毕业论文-基于AT89S51单片机的电热水器水温水位控制系统设计（定稿）.docVIP

电热水器水温水位控制系统设计 第 I 页 I 基于基于 AT89S51 单片机的电热水器水温水位控制系统设计单片机的电热水器水温水位控制系统设计 摘摘 要要 本系统是为电热水器水温水位控制系统而设计的。在电热水器温控系统中,水温和水 位传感器起着举足轻重的作用。系统的分析了耐高温电容式液位传感器分别检测水温和 水位的原理,以 AT89S51 单片机为核心,实现对水温和水位、上水测量、显示、报警等功 能,并以电磁阀、继电器为阀门开关全自动加热、上水。整个系统精度高，耐高温性强， 易于调整，测试方便。测试结果表明，误差小于 2%，达到设计要求。 关键词：AT89S51 单片机，水温水位，传感器，检测与控制 电热水器水温水位控制系统设计 第 II 页 THE SYSTEM FOR CONTROL THE TEMPERATURE AND LEVEL OF THE ELECTRIC WATER HEATER ABSTRACT This system is design to measure and control the water lever and temperature for the water- heaer.Its composed of two sensor (a digital chip DS18B20 and a lever sensor),display,buzzer and so on,all these component are control of the core chip AT89S51. This system can display the lever and the temperature in the water_case .In addition,it will be heaet or add water automatic through electromagnetism vave or relay which are controled by AT89S51. The whole system is easy to adjust.It is proved to be reliable and of high value and high feasibility after testing. Key Words: AT89S51,control, seasor,temperature and level 电热水器水温水位控制系统设计 第 III 页 目目 录录 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 第第 2 2 章章 设计思路及要求设计思路及要求 2 2 2.1本设计的目的和意义2 2.2控制系统的设计要求2 2.3本设计实现思路及方法2 第第 3 3 章章 硬件设计硬件设计 4 4 3.1控制系统组成及工作原理4 3.1.13.1.1 系统结构系统结构 4 4 3.1.23.1.2 控制系统组成控制系统组成 5 5 3.2单片机概述6 3.3器件介绍7 3.3.13.3.1 AT89C51AT89C51 单片机单片机7 7 3.3.23.3.2 数码管显示数码管显示 8 8 3.4 AT89C51 单片机的最小系统9 3.5AT89C51 单片机时钟电路 .10 3.6AT89S51 单片机复位电路 .10 第第 4 4 章章 单元模块设计单元模块设计 1212 4.1水位检测模块.12 4.2温度检测模块.12 4.3键盘模块.13 4.4显示模块.14 第第 5 5 章章 软件软件设设计计 1515 5.1软件设计原理及设计所用工具.15 5.2显示子程序.16 电热水器水温水位控制系统设计 第 IV 页 5.2.15.2.1 系统正常工作子程序系统正常工作子程序 1616 5.2.25.2.2 设定预置温度子程序设定预置温度子程序 1717 5.2.35.2.3 设定预置水位子程序设定预置水位子程序 1818 第第 6 6 章章 系统调试与原理图系统调试与原理图 1919 第第 7 7 章章 总结与体会总结与体会 2020 参考文献参考文献2121 附录附录 1 1 2222 附录附录 2 2 2323 附录附录 3 3 3434 致谢致谢3535 作品（软件）使作品（软件）使用用说明书说明书3636 电热水器水温水位控制系统设计 第 1 页 第 1 章绪论 近年来，随着用电的普及和燃气燃油价格上涨的影响，电热水器的市场上升趋势更 加明显，新生力量快速电热水器以其加热快速、体积小巧、安全节能的明显优势在市场 中一枝独秀倍受瞩目。 据了解，近年来我国热水器的销量每年以 25%的速度上升，而整个热水器市场上， 燃气热水器、太阳能热水器颓势未改，继续出现负增长，电热水器阵营已经占到了约 60%的 市场比例，其中快速电热水器几何式的发展势态拉动整体热水器市场持续走高， 。 