桑樂、皇明等中國太陽能光熱行業(yè)的龍頭企業(yè)們也紛紛進軍國際市場。除這些龍頭企業(yè)外，以生長于常州和浙江一帶為代表的局部中小企業(yè)，也在循著早年“浙商闖蕩世界的模式，攜真空管產(chǎn)品的獨有優(yōu)勢和他們慣有的的低價思維，早已經(jīng)“漂洋過海，在國際太陽能光熱市場上形成了一定的沖擊力；還有一些原來只專注于國內(nèi)市場的企業(yè)，也開始參加廣交會或不惜本錢參加國外的一些專業(yè)性展會，以尋求在國際市場分得一杯羹。第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計南京工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 IV 第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計3.1 方案一系統(tǒng)溫度采集選用PTl000鉑電阻溫度傳感器，PT100是鉑熱電阻，阻值隨溫度變化而改變。PT后的100表示它在0時阻

17、值為100歐姆，在100時它阻值約為138.5歐姆。工業(yè)原理：當PT100在0的時候他的阻值為100歐姆，阻值會隨著溫度上升成勻速增漲。采集的電壓信號經(jīng)集成運放LM324放大到2.O一5.0伏，轉(zhuǎn)換結(jié)果由單片機處理。水位檢測采用XYC-1型壓力水位變送器進行液位值連續(xù)采集。XYC-1型壓力式液位變送器內(nèi)部采用進口高精度擴散硅敏感元件作為測量元件，敏感測量元件封裝在全不銹鋼探頭里，通過高強度防水通氣電纜與外部放大電路連接，采用直接驅(qū)動四位七段數(shù)碼管顯示，通過獨立式鍵盤進行溫度和水位控制，通過軟件手段實現(xiàn)按鍵消抖。報警熱局部采用光電隔離與輔助加熱電路。3.2 方案二系統(tǒng)的溫度采集選用采用溫度傳感器

18、DS18B20，它是美國Dallas半導體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，它支持“一線總線接口的溫度傳感器，全部傳感元件及轉(zhuǎn)化電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。我們可以采用DS18B20采集溫度，再進行溫度數(shù)值轉(zhuǎn)化，再在顯示電路上顯示。外圍電路只需通過DS18B20進行接收溫度，一個顯示電路，一個報警電路。軟件局部只需要采集溫度，對溫度進行轉(zhuǎn)換，再用顯示電路將其顯示出來。很明顯，環(huán)境對DS18B20影響不是很大，同時DS18B20的測量精度穩(wěn)定并可用軟件設(shè)置，接線簡單，大大的為單片機節(jié)省了數(shù)據(jù)口。3.3 方案比較本設(shè)計主要是從溫度傳感器進行考慮。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻，但

19、它們測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應的溫度，需要較多的外部硬件，電路及軟件的調(diào)試較為復雜，制作難度高。從以上兩種方案中，采用一種智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元器件，測溫范圍-55125，分辨率最大可達0.0625。DS18B20可以直接讀出被測溫度 VI 值。采用3線制與單片機相連，減少了外部硬件電路，具有低本錢和易使用的特點。容易看出采用方案二所設(shè)計的電路相對來說較為簡單， 本設(shè)計對水位檢測要求不高，只須知道大概水位就可以了，因此從功能、材料、價格多方面考慮，只需用水位傳感器檢測出水位段即可。綜上所述，最終決定采用方案二作為設(shè)計方案。本設(shè)計方案系統(tǒng)可由主控制器AT89C51、顯示電路

20、、測溫器件DS18B20、抽水電動機、發(fā)光二極管報警、按鍵、水位顯示組成?？傮w結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1所示：圖3.1 總體設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖第四章 硬件設(shè)計南京工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 第四章 硬件設(shè)計4.1 AT89C51介紹AT89C51是帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器EPEROM的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器俗稱單片機。該單片機與工業(yè)標準的MCS-51型機的指令集和輸出引腳兼容。AT89C51將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，為很多嵌入式控制提供了靈活性高且價格低廉的方案。AT89C51的主要特性如下：1壽命達1000寫/擦循環(huán)；2數(shù)據(jù)保存時間：10年；3全靜態(tài)工作：0Hz-24

