畢業(yè)設(shè)計(jì)---熱水器水溫水位控制儀的設(shè)計(jì)

1、<p>　　熱水器水溫水位控制儀的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　可編程控制器單片機(jī)、PLC等的出現(xiàn)大大提高了現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)化程度，改善了產(chǎn)品的工作性能。本次設(shè)計(jì)是對(duì)熱水器水溫水位控制系統(tǒng)的智能化改進(jìn)，采用單片機(jī)對(duì)其水溫水位參數(shù)進(jìn)行控制，提高了熱水器的工作穩(wěn)定性，同時(shí)引進(jìn)了數(shù)字傳感器對(duì)水溫進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這樣也就提高了系

2、統(tǒng)的控制精度，對(duì)水位的控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。雖然是對(duì)熱水器水溫水位控制的改進(jìn)，但這種智能化的改進(jìn)方法也可以應(yīng)用到工業(yè)、生活的各個(gè)水溫和水位控制的環(huán)境中去，對(duì)于其他相關(guān)參數(shù)的控制的改進(jìn)也具有一定的借鑒意義。</p><p>　　此次的基于單片機(jī)的水溫水位控制系統(tǒng)是一個(gè)改進(jìn)性的智能化產(chǎn)品，以其自身的控制精度高、穩(wěn)定性好和成本低的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在今后將會(huì)由廣泛的實(shí)用價(jià)值，其基于單片機(jī)的改進(jìn)方法也具用

3、廣泛的應(yīng)用意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：熱水器，加熱, 水位檢測(cè)，水溫檢測(cè)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This academic is about a controller which is based on Single-chip Computer’s controlling the wa

4、ter heater’s water-temperature and water-level. It improved the water heaters intelligence greatly.</p><p>　　This system can automatically detect the water heaters and water temperatures and can show the act

5、ual water lever and water temperature on time. When the water lever and water temperature exceeds the limitation, this system can automatically pump water to appropriate water lever and can increase temperature to the ri

6、ght value. Water temperature and water level can be self-defined by keys. what’ s more, this system can define water temperature and water-level at random in certain areas which is c</p><p>　　Keywords: Water

7、 heaters, heating, Water level’s examination</p><p>　　Water temperature’s examination</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　第2章

8、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論與選擇2</p><p>　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇2</p><p>　　2.1.1 總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖2</p><p>　　2.2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論3</p><p>　　2.3 水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論3</p><p>　　2.4 數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論

9、3</p><p>　　2.5 報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論4</p><p>　　第3章 系統(tǒng)工作原理5</p><p>　　3.1水溫控制系統(tǒng)5</p><p>　　3.2水位控制系統(tǒng)5</p><p>　　3.3水溫水位顯示系統(tǒng)5</p><p>　　3.4熱水器報(bào)警系統(tǒng)5<

10、/p><p>　　第4章 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　4.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)6</p><p>　　4.1.1時(shí)鐘電路6</p><p>　　4.1.2 復(fù)位電路6</p><p>　　4.1.3 下載口電路7</p><p>　　4.1.4 串行通信接口電路圖8</

11、p><p>　　4.2 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)8</p><p>　　4.2.1 TC1602A簡(jiǎn)介8</p><p>　　4.2.2 LCD1602與單片機(jī)的連接圖14</p><p>　　4．3 水位檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　4．4 水溫檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.4.

12、1 單線數(shù)字溫度計(jì)DSl820介紹15</p><p>　　4.4.2溫度計(jì)算16</p><p>　　4.4.3 DSl820工作過(guò)程及時(shí)序16</p><p>　　4.4.4 DS18B20與單片機(jī)的硬件連接圖18</p><p>　　4．5報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)19</p><p>　　4．6繼電器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

13、20</p><p>　　4．7電源電路21</p><p>　　第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1 系統(tǒng)硬件開(kāi)機(jī)自檢程序設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.2 系統(tǒng)自動(dòng)上水程序設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.3 水溫水位交替顯示流程圖設(shè)計(jì)23</p><p>　　