数据显示，目前快速电热水器行业的年增长率高达 200多，是家电行业增长最快 的品类，2008 年国内快速电热水器的市场容量增长到 66 万台。预计未来 3 至 5 年内， 快速电热水器将全面迎来爆炸式的增长，超过所有传统热水器成为市场的主导产品。业 内专家分析，国家住宅用电标准的提高和全国电网的大规模建设改造，将为快速电热水 器的普及使用带来良好的发展契机. 据国内著名家电品牌营销企划公司及专家分析预测，2011 年，即热式电热水器成为 最具投资价值的新品类商机之一，理由是：从市场需求量上来讲，目前国内即热式电热 水器年需求量在 35 万台40 万台，中国即热式电热水器市场销售比率只占 5%，而国际 市场达 50%以上。这一现象与燃气式热水器和储水式电热水器市场高速成长前的征兆一 致，意味着快速电热水器市场将迎来空前暴涨的良机。据预测，未来 5 年，中国市场即 热式电热水器的销售比率将达到 40%。 电热水器水温水位控制系统设计 第 2 页 第 2 章设计思路及要求 2.1本设计的目的和意义 本设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生 产实际中的电热水器的水温的控制以及水位的显示。本装置电路简单、实用性强、性价 比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目。可广泛应用于家庭生活对电热水器的水位显 示与水温控制。具有良好的市场前景。 2.2控制系统的设计要求 1、能够根据水位和水温两个条件控制是否需要进水，每次只进整个水箱的四分之一 水量，也可以在手动状态下自由进水（上满时自由停止）或停止进水。 2、控制系统具有手动和自动切换功能； 3、具有水温和水位显示功能； 4、具有进水超水位和超水温报警指示； 5、用水时若水温达不到设置值时，可手动起动加热装置，这样可在很大程度上节约 电能； 6、用水时可自由调节水温； 7、控制系统具体管道排空功能，这样防止冬天时因水管内有积水而在夜间冻裂水管。 2.3本设计实现思路及方法 水位由潜入储水容器不同深度的水位电极和潜入容器底部的公共电极（导线）检测； 并由四个绿色 LED 发光二极管显示：若无水则绿灯不亮；若有四分之一储水箱的水亮一 盏绿灯；通过观察绿灯点亮的数量可识别水位的高低，这里取 4 段显示，也可根据需要 进行增减。水温由四个 LED 数码管显示，前三个数码管显示的为温度最后一个数码管我 们只用到了四段码显示为温度的符号 C，水温有效值最多可显示为 99.9。(+)单片机控 制。 电热水器水温水位控制系统设计 第 3 页 第 3 章 硬件设计 电热水器水温水位控制系统设计 第 4 页 3.1控制系统组成及工作原理 3.1.1 系统结构 系统组成 ： 如图 3.1.1 所示，本系统主要由控制器、自动控制阀、手动控制阀、 水位检测电极、水温检测传感器、电阻加热丝、储水箱等组成 控制器：主要通过里面的电磁阀控制 YV1 和 YV2 的通断，控制水温检测传感器检测 水温、控制水位检测传感器检测水在水箱中的位置以及控制电阻加热丝加热。自动控制 阀：主要通过控制器控制，当水箱中的水的实际温度大于所设置的温度时，自动阀就自 动打开往水箱中上水，直到上到上一个目标水位为止。 手动控制阀：当自动阀损坏时，可以通过手动阀进行上下水。 水位检测电极：主要用来检测水箱中水的位置，主要把水箱分成四等分，一共有五 个电极，接地的电极放在最水箱的最底下，其余分别放在四等分点上，比如当水箱中的 水在第一等分和第二等分之间，则显示水箱中有四分之一的水，当超过第二等分，则显 示二分之一的水。 水温检测传感器：主要用来检测水箱中水的实际温度。 电阻加热丝：主要用来 加热水箱中水，使其达到用户 所需要的温度。 太阳能热水器利用微机 控制主要有以下几种控制功 能：晨水加热控制、温水循 环控制、冷水集热控制、水 箱加热控制。 图图 3.1.13.1.1 系统组成示意图系统组成示意图 图 2-1 系统组成示意图 电热水器水温水位控制系统设计 第 5 页 3.1.2 控制系统组成 电热水器控制系统的组成如图 3.1.2 所示。整个系统以 AT89C51 单片机为核心，对 水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经键盘操作 和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保 护，并进行相应得声光报警。 对水箱水温信号的检测采用 DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器 DS18B20，它 具有 3 引脚 TO-92 小体积封装形式，CPU 只需一根端口线就能与 DS18B20 通信控制读取 温度值。水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一 个带行程开关的球型阀，由 5W 交流伺服电机带动，每旋转 90 度输出一个开关信号，排 空阀的开闭状态对应于该开关信号。