21、MHz；4三級程序存儲器鎖定；5128 * 8位內(nèi)部RAM；632可編程I/O線；72個16位定時器/計數(shù)器；85個中斷源；9可編程串行通道；10低功耗閑置和掉電模式；11片內(nèi)振蕩器和時鐘電路；4.2 測溫電路設(shè)計1DS18B20的引腳圖及方框圖DS18B20的外形及管腳排列圖如以下圖4.2所示。 = 1 * GB3 GND 地信號。 = 2 * GB3 DQ 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。用在寄生電源下，可向器件提供電源。 = 3 * GB3 VDD 可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。圖4.2 DS18B20外形及引腳排列 DS18B20的方框圖如圖4.3所示:圖4.3 DS18

22、B20方框圖2DS18B20主要性能和功能特性描述1DS18B20主要性能 = 1 * GB3 獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 = 2 * GB3 測溫范圍 55125，固有測溫分辨率0.5。 = 3 * GB3 支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫。 = 4 * GB3 工作電源: 3-5V/DC。 = 5 * GB3 在使用中不需要任何外圍元件。 = 6 * GB3 測量結(jié)果以9-12位數(shù)字量方式

23、串行傳送。 = 7 * GB3 不銹鋼保護管直徑6。 = 8 * GB3 用于DN15-25，DN40-DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道、小空間設(shè)備測溫。 = 9 * GB3 標準安裝螺紋M10X1，M12X1.5，G1/2任選。 = 10 * GB3 PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線，便于與其它設(shè)備連接。2DS18B20功能特性描述 DS18B20溫度傳感器內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性可電擦除的EERAM。高速暫存RAM結(jié)構(gòu)為9字節(jié)存儲器，結(jié)構(gòu)如表4.1所示。頭2個字節(jié)包含測得溫度信息，第3、4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。高速暫存RAM的第6、7

24、、8字節(jié)保存未用，表現(xiàn)為全邏輯第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)CRC碼，可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。第5字節(jié)為配置存放器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時存放器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如表4.2所示。低5位都為1，TM是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶可改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。如表4.3所示:表4.1 高速暫存RAM字節(jié)數(shù)123456789存儲信息溫度LSB溫度MSBTH用戶字節(jié)1TL用戶字節(jié)2配置存放器保存保存保存CRC表4.2 第

25、5存放器R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時間/ms00993.750110187.510113751112750表4.3 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時間表TMR1R011111由表4.2、4.3可見，DS18B20分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。當DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后，溫度值就以16位帶符號的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1、2字節(jié)。單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625LSB形式表示。DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例。其中S為符號位。DS18B20的溫度值格式如表4.

26、4所示：表4.4 DS18B20溫度值格式表LSByteBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0MSByteBit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8SSSSS當符號位S0時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當符號位S1時，表示測得的溫度值為負值。表4.5是局部溫度值對應的二進制度數(shù)據(jù)。表4.5 局部溫度對應值表溫度二進制表示十六進制表示+125000001111101000007D0H+8500000101010100000550H+25.062500000001100100000191H+10.1250000

27、00001010000100A2H+0.500000000000000100008H000000000000010000000H-0.51111111111110000FFF8H-10.1251111111101011110FF5EH-25.0251111111001101111FE6FH3DS18B20供電方式 = 1 * GB3 DS18B20寄生電源供電方式電路DS18B20寄生電源供電電路，如圖4.4所示，要想使DS18B20進行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流到達1mA，當幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行

28、多點測溫時，靠上拉電阻是無法提供足夠的能量，會造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。因此，只適用于單一溫度傳感器測溫，也不宜采用電池供電系統(tǒng)，并且電源電壓必須保證是5V。當電源電壓下降時，會使測量的誤差變大。 圖4.4 DS18B20 寄生電源供電電路 = 2 * GB3 DS18B20的外部電源供電方式DS18B20外部供電有單點測溫電路和多點測溫電路，單點測溫電路如圖4.5所示。此時I/O線不需要強上拉電壓，同時在總線上可以掛接多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統(tǒng)。但要注意在外部供電的方式下DS18B20的GND引腳不能懸空，否那么讀取的溫度總是85。 圖4.5 DS18B20 外部供電單