14、5.4 系統(tǒng)按鍵程序設(shè)計(jì)25</p><p>　　第6章 系統(tǒng)可靠性處理26</p><p>　　6.1 硬件調(diào)試26</p><p>　　6.1.1 接地處理26</p><p>　　6.1.2 隔離處理26</p><p>　　6.1.4 濾波處理27</p><p>　　6.2

15、 軟件調(diào)試27</p><p>　　第7章 熱水器水溫水位控制儀使用說(shuō)明28</p><p><b>　　總 結(jié)29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>

16、　　附錄一 系統(tǒng)原理圖32</p><p>　　附錄二 部分源程序清單33</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，給人們的生活帶來(lái)了根本性的變化，如果說(shuō)微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使現(xiàn)代的科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么可編程控制器的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)控制測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次

17、新的革命。在現(xiàn)代社會(huì)中，水位和溫度控制不僅應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面，其作用也體現(xiàn)到了各個(gè)方面。</p><p>　　隨著人們生活質(zhì)量的提高，酒店廠房及家庭生活中都會(huì)見(jiàn)到水位和溫度控制的影子，水位和溫度控制將更好的服務(wù)于社會(huì)目前，單片機(jī)控制器在從生活工具到工業(yè)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域，例如生活工具的電梯、工業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)場(chǎng)控制儀表、數(shù)控機(jī)床等。尤其是用單片機(jī)控制器改造落后的設(shè)備具有性價(jià)比高、提高設(shè)備的使用壽命、提高設(shè)備的自動(dòng)化程度的

18、特點(diǎn)。</p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)及日常生活中常常需要用到水位和溫度控制,早期水位和溫度控制主要應(yīng)用于工廠中，例如工廠中的大型鍋爐，必須實(shí)時(shí)的掌握鍋爐的水位和溫度，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。</p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，熱水器在改善人們生活質(zhì)量中起到了非常重要的作用。現(xiàn)在市面上的熱水器種類繁多，電熱水器、太陽(yáng)能熱時(shí)器、煤氣熱水器等，它們僅僅是提供能量的方式不同而已，但它們

19、都需要對(duì)其主要的水位和水溫參數(shù)加以控制，實(shí)現(xiàn)熱時(shí)器的自動(dòng)化。</p><p>　　早期溫度和水位的參數(shù)控制時(shí)通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)的，這種方式不僅電路復(fù)雜，成本高，而且誤差大，系統(tǒng)地穩(wěn)定性不好，單片機(jī)及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有效地解決了這些缺點(diǎn)，特別是傳感器的發(fā)展，更好的提高了檢測(cè)參數(shù)的精度。</p><p>　　選擇熱水器水溫水位控制儀的設(shè)計(jì)課題，是因?yàn)闊崴鞑粌H在人們生活中的重要性，更重

20、要的是熱水器系統(tǒng)地聚溫度和水位參數(shù)于一身，對(duì)于更好的掌握和認(rèn)識(shí)單片機(jī)的應(yīng)用和傳感器的應(yīng)用，系統(tǒng)地深刻認(rèn)識(shí)自動(dòng)控制的實(shí)際應(yīng)用，掌握復(fù)雜的多子系統(tǒng)地設(shè)計(jì)起到了很強(qiáng)的鍛煉作用。</p><p>　　我所采用的控制芯片為P89V51，此芯片功能強(qiáng)大，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)對(duì)電路的設(shè)計(jì)，對(duì)芯片的外圍擴(kuò)展，來(lái)達(dá)到對(duì)熱水器水溫和水位的控制和調(diào)節(jié)功能。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案討論與選擇&

21、lt;/p><p>　　2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇</p><p>　　方案1：采用傳統(tǒng)的數(shù)字模似電路,功能可以實(shí)現(xiàn),但電路復(fù)雜,溫度誤差大,成本高,可靠性差。</p><p>　　方案2：采用單片機(jī)控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，成本低，性能穩(wěn)定，溫度誤差只有0.5攝式度。</p><p>　　方案2與方案1比較，有著明顯的優(yōu)勢(shì)，所以我采用方案2。