上水电磁阀采用 12V 直流单项电磁阀；辅助电加热 体的通断电采用继电器控制；排空阀由 36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭 状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。 图图 3.1.23.1.2 控制系统组成控制系统组成 电热水器水温水位控制系统设计 第 6 页 3.2单片机概述 图图 3.23.2 时钟电路与复位电路时钟电路与复位电路 图 3 中，晶体振荡器的频率选 6MHZ，复位电路采用上电复位，电路参数如图中所示， 以满足系统复位时两个机器周期的高电平的要求。由于 CPU 的内部已含有程序存储器， 所以 EA 引脚接高电平。 该水位自动显示控制器采用 AT89C51 单片机，机内有一高增益反相放大器，构成自 激振荡电路，振荡频率取 6MHz,外接 6MHz 晶振，两个电容 C1、C2 取 20pF，以便于起振 荡的作用。右图中 XTAL1 为内部时钟工作电路的输入，XTAL2 为来自反向振荡器的输出 该水位自动显示控制器采用上电复位电路，由 R14、C3 构成复位电路，在上电瞬间， 产生一个脉冲，AT89C51 将复位。为保证可靠复位，脉冲宽度应大于两个机器周期，这 取决于 R、C 时间长数。取电容 C=10uF，电阻 R=10K。 3.3器件介绍 3.3.1 AT89C51 单片机 AT89C51 是一个低功耗高性能 CMOS 8 位单片机，4k Bytes Flash 只读程序存储器 (ROM),512 Bytes 内部数据存储器(RAM),该微处理器采用 ATMEL 公司的高密度、非易失 性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，引脚兼容 80C51 和 80C52 芯片，片内的 Flash 存储器可以像常规程序存储器一样进行烧写，AT89S51 片内总共有 256 字节的用户 电热水器水温水位控制系统设计 第 7 页 数据区，而 128 字节的内部扩展数据区需通过清 SFR(8EH)的位 1 并用 MOVX 指令访问， 片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，另一个 256BytesRAM 区与 ATMEL 之 AT89 系列 8052 兼容的单片机是一致的，AT89C51 结合通用的 8 位微处理器和 Flash 存储技术 构成功能强大单片微处理器，可提供许多高性能低价位的系统控制应用场合。 AT89C51 主要特点： 40 个引脚，32kBytes 的程序存储器，32 个外部双向输入/输出 （I/O）端口，同时内含 2 个外中断口，3 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通 信口，内置时钟振荡器,其 Flash 存储器，可反复擦写 1000 次的 Flash 存储器可有效地 降低开发成本。软件设置电 源省电模式，睡眠其间，定时/计数器，串行口和中断口均 停止工作，RAM 中的数据被“冻结” ，直到下次被中断激活或硬件复位方可恢复工作。 图 3.7.1 AT89C51 单片机 3.3.2 数码管显示 由单片机的定时器 To 做 16 位计数器（为便于数据处理，这里只用低 8 位计数值， 即寄存器 TL0 中的值） 。一边记录脉冲数量，一边以厘米为单位由四位数码管显示出来。 四位数码管采用动态扫描方式显示。 长度计量仪采用 0.5 英寸共阳极连接的 LED 数码管。LED 数码管由发光二极管作为 显示字段的数码型显示器件。下图为 LED 图数码管外形和引脚图，其中 7 只发光二极管 分别对应 a-g 笔段，构成“日”字形，另一只发光二极管 DP 作为小数点，因此这种 LED 电热水器水温水位控制系统设计 第 8 页 显示器称为八段数码管。共阳极型 LED 数码管，是将各段发光二极管的阳极连在一起， 作为公共端 com,应接高电平。ag、Dp 各笔段中，某笔段接低电平时发光，高电平时 不发光。为了节省单片机 I/O 口的数量，将各位数码管的 ag 对应笔画并联起来分别 与单片机的 P2.0P2.7 引脚连接。显示时，由 P2 口依次输出各位数字的笔段码，并 依次由 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3 输出低电平位选信号接通数码管的公共端，轮流进行， 循环不止，由于循环的频率较高（约 50Hz） ，加上人眼的视觉暂留，既保障了各位数字 的对应显示，又不会出现闪烁现象，实现动态扫描显示。 图图 3.7.23.7.2 LEDLED 数码管数码管 3.4 AT89C51 单片机的最小系统 所谓最小系统，即指使单片机能 正常工作的所需的最少的电路，即应 4. 