29、點測溫電路比較上述兩種供電方式后認為外部電源供電方式對電源要求比電源供電方式優(yōu)越些且穩(wěn)定性好，由于是家用，溫度精度不需太過精準，故在此設(shè)計中采用外部電源供電方式供電單點測溫電路。3測溫電路的總成DS18B20是智能溫度傳感器，它的輸入/輸出采用數(shù)字量，以單總線技術(shù)，接收主機發(fā)送的命令，根據(jù)DS18B20內(nèi)部的協(xié)議進行相應的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度以串口發(fā)送給主機。主機按照通信協(xié)議用一個IO口模擬DS18B20的時序，發(fā)送命令初始化命令、ROM命令、功能命令給DS18B20，并讀取溫度值，在內(nèi)部進行相應的數(shù)值處理，用圖形液晶模塊顯示各點的溫度。當某點溫度超過設(shè)置值時，報警器開始報警，從而實現(xiàn)了對各點溫

30、度的實時監(jiān)控。如圖4.6所示：圖4.6 測溫電路的設(shè)計4.3水位監(jiān)測電路設(shè)計水位控制器是指通過機械式或電子式的方法來進行上下水位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，成為水位自動控制器或 HYPERLINK /view/2644903.htm t _blank 水位報警器，從而來實現(xiàn)半自動化或者全自動化，方法有多種，根據(jù)選用不同的產(chǎn)品而不同。下面對電子式水位開關(guān)和浮球開關(guān)加以介紹。電子式水位開關(guān)原理是通過電子探頭對水位檢測，再由水位檢測專用芯片對檢測到信號進行處理,當被測液體到達動作點時，芯片輸出高或低電平信號，再配合水位控制器，實現(xiàn)對液位控制。不需浮球和干簧管,外部無機械動作,耐污耐用,不怕漂浮物

31、影響，任意角度安裝,豎向安裝有一定防波浪功能，適宜長時間浸在水中,工作電壓是直流5-24V，很平安。這種方式較實用，耐污，壽命長，平安。浮球控制開關(guān)根本上有兩種方式：一種是浮球開關(guān)帶著一個大的金屬球，浸在水中時浮力大，可以控制兩個水位，比方水滿了，浮球因為浮力而上升，帶動球閥運動，使閥門關(guān)閉，停止進水，當水少了，浮球下降，閥門翻開，又再進水，如此循環(huán)。這種方式較多應用在煮開水器和衛(wèi)生間的沖水器上。還有一種是帶干簧管的微型浮球開關(guān)，由外面帶有磁性小浮球使桿里面的干簧管閉合，從而控制水位，多數(shù)應用在清水的水位控制，一般十幾塊錢就有交易了，但易受污物影響，不適用在污水上。第二種是電纜式浮球開關(guān)，該裝

32、置通過一彈性電線與水泵連接，可用于水塔、水池水位上下的自動控制和缺水保護，允許接的用電器是220V，10A左右，平衡錘或彈性電線的某一固定點到浮筒間的電線長度，決定水位的上下。這種水位開關(guān)價格廉價，對于一些要求不太嚴格的場適宜用，有一定耐污能力。但存在這樣的問題：浮球易受外界雜物影響其穩(wěn)定性，特別是纖維狀的雜物纏繞而有失誤，同一小水箱里不宜使用多個，否那么會相纏繞。使用壽命相對短些，而且多數(shù)直接接220V，存在一定的平安隱患，終有一天因為電線破損而漏電電人。所以電纜式浮球開關(guān)一般有這樣的警告：電源線是本裝置的完整局部，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)電線受損，本裝置應被替換，不準對電線進行修理。綜上所述，由于是家用熱

33、水器，對水位控制不要求那么精確，因此決定采用浮球控制開關(guān)。在此設(shè)計中有兩個水位段，分別是低水位、高水位。其中水位的檢測是通過兩個單刀單擲開關(guān)的閉合得知的并且同時用兩個數(shù)碼管表示出來，其結(jié)構(gòu)簡單明了，如圖4.7所示：圖4.7 水位監(jiān)測電路的設(shè)計4.4 鍵盤電路設(shè)計鍵盤是假設(shè)干個按鍵的集合，它是單片機系統(tǒng)中極常見的輸入設(shè)備。1鍵盤分類鍵盤可以分為非編碼獨立式鍵盤和編碼矩陣式鍵盤。 = 1 * GB3 矩陣式按鍵單片機系統(tǒng)中，假設(shè)使按鍵較多時，通常采用矩陣式也稱行列式鍵盤。矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點上。矩陣式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)兩端，行線通過上拉電阻接到5V上