22、</p><p>　　2.1.1 總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的水溫水位控制，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能要求，構(gòu)造總體方框圖如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 總體系統(tǒng)方案圖</p><p>　　2.2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論</p><p>　　如果采用熱電阻，電路需接A/D轉(zhuǎn)換電路，

23、由單片機(jī)換算出實(shí)際溫度，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且也精度不高，但采用Danas生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器ds18B20，可直接與單片機(jī)的1位I/O相接，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占用單片機(jī)的口線資源極少，精度高，而且價(jià)格便宜，DS18B20以其自身獨(dú)特的各方面優(yōu)點(diǎn)作為溫度傳感器進(jìn)行溫度采樣應(yīng)用于此熱水器水溫水位控制系統(tǒng)中實(shí)在是當(dāng)仁不讓。</p><p>　　2.3 水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論</p><p>

24、　　此系統(tǒng)要進(jìn)行水溫水位控制，馬上想到的是水溫水位的兩個(gè)參數(shù)的控制，在溫度傳感器采用DS18B20之后，對(duì)于水位的控制不假思索的想到要運(yùn)用水位傳感器，經(jīng)過(guò)幾天的資料搜集，發(fā)現(xiàn)水位的傳感器是通過(guò)壓力傳感器變換過(guò)來(lái)的，看到最多的是浮球式液位傳感器，而且此傳感器的適用溫度范圍和測(cè)試精度也適合該設(shè)計(jì)系統(tǒng)，但唯一的缺點(diǎn)了價(jià)格非常昂貴；后來(lái)又考慮采用應(yīng)用于秤中的數(shù)字壓力傳感器，去測(cè)得整個(gè)容器中水的變化和容器中液位的換算關(guān)系，此想法是基于發(fā)現(xiàn)電子秤能

25、夠測(cè)得一張紙的重量，但是在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到容器的氧化，容器內(nèi)部的水垢增多，而且容器的外置也會(huì)產(chǎn)生整個(gè)容器重量的變化，從而造成液位采集的不準(zhǔn)確，此壓力傳感器的市場(chǎng)價(jià)格也比較昂貴，應(yīng)用于此控制模型中也是一種浪費(fèi)；從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的角度出發(fā)，自制了八根線將容器中的液位分成了八個(gè)水位擋，通過(guò)和電源正極的結(jié)合，利用水導(dǎo)電的特性，通過(guò)9012三極管等元件構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路的電平轉(zhuǎn)換，將液位數(shù)據(jù)輸入P2口，通過(guò)單片機(jī)換算轉(zhuǎn)換成液位數(shù)據(jù)存入一個(gè)存儲(chǔ)器單元，隨

26、時(shí)讀取。</p><p>　　2.4 數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論</p><p>　　為了能構(gòu)造一個(gè)適合的人機(jī)界面，在諸多的顯示器件中TC1602的液晶字符性顯示器非常適合運(yùn)用于此控制系統(tǒng)當(dāng)中的，它的功能特性也完全適用于此設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能要求，也不會(huì)造成資源的浪費(fèi)，所以就確定TC1602作為本此設(shè)計(jì)系統(tǒng)的顯示器件。為了配合顯示器件，就需設(shè)置按鍵，根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和單片機(jī)的口線資源，為系統(tǒng)

27、配制了四個(gè)獨(dú)立式鍵盤(pán)，K1鍵為確定鍵，K2和K3鍵作為光標(biāo)的移動(dòng)和數(shù)據(jù)的增減，K4鍵作為設(shè)置鍵。</p><p>　　2.5 報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案討論</p><p>　　作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，免不了要設(shè)置報(bào)警裝置，處于系統(tǒng)模型化的考慮，采用蜂鳴器和二極管的結(jié)合，伴隨著系統(tǒng)故障的產(chǎn)生和動(dòng)作的產(chǎn)生，給予人以視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的提示，使之能通過(guò)多種方式掌握系統(tǒng)的狀態(tài)，而且此報(bào)警裝置也比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。<