4.7F 10K6M 20pf +5V Vcc EA GND AT89S51 RST XTAL1 XTAL2 20pf +5V 图图 3.43.4 AT89S51AT89S51 单片机最小系统单片机最小系统 电热水器水温水位控制系统设计 第 9 页 包含 CPU 及辅助电路、ROM、RAM 及 I/O 端口等电路。由于 AT89C51 内部已经包含 4KB 的 Flash Memory 程序存储器，所以无需再扩展片外程序存储器。在 AT89C51 的基础上， 加复位电路、时钟电路、EA 引脚信号及电源即可。结合资料及所学过的内容，得到如图 3.4 所示的单片机最小系统。 图 3-6 中，晶体振荡器的频率选 6MHZ，复位电路采用上电复位，电路参数如图中所 示，以满足系统复位时两个机器周期的高电平的要求。由于 CPU 的内部已含有程序存储 器，所以 EA 引脚接高电平。 3.5 AT89C51 单片机时钟电路 该水位自动显示控制器采用 AT89C51 单片机，机内有一高增 益反相放大器，构成自激振荡电 路，振荡频率取 6MHz,外接 6MHz 晶振，两个电容 C1、C2 取 20pF，以便于起振荡的作用。 右图中 XTAL1 为内部时钟工 作电路的输入，XTAL2 为来自反 向振荡器的输出。 3.6 AT89S51 单片机复位 电路 该水位自动显示控制器采用上电复位电路，由 R14、C3 构成复位电路，在上电瞬间， 产生一个脉冲，AT89S51 将复位。为保证可靠复位，脉冲宽度应大于两个机器周期，这 取决于 R、C 时间长数。取电容 C=10uF，电阻 R=10K。 图图 3.53.5 时钟电路时钟电路 电热水器水温水位控制系统设计 第 10 页 电热水器水温水位控制系统设计 第 11 页 第 4 章单元模块设计 4.1水位检测模块 把储水箱大致分为四个等份，水位由潜入太阳能热水器的储水箱不同深度的水位电 极和潜入储水箱底部的公共电极（导线）进行检测；由单片机依次使各水位电极呈现高 电平，由公共电极所接的三极管进行电 位转换，水位到达的电极，转换电位为低（0） ； 水位没有到达的电极，转换电位为高（1） ；每检测一位便得到一位数据，5 个电极检测 一遍以后便得到了 5 个串行数据，然后把这 5 个数据转化为字节一路送发光二极管；在 这里我们可以用发光二极管亮的盏数来显示水位的高低。 （若没有发光二极管亮则表示箱 内没有水或者只有少量的水，若有一个发光二极管灯亮则表示箱内有四分之一箱的水， 以此类推，若有四个发光二极管亮，则表示水箱水是满的。 ） 图图 3.33.3 水位检测电路水位检测电路 4.2温 度检 测模 块 本设计温 电热水器水温水位控制系统设计 第 12 页 度传感器选用 AD590。AD590 属于半导体集成电路温度传感器，测温范围-55- +150， 在其二端加上一定的工作电压，其输出电流与温度变化成线性关系，1uA/K，误差有几 种等级:1、0.5、0.3，本设计中选取0.5品种。OP07 为高精度运算放大器， AD590 电流流经 R1、RP1 转换为电压信号，R2、RP2 为运算负反馈电阻，成反相比例放大 器，将温度信号转换成 0-5V 的电压信号，ADC0832 再将其转换为数字信号，输入 CPU。 图 3.5 为温度检测和 A/D 转换电路图。 图图 3.43.4 温度检测电路温度检测电路 4.3键盘模块 P1.0- P1.7 口作为按键的信号输入端，键按下，就执行该键的功能。其电路如图 3.5 所示。 （为了编程简单、方便，采用独立式键盘电路） 。 图图 3.53.5 键盘电键盘电 路路 4.4显 示模 块 本 设计 采用 共阳型数码管，8 个 LED 灯如图 3.6 中接法，灯的负极依次接到数码管的 a-f 段，采用 动态扫描电路，并把显示程序作为主程序。数码管的段用 P0 口控制，P2.0 口、P2.3 口 作为数码管的位控制，P2.4 作为指示灯的控制。 图图 3.63.6 显示显示 电路电路 电热水器水温水位控制系统设计 第 13 页 第 5 章软件设计 5.1软件设计原理及设计所用工具 本次设计主要利用 C 语言编写程序，根据功能的需要进行编程，其中软件设计所用 的软件主要是 Keil uVision3 软件，PROTEUS ISIS 软件。 电热水器在任何时间都能够在设定的时间向用户提供设定温度的热水，从而给用户 带来便利。当控制器在设定的时间使水温达到设定温度时，将通过声光报警提醒用户。 根据这一要求，控制器软件设计采用模块化结构，包括主程序、键盘中断子程序、 DS12887 更新周期结束中断子程序、LED 显示子程序和提前加热时间计算子程序等。系统 主程序主要完成温度和水位的检测以及进行辅助加热时间预算和一些初始化功能。在主 程序中采用了查表方法进行辅助加热提前量预算。系统主程序流程图如图 4.1 所示。 电热水器水温水位控制系统设计 第 14 页 图图 4.14.1 系统程序流程图系统程序流程图 5.2显示子程序 5.2.1 系统正常工作子程序 当 K2 处于第一状态时，单片机执行正常工作子程序，正常工作时 K3，K4 无效。