34、。當無鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)；當有鍵按下時，行、列線將導通，此時行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。這是識別按鍵是否按下關(guān)鍵。然而，矩陣鍵盤中的行線、列線和多個鍵相連，各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平，各按鍵間將相互影響，因此，必須將行線、列線信號配合起來作適當處理，才能確定閉合鍵的位置。 = 2 * GB3 獨立式按鍵單片機控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個功能鍵，此時，可采用獨立式按鍵結(jié)構(gòu)。 獨立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根I/O 口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。 獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個按鍵必

35、須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時，I/O口線浪費較大，不宜采用。獨立式按鍵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，那么可確認該I/O口線所對應的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。本設(shè)計所用到的按鍵極少，故采用獨立式鍵盤。2鍵盤控制程序鍵盤控制程序應具備以下功能： = 1 * GB3 檢測有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤按鍵機械觸點抖動的影響。 = 2 * GB3 有可靠的邏輯處理方法。每次只處理一個按鍵，其間對任何按鍵的操作對系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無論一次按鍵時間有多長，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。 = 3 * GB3

36、 準確輸出按鍵值或鍵號，以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。機械式按鍵再按下或釋放時，由于機械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時間的觸點機械 抖動，然后其觸點才穩(wěn)定下來。抖動時間的長短與開關(guān)的機械特性有關(guān)，一般為510ms。在觸點抖動期間檢測按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導致判斷出錯。即按鍵一次按下或釋放被錯誤地認為是屢次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。為了克服按鍵觸點機械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。在鍵數(shù)較少時，可采用硬件去抖，而當鍵數(shù)較多時，采用軟件去抖。3按鍵消抖通常按鍵所用開關(guān)為機械彈性開關(guān)，當機械觸點斷開、閉合時，電壓信號小型如以下圖。由于機械觸點彈性作用，一個按鍵開關(guān)

37、在閉合時不會馬上穩(wěn)定接通，在斷開時也不會一下斷開。因而在閉合及斷開瞬間均伴隨有一連串抖動，如以下圖。抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定，一般為5ms10ms。這是一個很重要的時間參數(shù)，在很多場合都要用到。按鍵抖動如如圖4.8所示： 圖4.8 按鍵抖動按鍵穩(wěn)定閉合時間的長短那么是由操作人員的按鍵動作決定的，一般為零點幾秒至數(shù)秒。鍵抖動會引起一次按鍵被誤讀屢次。為確保CPU對鍵的一次閉合僅作一次處理，必須去除鍵抖動。在鍵閉合穩(wěn)定時讀取鍵的狀態(tài)，并且必須判別到鍵釋放穩(wěn)定后再作處理。按鍵的抖動，可用硬件或軟件兩種方法。由于本次設(shè)計按鍵極少，所以采用硬件消抖。在鍵數(shù)較少時可用硬件方法消除鍵抖動。圖4.9

38、所示的RS觸發(fā)器為常用的硬件去抖。圖中兩個“與非門構(gòu)成一個RS觸發(fā)器。當按鍵未按下時，輸出為1;當鍵按下時，輸出為0。此時即使用按鍵的機械性能，使按鍵因彈性抖動而產(chǎn)生瞬時斷開抖動跳開B，中要按鍵不返回原始狀態(tài)A，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不改變，輸出保持為0，不會產(chǎn)生抖動的波形。也就是說，即使B點的電壓波形是抖動的，但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后，其輸出為正規(guī)的矩形波。這一點通過分析RS觸發(fā)器的工作過程很容易得到驗證。在單片機應用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。CPU對鍵盤的響應取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應根據(jù)實際應用系統(tǒng)中CPU的工作狀況而定，其選取的原那么是既要保證CPU能及時響應按鍵操作，

39、又不要過多占用CPU的工作時間。通常，鍵盤的工作方式有三種，即編程掃描、定時掃描和中斷掃描。 1編程掃描方式 編程掃描方式是利用CPU完成其它工作的空余調(diào)用鍵盤掃描子程序來響應鍵盤輸入的要求。在執(zhí)行鍵功能程序時，CPU不再響應鍵輸入要求，直到CPU重新掃描鍵盤為止。 鍵盤掃描程序一般應包括以下內(nèi)容： = 1 * GB3 判別有無鍵按下。 = 2 * GB3 鍵盤掃描取得閉合鍵的行、列值。 = 3 * GB3 用計算法或查表法得到鍵值。 = 4 * GB3 判斷閉合鍵是否釋放，如沒釋放那么繼續(xù)等待。 = 5 * GB3 將閉合鍵鍵號保存，同時轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。2定時掃描方式： 定時掃描方式