28、/p><p>　　第3章 系統(tǒng)工作原理</p><p>　　此系統(tǒng)是為多子系統(tǒng)的綜合性控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)過(guò)程中也是分塊實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)調(diào)試，最后進(jìn)行綜合實(shí)現(xiàn)，以下就從各子系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分別進(jìn)行說(shuō)明。</p><p><b>　　3.1水溫控制系統(tǒng)</b></p><p>　　該子系統(tǒng)利用低功耗單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)溫

29、度采樣，將采樣的溫度值通過(guò)單片機(jī)的P0.7口送入單片機(jī)處理，然后實(shí)現(xiàn)水溫的控制,利用按鍵對(duì)水溫的值進(jìn)行設(shè)置，按確定鍵后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)繼電器啟動(dòng)電熱絲對(duì)水進(jìn)行加溫，能自動(dòng)補(bǔ)償溫度到自定義溫度，正常狀況下顯示水溫的同時(shí)檢測(cè)下限溫度，反饋溫度信息并及時(shí)調(diào)整，使之保持溫度在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定。 </p><p><b>　　3.2水位控制系統(tǒng)</b></p><p>　　該

30、子系統(tǒng)能進(jìn)行水位的控制，利用自制的八根導(dǎo)線對(duì)水位的信息進(jìn)行采集，并通過(guò)單片機(jī)的P2口送入給單片機(jī)處理加工，通過(guò)顯示器顯示，共有8個(gè)水位擋，從600ml到1300ml，1000ml一個(gè)擋，可通過(guò)按鍵對(duì)水位進(jìn)行設(shè)置，確定后通過(guò)驅(qū)動(dòng)繼電器啟動(dòng)小型水泵給予加水到熱水器自定義的水位同時(shí)檢測(cè)下限水位，反饋水位信息給單片機(jī)進(jìn)行處理并及時(shí)調(diào)整，使系統(tǒng)的水位保持在一定的范圍內(nèi)。</p><p>　　3.3水溫水位顯示系統(tǒng)</

31、p><p>　　該子系統(tǒng)采用TC1602液晶顯示起能實(shí)時(shí)的顯示熱水器的水溫水位信息，按鍵操作時(shí)，采用菜單提示性顯示，引導(dǎo)用戶進(jìn)行操作，界面分辨率可調(diào)，字符清晰。</p><p>　　3.4熱水器報(bào)警系統(tǒng)</p><p>　　該系統(tǒng)利用蜂鳴器和同步工作的發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)能給予人視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上的系統(tǒng)故障報(bào)警和水溫水位信息報(bào)警，以便及時(shí)掌握熱水器系統(tǒng)的工作狀況，系統(tǒng)自己不能處理的

32、就可以人工輔助處理，這樣能讓系統(tǒng)更好的運(yùn)行在穩(wěn)定狀況下。</p><p>　　第4章 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì) </p><p>　　4.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p><b>　　4.1.1時(shí)鐘電路</b></p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步

33、工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。</p><p>　　在MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳，輸出端為引腳，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用6MHz的石英晶體。時(shí)鐘電路如下圖4.1：</p><p>　　圖4.1 時(shí)鐘電路</p><p>　

34、　4.1.2 復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。</p><p>　　RST引腳是單片機(jī)復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期（即2個(gè)機(jī)器周期）

35、以上，若使用頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò)4s才能完成復(fù)位操作。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的。在本設(shè)計(jì)中采用了按鍵電平復(fù)位方式，其復(fù)位電路如下圖4.2：</p><p><b>　　圖4.2 復(fù)位電路</b></p><p>　