系 统正常工作子程序主要功能是交替显示实际的热水器水位，判断是否超过设定和水温水 位，其子程序流程图如图 4.2.1 所示。 若热水器未加满水，水温又偏高时，单片机控制进水阀加水，至合适水温 50左右， 单片机响应中断，停止加水；当水位低于预置水位时，调用延迟子程序，15 分钟自动上 水至预置水位；当实际水温低于设定温度时，系统响应中断，控制启动加热器，直至水 温升到所设定温度；当缺水时（位于缺水档）系统响应中断，蜂鸣器报警，延迟 15 分钟 自动进入自动上水。水温水位在正常时由 8 位 LED 数码管同时显示。如果接触不良，频 电热水器水温水位控制系统设计 第 15 页 率为零，在 LED 上显示-。 显示实时温度和水位 交替显示 正常状态 判断是否超过预置水 位或预置温度 是 报警并关闭加热器和 阀门 RET 图图 4.2.14.2.1 正常状态子程序流程图正常状态子程序流程图 5.2.2 设定预置温度子程序 当 K1 处于第二个状态时，单片机执行设定水温子程序。其程序流程图图 4.2.2 所示。 设定预设温度由 K3 和 K4 完成，K3 加 1 摄氏度 K4 减 1 摄氏度；此时控制端口均为低。 关闭阀门和加热器 调节预置温度 RET 调节预置温度 图图 4.2.24.2.2 设定预置温度子程序流程图设定预置温度子程序流程图 5.2.3 设定预置水位子程序 当 K2 处于第三个状态时，单片机执行设定预置水位子程序其程序流程图如图 4.2.3 电热水器水温水位控制系统设计 第 16 页 所示。设定预置水位,此时按下 K3,系统检测到 K3 为低电平,水位预置值 KEY2 加 20%，加 到 100%时 KEY2 赋 20%,KEY3 无效。此时控制端口均为低。 关闭阀门和加热器 调节预置水位 RET 调节预置水位 图图 4.2.34.2.3 设定预置水位子程序流程图设定预置水位子程序流程图 第 6 章系统调试与原理图 电热水器水温水位控制系统设计 第 17 页 本次设计主要在系统软件调试方面。困难主要出现在软件的编写。虽然没有错误， 但是进行仿真时，不能达到预期的效果。经过多次调试，程序也修改过好几次，仍然走 不通。而问题也主要集中在扫描显示这一模块。 最后经过与同题目的其他的同学交流，结合设计思想，以及对以前的一个单片机编 程作业的代码，进行了修改、调试，也终于达到了方案的总体要求。对软件方面逐步进 行分析之后，重新进行系统的软件上的仿真。 图图 5.15.1 控制系统原理图控制系统原理图 第 7 章总结与体会 电热水器水温水位控制系统设计 第 18 页 本系统使用了性价比较高的 AT89C51 单片机实现了对电热水器水位水温的预置、检 测、控制、显示和缺水报警等功能。利用数字技术和频率技术分别检测水温和水位,大大 提高了系统的抗干扰能力。利用电梯继电器控制加热器和进水阀的通断,可以远距离控制 但由于实际的制作的过程中，其制作电容用的板子没有很好的绝缘材料的密封，使得其 容值不断的变化，因而其震荡的频率（在看似相同的情况下）也不断的改变，并且改变 的数值的范围与理论值相差很大，在此很抱歉，没有做成功。 但是，通过对这次基于单片机的太阳能温控进水及水温水位显示控制装置的设计， 我将在大学里所学的专业知识在这次毕业设计中的到了广泛的运用，加深了理论与实际 的联系。提高了思维与动手能力，增长了才干；培养了自己的创新意识，使自己在单片 机应用方面得到了全面提高，为今后的工程实际应用，新产品开发奠定了基础。 通过这次课程设计，自己进一步熟悉和掌握了 ISIS 仿真软件 PROTEL 软件,体会到 ISIS、PROTEL 等功能强大的设计软件，在现代电子系统设计中发挥的强大的作用。总之， 此次课程设计经过自己独立思考、查找资料，自己受益匪浅。而且，通过这次设计，更 深切地感觉到团队合作的重要性。是全体组员的共同努力，才完成了此次智能仪器课程 设计任务！ 总之，以往的课程设计都是停留在理论层面上，而这次课程设计的实际意义非常明 显。经过这次课程设计，自己从心理上就成长了不少，这将是自己以后人生路上一笔宝 贵的财富。 电热水器水温水位控制系统设计 第 19 页 参考文献参考文献 1 刘刚、秦永左. 单片机原理及应用M. 北京：北京大学出版社，20061. 2 胡汉才. 单片机原理及其接口技术 M. 北京：清华大学出版社，2004. 3 蔡美琴、张为民.MCS-51 系列单片机系统及其应用（第二版） M. 高等教育 出版社，2004. 4 杨振江、杜铁军.流行单片机实用子程序及应用实例 . 西安：西安电子科技大 学出版社，2002. 5 刘迎春、叶湘滨.现代新型传感器原理与应用 国防工业出版社，1998. 6 张毅刚、彭喜元.单片机原理及应用. 高等教育出版社，2007. 7 何立民. 单片机应用系统设计系统 .北京：北京航空航天大学出版社,2001 8 王幸之.单片机应用系统抗干扰技术 .