40、就是每隔一段時間對鍵盤掃描一次，它利用單片機內(nèi)部的定時器產(chǎn)生一定時間例如10ms的定時，當定時時間到就產(chǎn)生定時器溢出中斷，CPU響應中斷后對鍵盤進行掃描，并在有鍵按下時識別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序。3中斷掃描方式 采用上述兩種鍵盤掃描方式時，無論是否按鍵，CPU都要定時掃描鍵盤，而單片機應用系統(tǒng)工作時，并非經(jīng)常需要鍵盤輸入，因此，CPU經(jīng)常處于空掃描狀態(tài)，為提高CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。其工作過程如下：當無鍵按下時，CPU處理自己的工作，當有鍵按下時，產(chǎn)生中斷請求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識別鍵號。圖4.9 硬件消抖利用電容的放電延時，采用并聯(lián)電容法，也可以實現(xiàn)硬件消

41、抖。如圖4.10所示：圖4.10 硬件消抖4鍵盤電路總成綜上所述，采用浮子式開關(guān)和硬件消抖電路設(shè)計出的鍵盤電路如圖4.11所示：圖4.11 鍵盤電路的設(shè)計4.5 顯示電路設(shè)計LED HYPERLINK /view/84213.htm t _blank 發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的 HYPERLINK /view/19928.htm t _blank 半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的 HYPERLINK /view/3149135.htm t _blank 正極，使整個晶片被 HYPERLINK /view/5

42、9374.htm t _blank 環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩局部組成，一局部是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“ HYPERLINK /view/70124.htm t _blank P-N結(jié)。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的 HYPERLINK /view/45341.htm t _blank 波長決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料的禁帶寬度決定的。LED顯示屏的開展可分為以下幾個階段：第

43、一階段為1990年到1995年，主要是單色和16級雙色圖文屏。用于顯示文字和簡單圖片，主要用在車站、金融 HYPERLINK /view/17039.htm t _blank 證券、 HYPERLINK /view/20233.htm t _blank 銀行、郵局等公共場所，作為公共信息顯示工具。 第二階段是1995年到1999年，出現(xiàn)了64級、256級灰度的雙基色視頻屏。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應用將LED顯示屏提升到了一個新的臺階。LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來并得以應用。 第三階段從1999年開始，紅、純綠、純藍LED管大量涌入中國，

44、同時國內(nèi)企業(yè)進行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍三原色LED生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應用，大量進入體育場館、會展中心、廣場等公共場所，從而將國內(nèi)的大屏幕帶入全彩時代。 隨著LED原材料市場迅猛開展，外表貼裝器件從2001年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特性，可隨意調(diào)整的點間距，被不同價位需求者所接受，在短短兩年多時間內(nèi)，產(chǎn)品銷售額已超過3億元，外表貼裝全彩色LED顯示屏應用市場進入新世紀。目前，LED顯示屏的主要制造廠商集中在日本、北美等地，我國LED制造廠商出口的份額在其中微缺乏道。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界上目前至少有150家廠商生產(chǎn)全彩屏，其中產(chǎn)品齊全，規(guī)模較大的公

45、司約有30家左右。單片機中常用7段LED顯示數(shù)字，7段LED分共陰級和共陽極兩種，共陰級7段LED的原理圖和管腳配置圖如圖 4.12所示，共陽級7段LED的原理圖和管腳配置圖如圖4.13所示。實際中，各個型號的7段LED的管腳配置可能不會是一樣的，在實際應用中要先測試一下各個管腳的配置，再進行電路原理圖的設(shè)計。圖4.12 共陰極數(shù)碼管 圖4.13 共陽極數(shù)碼管LED的靜態(tài)顯示雖然有編程容易、管理簡單等優(yōu)點，但是靜態(tài)顯示所要占的 I/O口資源很多，所以在顯示的LED點較多的情況下，一般都采用動態(tài)顯示方式。 在多位7段LED顯示中，為了簡化電路，降低本錢，那么將所有位的段選線并聯(lián)在一起，剛好由8個