36、　4.1.3 下載口電路</p><p>　　為了將軟件程序下載到單片機(jī)中，必須為之設(shè)計(jì)一種串行接口電路，在此電路中采用MAX232芯片，MAX232片內(nèi)含有一個(gè)電容性發(fā)生器以便在5V電源供電時(shí)提供EIA/TIA-232-E電平。每個(gè)接收器將EIA/TIA-232-E電平輸入轉(zhuǎn)為5V TTL/COMS輸入電平轉(zhuǎn)換為EIA/TIA-232-E電平。DW或N封裝及邏輯符號(hào)如下圖4.3：</p><

37、p>　　圖4.3 MAX232的DW或N封裝及邏輯符號(hào)</p><p>　　MAX232工作特點(diǎn)如下：</p><p>　　1、 單5V電源工作</p><p>　　2、 LinBiCMOS工藝</p><p>　　3、 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器</p><p>　　4、 正負(fù)30V輸入電平</p>

38、<p>　　5、 低電源電流：典型值是8mA</p><p>　　6、 符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-232-E及ITU推薦標(biāo)準(zhǔn)V.28</p><p>　　7、 ESD保護(hù)大于MIL-STD-883（方法3015）標(biāo)準(zhǔn)的2000V</p><p>　　4.1.4 串行通信接口電路圖</p><p>　　在串行接口電路

39、設(shè)計(jì)中MAX232主要用于數(shù)據(jù)的串行通訊，對(duì)電子鐘程序的下載調(diào)試。應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖如圖4.4所示：</p><p>　　圖4.4 串行通信接口電路圖</p><p>　　4.2 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 TC1602A簡(jiǎn)介</p><p>　　該系統(tǒng)的顯示部分采用TC1602字符液晶顯示器，TC1602A是一種16字×

40、2行的字符型液晶顯示模塊，其顯示面積為64.5×13.8mm2 ， TC1602A的引腳排列如圖4.5所示，它</p><p>　　圖4.5 TC1602A的引腳排列</p><p>　　有16個(gè)引腳可與外界相連。</p><p>　　1腳VSS：接地； </p><p>　　2腳Vdd：接＋5V電源；</p>&l

41、t;p>　　3腳VO：對(duì)比度調(diào)整端，LCD驅(qū)動(dòng)電壓范圍為Vdd～VO。當(dāng)VO接地時(shí)，對(duì)比度最強(qiáng)；</p><p>　　4腳RS：寄存器選擇端，RS為0時(shí)，選擇命令寄存器IR；RS為1時(shí)，選擇數(shù)據(jù)寄存器DR； </p><p>　　5腳R/W：讀寫(xiě)控制端，R/W為1時(shí)，選擇讀出；R/W為0時(shí)，則選擇寫(xiě)入；</p><p>　　6腳E[Enable]：使能控制端，

42、E為1時(shí)，使能；E為0，禁止；</p><p>　　7腳～14腳D0～D7：數(shù)據(jù)總線；</p><p>　　15腳LED＋：背景光源，接＋5V；</p><p>　　16腳LED－：背景光源，接地</p><p><b>　　其內(nèi)部結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由DDRAM、CG

43、ROM、CGRAM、IR、DR、BF、AC等大規(guī)模集成電路組成。</p><p>　　DDRAM為數(shù)據(jù)顯示用的RAM（Data DisplayRAM，簡(jiǎn)稱DDRAM），用以存放要LCD顯示的數(shù)據(jù)，只要將標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼放入DDRAM，內(nèi)部控制線路就會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)傳送到顯示器上，并顯示出該ASCII碼對(duì)應(yīng)的字符；</p><p>　　CGROM為字符產(chǎn)生器ROM（Character Gene

44、ratorROM，簡(jiǎn)稱CGORM），它存儲(chǔ)了192個(gè)5×7的點(diǎn)陣字型，但只能讀出不能寫(xiě)入；</p><p>　　CGRAM為字型、字符產(chǎn)生器的RAM（CharacterGenerator RAM，簡(jiǎn)稱CGRAM），可供使用者存儲(chǔ)特殊造型的造型碼，CGRAM最多可存8個(gè)造型；</p><p>　　IR為指令寄存器（Instruction Register，簡(jiǎn)稱IR），負(fù)責(zé)存儲(chǔ)MCU