北京：北京航空航天大学出版社,2001 9 徐煜明单片机原理及接口技术 电子工业出版社.2008 10张迎新单片微型计算机原理应用及接口技术 (第 2 版) 国防工业出版社， 2008 11曹巧媛.单片机原理及应用M.北京电子工业出版社,1997 12刘大茂.单片机应用系统监控主程序的设计方法 J.上海人民出版社,2000 13 Jannot Y, Coulibaly Y. 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Solar Energy 1999;65(2):918 电热水器水温水位控制系统设计 第 20 页 附录 1 附 录 2 2.1 主程 序清 单 主 程序: # inclu de # inclu de # inclu de # defin e uint unsigned int #define uchar unsigned char 电热水器水温水位控制系统设计 第 21 页 sbit buzzer=P10;/蜂鸣器 sbit heater=P16;/加热器 sbit c=P36;/水阀门 sbit P0_0=P37;/温度 DS18B20 数据线 sbit adc=P15;/ sbit ccl=P14; sbit led8=P00; sbit led7=P01; sbit led6=P02; sbit led5=P03; sbit led4=P04; sbit led3=P05; sbit led2=P06; sbit led1=P07;/8 位数码管显示位选端 uchar temp111; uchar a,b; uchar bitselect; bit key1,key2,key3,keyon,keyoff,buzzer1; uchar key1_state,temp,key2_state; uint pl; uint LED1_data,LED2_data,LED3_data,LED4_data,led_data; int ytm=40,yp=60,tm=0,p=0; long t0count,x,o; uchar code led_segment13=0xC0,0xCF,0xA4,0x86,0x8B,0x92,0x90,0xC7,0x80,0x82,0x70,0x FF,0xBF; uchar disbuffer=0,0,0,0,0,0,0,0; / 温度值的变量； / 结果为负和正的标志位。 /*延时程序*/ 电热水器水温水位控制系统设计 第 22 页 void delay(uint v) while(v!=0) v-; /*显示模块*/ /* void display1(void) for(bitselect=0;bitselectytm+3heater=0; if(pyp+5c=0; if(p0) i-; / 延时 P0_0 = 1; i = 4; while (i0) i-; 电热水器水温水位控制系统设计 第 26 页 presence= P0_0; delay(20); return (presence); bit tmpread (void)/ 读取数据的一位 unsigned int i; bit dat; P0_0 = 0; P0_0 = 1; i+; i+; /延时 dat = P0_0; i = 8; while (i0) i-;/ 延时 return (dat); unsigned char tmpread2 (void) /读一个字节 unsigned char i,j,dat; dat = 0; for (i=1;i 1); return (dat); void tmpwrite (unsigned char dat)/写一个字节 unsigned int i; unsigned char j; bit testb; for (j=1;j 1; 电热水器水温水位控制系统设计 第 27 页 if (testb) P0_0 = 0; / 写 0 i+; i+; P0_0 = 1; i = 8; while (i0) i-; else P0_0 = 0; / 写 0 i = 8; while (i0) i-; P0_0 = 1; i+; i+; void tmpchange(void)/ ds1820 开始转换 tmreset ();/ 复位 delay (200);/ 延时 tmpwrite (0xcc);/ 跳过序列号命令 tmpwrite (0x44); / 发转换命令 44H, /* /* void tmp (void)/ 读取温度 tmreset ();/ 复位 delay (200);/ 延时 tmpwrite (0xcc); / 跳过序列号命令 tmpwrite (0xbe); / 发送读取命令 a = tmpread2 (); / 读取低位温度 P0_0 = 0; 电热水器水温水位控制系统设计 第 28 页 b = tmpread2 (); /读取高位温度 P0_0 = 0; tm_read() tmpchange();/ 开始温度转换 delay(200);/ 