46、I/O口來控制8個段。而公共端共陽極/共陰極那么分別由相應的 I/O口控制，以實現(xiàn)各個位的分時選通。 本設(shè)計中需要顯示預設(shè)溫度和實際溫度，故采用2個2位7段LED顯示，一個用于顯示預設(shè)溫度，另一個用于顯示實際溫度。這樣就便于形象直觀的表示出水溫來。 綜上所述，溫度顯示電路的設(shè)計如圖4.14所示。圖4.14 顯示電路的設(shè)計4.6加熱和加水電路的設(shè)計工業(yè)應用環(huán)境中存在著許多不小的瞬變脈沖，這些瞬變脈沖會影響到數(shù)據(jù)的傳輸，甚至傷害互連的設(shè)備，為了能夠在高速現(xiàn)場總線通信得到無錯誤的數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計工程師必須要對這些干擾進行處理，通常會使用具有絕緣隔離功能的光電耦合器來維持數(shù)據(jù)的完整性并保護互連設(shè)

47、備。光電隔離器亦稱光電耦合器、光耦合器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。 光耦合器一般由三局部組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管，使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進一步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪

48、比。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。 光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代開展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反響電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，到達精密穩(wěn)壓目的。光電隔離電

49、路的作用是在電隔離的情況下，以光為煤介傳送信號，對輸入和輸出電路可以進行隔離。因而能有效地抑制系統(tǒng)噪聲，消除接地回路的干擾，有響應速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強-弱電接口，特別是在微機系統(tǒng)的前向和后向通道中獲得廣泛應用。光電耦合器如圖4.15所示，圖中1/2是紅外線發(fā)光管，4/5/6是光電三極管。加水電路局部的主要思路是通過單片機的端口控制電磁閥的通斷從而控制流量以到達控制水位的目的。電磁閥是用來控制 HYPERLINK /view/84935.htm t _blank 流體方向 HYPERLINK /view/16286.htm t _blank 自動化根底 HYPERLIN

50、K /view/1141392.htm t _blank 元件，屬于 HYPERLINK /view/133296.htm t _blank 執(zhí)行器；通常用于機械控制和工業(yè)閥門上，對介質(zhì)方向進行控制，從而到達對閥門開關(guān)的控制。電磁閥工作原理：電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊 HYPERLINK /view/169830.htm t _blank 電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來擋住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿

51、帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。電磁閥從原理上分為三大類： 1直動式電磁閥原理：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門翻開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 特點：在真空、負壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。 2分步直動式電磁閥 原理：它是一種直動和先導式相結(jié)合的原理，當入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門翻開。當入口與出口到達啟動壓差時，通電后，電磁力先導小閥，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；斷電時，先導閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下

52、移動，使閥門關(guān)閉。 特點：在零壓差或真空、高壓時亦能工作，但功率較大，要求必須水平安裝。 3 HYPERLINK /view/71882.htm t _blank 先導式電磁閥 原理：通電時，電磁力把先導孔翻開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動，閥門翻開；斷電時，彈簧力把先導孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門。 特點：流體壓力范圍上限較高，可任意安裝，但必須滿足流體壓差條件。綜上所述，加熱和加水電路設(shè)計如圖4.15所示：圖4.15 加熱和加水電路的設(shè)計4.7 報警電路設(shè)計本設(shè)計中由

53、于是用于家用熱水器，考慮到本錢問題，故采用發(fā)光二極管報警，相較蜂鳴器而言，既降低了本錢，也使設(shè)計簡單化。圖4.16中7407是六正向高壓緩沖器/驅(qū)動器。它具有緩沖功能，同時也可以提高電流的驅(qū)動能力。7407有兩種接法：1當電路共陽接法時，7407主要起著緩沖的作用，就是緩沖單片機的承受能力，如果，沒有7407，那么單片機承受的電流能能力很小，那么的工作電流就受到了限制，亮度不夠亮，而加上7407就可以緩沖單片機的灌電流，從而，可以減小限流電阻的值，是流過二極管的電流增強，從而燈變的更亮。2當電路共陰極接法時，即將電源變成接地，二極管反接過來，這是單片機上拉電流被7407放大，來驅(qū)動燈。綜上所述