45、要寫(xiě)給LCD的指令碼，當(dāng)RS及R／W引腳信號(hào)為0且E[Enable]引腳信號(hào)由1變?yōu)?時(shí)，D0～D7引腳上的數(shù)據(jù)便會(huì)存入到IR寄存器中；</p><p>　　DR為數(shù)據(jù)寄存器（Data Register，簡(jiǎn)稱DR），它們負(fù)責(zé)存儲(chǔ)微機(jī)要寫(xiě)到CGRAM或DDRAM的數(shù)據(jù)，或者存儲(chǔ)MCU要從CGRAM或DDRAM讀出的數(shù)據(jù)。因此，可將DR視為一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，當(dāng)RS及R／W引腳信號(hào)為1且E[Enable]引腳信號(hào)由1變?yōu)?/p>

46、0時(shí)，讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)RS引腳信號(hào)為1，R／W引腳信號(hào)為0且E[Enable]引腳信號(hào)由1變?yōu)?時(shí)，存入數(shù)據(jù)；</p><p>　　BF為忙碌信號(hào)（Busy Flag，簡(jiǎn)稱BF），當(dāng)BF為1時(shí)，不接收微機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令；當(dāng)BR為0時(shí)，接收外部數(shù)據(jù)或指令，所以，在寫(xiě)數(shù)據(jù)或指令到LCD之前，必須查看BF是否為0；</p><p>　　AC為地址計(jì)數(shù)器（Address Counter，簡(jiǎn)稱AC），

47、負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)寫(xiě)入／讀出CGRAM或DDRAM的數(shù)據(jù)地址，AC依照MCU對(duì)LCD的設(shè)置值而自動(dòng)修改它本身的內(nèi)容。</p><p>　　TC1602A可分2行共顯示32個(gè)字符，每行顯示16個(gè)字符。</p><p><b>　　其指令系統(tǒng)：</b></p><p>　　TC1602A內(nèi)有2個(gè)寄存器：一個(gè)是命令寄存器，另一個(gè)是數(shù)據(jù)寄存器。所有對(duì)TC160

48、2A的操作必須先寫(xiě)命令字，再寫(xiě)數(shù)據(jù)。指令系統(tǒng)如表4.1。</p><p>　　表4.1 指令系統(tǒng)</p><p><b>　　各指令功能：</b></p><p>　　1、清屏指令[00000001(001H)]</p><p>　　清屏指令DD RAM的內(nèi)容全部被清除，光標(biāo)回到左上角的原點(diǎn)，地址計(jì)數(shù)器AC=0。<

49、;/p><p>　　2、軟復(fù)位指令[00000011(003H)或00000010(002H)]</p><p>　　本指令使光標(biāo)和光標(biāo)所在的字符回原點(diǎn)，但DD RAM單元的內(nèi)容不變。</p><p>　　3、設(shè)置輸入模式指令[輸入方式設(shè)置]</p><p>　　其中：I/D位是控制當(dāng)數(shù)據(jù)寫(xiě)入DD RAM（CG RAM）或從DD RAM（CG R

50、AM）中讀出數(shù)據(jù)時(shí)，AC自動(dòng)加1或自動(dòng)減1。當(dāng)I/D=1時(shí)，自動(dòng)加1；I/D=0時(shí)，自動(dòng)減1。S位則控制顯示內(nèi)容左移或右移。當(dāng)S=1且數(shù)據(jù)寫(xiě)入DD RAM時(shí)，顯示將全部左移（I/D=1）或右移（I/D=0），此時(shí)光標(biāo)看上去未動(dòng)，僅僅顯示內(nèi)容移動(dòng)，但讀出時(shí)顯示內(nèi)容不移動(dòng)：當(dāng)S=0時(shí)，顯示不移動(dòng)，光標(biāo)左移或右移。</p><p>　　4、顯示開(kāi)關(guān)控制指令</p><p>　　其中：D位是顯示控