读取延时 tmp(); P0_0=0;/读取温度 temp111=(b4); if(tmreset ()=0) disbuffer3=11; disbuffer2=(temp111/10)%10; /- - disbuffer1=temp111%10; disbuffer0=10; else if (tmreset ()=1) disbuffer3=11; disbuffer2=12; disbuffer1=12; disbuffer0=10; /*液位数据读取比较控制程序 */ uchar tlc549_read() uchar i,adcdata; adcdata=0; for(i=0;i0xB8)p=50; if(temp0x86)p=85; /* disbuffer3=pl/1000%10; disbuffer2=pl/100%10; disbuffer1=pl/10%10; disbuffer0=pl%10; display(); /*测频率*/ /*主程序*/ main() uint i; delay(100); TMOD=0x51; TH0=0xfc; TL0=0x66; TH1=0x0; TL1=0x0; t0count=0; EA=1; ET0=1; TR0=1; /打开定时器 T0 ET1=1; TR1=1; LED1_data=1; LED2_data=2; LED3_data=3; LED4_data=5; 电热水器水温水位控制系统设计 第 30 页 key1=0;key2=0; P2=0x00; buzzer1=0; key1_state=0; for(i=0;i8;i+) alarm(); while(1) read_key(); KeyProcess(); level_read(); SetProcess(); time0 () interrupt 1 using 1 TH0=0xFc; TL0=0xe0; t0count=t0count+1; if (t0count=1200) x+; if(x=2)x=0; if(x=0)o=1; pl=TH1*256; pl=pl+TL1; TH1=0x0; TL1=0x0; t0count=0; countor1 () interrupt 3 using 2 TH1=0x0; 电热水器水温水位控制系统设计 第 31 页 TL1=0x0; 附录 3 元件名称元件型号个数功能备注 单片机芯片AT89S511系统控制中心 继电器AQR10AZ-Z4/6VDC2控制加热器的通/断 温度传感器DS19B201测量水温数字化传感器 数码管四位一体数码管2显示水温和水位 液位传感器电容式（自制）1测量水位 进水阀1自动加水开关家用小型 12V 电源接口1+12V 电源输入接口 蜂呜器1产生音频信号 下载接口ISP 下载接口1程序下载接口 电源开关1接通和断开电源按下为导通 外部存储器CAT24C0212K 容量 EEPROM 晶振12M 晶体振荡器1时钟振荡源 稳压管LM78051 稳压管LM78121 按键轻触按键5键盘控制 发光二极管LED4显示系统状态红 2 绿 1 黄 1 电阻 电容230P 电热水器水温水位控制系统设计 第 32 页 电感 电热水器水温水位控制系统设计 第 33 页 致谢 从论文选题到搜集资料，从提纲的完成到正文的反复修改，我经历了喜悦、聒噪、 痛苦和彷徨，在写作论文的过程中，心情是如此复杂。如今，伴随着这篇毕业论文的最 终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。 我要感谢我的老师。他们为人随和热情，治学严谨细心。从选题、定题、撰写提纲， 到论文的反复修改、润色直至定稿，老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导。正 是有了老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才得以顺利完成。 我还要感谢我的导员老师以及给我们授课的所有老师们，是他们让我学到了很多很 多知识，让我看到了世界的精彩，让我学会了做人做事。 最后感谢我的同学、朋友们，有了他们我的人生才丰富，有了他们我在奋斗的路上 才不孤独，谢谢他们。 电热水器水温水位控制系统设计 第 34 页 作品（软件）使用说明书 热水器程序 1.0 本设计由温度测量控制，液位测量控制，显示，报警，输入等五个模块 构成，其中： 液位测量使用 TLC549 对电压进行测量，得到压阻式传感器上电压数据，从而得到液位值， 或者通过 T1 计数器测量频率，加以转化得到液位值温度测量通过使用 DS18B20 直接对温 度进行测量，得出数据显示通过四位 7 段数码管显示数据“-88-”为显示位” 88C“显示温度。再通过与预设进行比较，当温度或液位超过设定，则报警。 操作方法： 按 KEY1 切换工作状态，正常工作，设定预设温度，设定预设水位。 正常工作时 KEY2，KEY3 无效。