54、，報警電路如圖4.16所示：圖4.16 報警電路圖4.8 電源電路設(shè)計本設(shè)計中除了市電AC220V外，均采用DC5V電源，因此只需要設(shè)計5V電源即可。該電路輸入家用220v交流電，經(jīng)過全橋整流，穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的5v直流電。電源電路采用 HYPERLINK /soft/78/223/2023/202305053492.html LM7805集成穩(wěn)壓器作為穩(wěn)壓器件，用典型接法，220V電源整流濾波后送入LM7805穩(wěn)壓，在輸出端接一個470U和0.1U電容進一步濾除紋波，得到5V穩(wěn)壓電源。電路設(shè)計如圖4.17所示：圖4.17 5V直流電源設(shè)計第五章 軟件設(shè)計南京工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 第五章 軟件設(shè)計5

55、.1 程序設(shè)計分析該太陽能熱水器的工作流程是：開機進行溫度水溫設(shè)定，并在數(shù)碼管上進行顯示，然后通過浮子式水位計采集的實際水位與設(shè)定水位進行比較，如果水位較設(shè)定的水位低的話，進行加水，如果水位超過高水位或過低水位，進行水位的報警，接下來通過DS18B20采集到實際水溫和設(shè)定的水溫進行比較，當實際水溫小于設(shè)定的水溫的時候，進行加熱，直至水溫到達設(shè)定值。5.2 程序流程圖本設(shè)計系統(tǒng)整體流程圖如圖5.1所示：開始對LED進行初始化掃描鍵盤執(zhí)行鍵盤操作顯示溫度水位是否低于預設(shè)值翻開電磁閥關(guān)閉電磁閥YESNO圖5.1 程序流程圖第六章 仿真及調(diào)試 第六章 仿真及調(diào)試6.1 程序編譯單片機的開發(fā)除了需要硬件

56、支持以外，同樣離不開軟件。CPU真正可執(zhí)行的是機器代碼，匯編語言或C語言等高級語言通過轉(zhuǎn)換成機器碼才能被執(zhí)行。本設(shè)計采用的是C語言在Keil軟件上編程，然后將源代碼轉(zhuǎn)換成機器碼，再與Protues仿真軟件上的電路圖相連接，從而實現(xiàn)太陽能熱水器智能控制的電路仿真。本設(shè)計采用的是Keil C51來編譯程序。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。6.2 電路仿真翻開Proteus仿真軟件，在左邊方框欄找出所需要的元器件

57、，然后按電路圖連接起來。需要修改參數(shù)的元器件，雙擊即可，在彈出的對話框中修改即可。最后雙擊單片機將上述編譯好的TYN.HEX文件導入單片機，然后運行整個電路即可。電路圖仿真圖見附錄A。運行步驟介紹：接通電源溫度傳感器DS18B20開始工作，數(shù)碼管顯示出實際溫度，然后點擊按鍵設(shè)置預設(shè)溫度，便進入設(shè)置水溫上限狀態(tài)，“+“-是設(shè)置值時對數(shù)據(jù)調(diào)整的。當水位較低時，控制電機運轉(zhuǎn)，從而對其進行加水。當水溫持續(xù)增加，直到到達所預設(shè)溫度時，就停止對其加熱。假設(shè)溫度超過了預設(shè)溫度時，那么發(fā)光二極管發(fā)光報警。然后對電路進行復位，以此循環(huán)運行整個工作流程。將這些步驟循環(huán)進行就能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能熱水器智能控制了。圖6.

58、2 接通電源數(shù)碼管顯示溫度 圖6.3 預設(shè)溫度圖6.4 溫度傳感器溫度 圖6.5 發(fā)光二極管報警仿真結(jié)果：接通電源后，數(shù)碼管顯示溫度如圖6.2示；按以下設(shè)置鍵，進入設(shè)置水溫上限狀態(tài)如圖6.3所示，并且通過“+“-來調(diào)整值的大小直到想設(shè)置的值為止。在仿真中，溫度傳感器所設(shè)置的溫度先是40，如圖6.4所示。可以點擊傳感器上的“+“-來改變溫度。當需要加水時，電動機轉(zhuǎn)動。相反，不需要加水或水夠時，電動機不轉(zhuǎn)。當水位到達高水位時，發(fā)光二極管發(fā)光報警如圖6.5所示。通過一系列的檢測說明本系統(tǒng)可行。仿真結(jié)果分析：在該設(shè)計中，由于種種原因，設(shè)計并沒有到達預期的要求。設(shè)計中出現(xiàn)的一些錯誤，導致設(shè)計沒能完美的表達出當初設(shè)計該設(shè)計的初衷。設(shè)計原本需要到達的的是，接通電源后，數(shù)碼管顯示溫度傳感器的實際溫度，然后