实时温度和液位交替显示，在此模式下报警才有效； 设定预设温度，KEY2 加 1 摄氏度，KEY3 减 1 摄氏度；此时控制端口均为低 设定预设水位，KEY2 加 20%，KEY3 无效。此时控制端口均为低。 电热水器水温水位控制系统设计 第 35 页 为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O(_)O 谢谢！谢谢！2 Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the seven-day Chinese 为你提供优秀的毕业论文设计参考资料，请您删除一下内容，为你提供优秀的毕业论文设计参考资料，请您删除一下内容，O(_)O 谢谢！谢谢！National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may become more fatigued after the holiday, due to battling the large crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to visit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are inevitable at most places. Also to be expected are increasing transport and accommodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also common that you ll wait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the week-long holiday in October. Traveling during this period is a matter that needs thorough preparation. If you are short on time to plan the upcoming “Golden Week“ it may not be a bad idea to avoid some of the most crowded places for now. There is always a place so fascinating that everyone yearns for. Arxan is a place like this. The beauty of Arxan is everlasting regardless of the changing of four seasons. Bestowed by nature, its spectacular seasonal landscape and mountains are just beyond word. Arxan is a crucial destination for the recommended travelling route, “China Inner Mongolia Arxan Hailar Manzhouli“. It is also the joint of the four prairies across the Sino-Mongolian border, where people gravitate towards the exotic atmosphere mixed with Chinese, Russian, and Mongolia elements. As a historic site for the Yitian Battle, Arxan still embodies the spirit of Genghis Khan. Walking into Arxan, you will be amazed by a kaleidoscope of gorgeous colors all the year round - the Spring azaleas blooming red in the snow, the Summer sea wavering blue in the breeze, the Autumn leaves painted in yellow covering volcanic traces, and the Winter woods shining white on the vast alpine snowscape. Hinggan League Arxan city is situated in the far eastern area of Inner Mongolia Autonomous Region. Its full name “Ha