51、制位。當(dāng)D=1時(shí)，開(kāi)顯示：而D=0時(shí)則關(guān)顯示，此時(shí)DDRAM的內(nèi)容保持不變。C位為光標(biāo)控制位。當(dāng)C=1時(shí)，開(kāi)光標(biāo)顯示：C=0時(shí)則關(guān)光標(biāo)顯示。B位是閃爍控制位。當(dāng)B=1時(shí)，光標(biāo)和光標(biāo)所指的字符共同以1.25Hz的速率閃爍；B=0時(shí)不閃爍。</p><p><b>　　5、位移控制指令</b></p><p>　　表4.2 移動(dòng)真值表</p><p&g

52、t;　　注：*為0和1任意一個(gè)</p><p>　　該指令使光標(biāo)或顯示畫(huà)面在沒(méi)有對(duì)DD RAM進(jìn)行讀、寫(xiě)操作時(shí)被左移或右移。在兩行顯示方式下，光標(biāo)為閃爍的位置從第一行移到第二行。移動(dòng)真值表4.2所列。</p><p><b>　　6、系統(tǒng)初始化設(shè)置</b></p><p>　　注：*為0和1任意一個(gè)</p><p>　　

53、這條指令設(shè)置數(shù)據(jù)接口位數(shù)等，即是采用4位總線還是采用8位總線，顯示行數(shù)及點(diǎn)陣是5*7還是5*10.當(dāng)DL=1則選擇數(shù)據(jù)總線為8位的，數(shù)據(jù)位為DB7_DB0:當(dāng)DL=0則選擇4位數(shù)據(jù)總線，這時(shí)只有到了DB7~DB4，而DB3~DB0不用，在此方式下數(shù)據(jù)操作需要2次完成.當(dāng)N=1時(shí)，兩行顯示:N =0時(shí)為一行顯示.當(dāng)F=0時(shí)，5*7點(diǎn)陣:F=1時(shí)為5*10點(diǎn)陣.</p><p>　　7、CG RAM地址設(shè)置指令<

54、;/p><p>　　[0100 0000(040H)為用戶字模寫(xiě)入LCD起始地址]</p><p>　　這條指令設(shè)置CG RAM地址指針，地址碼D5-D0被送入AC，在此后，就可以將用戶自定義的顯示字符數(shù)據(jù)寫(xiě)入CG RAM或從CG RAM中讀出.</p><p>　　8、 DD RAM地址指針設(shè)置</p><p>　　[1000 0000(080

55、H)為第一行顯示起始地址，即為第一行第1列，081H~08FH為第2列到第15列] </p><p>　　[1100 0000(0C0H)為第二行顯示起始地址，即為第二行第1列，0C1H~0CFH為第2列到第15列]</p><p>　　此指令設(shè)置DD RAM地址指針的值，此后就可以將要顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DD RAM中.在HD44780控制器中由于內(nèi)嵌有大量的常用字符，這些字符都集成在CG

56、ROM中，當(dāng)要顯示這此點(diǎn)陣字符時(shí)，只需把該字符所對(duì)應(yīng)的字符代碼送給指定的DD RAM中即可.內(nèi)含HD44780控制器的點(diǎn)陣字符型LCD顯示器的字符碼表如表4.3所列。</p><p>　　表4.3 點(diǎn)陣字符型LCD的字符代碼表</p><p>　　4.2.2 LCD1602與單片機(jī)的連接圖</p><p>　　圖4.6 LCD1602與單片機(jī)的連接圖</p&g

57、t;<p>　　4.3 水位檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　水位檢測(cè)是充分運(yùn)用了水的導(dǎo)電性，八根導(dǎo)線等份依次排列在容器中，作為檢測(cè)水位用，從最底下的一根開(kāi)始，即換成水位為600ml開(kāi)始，1000ml一個(gè)水位擋，至到最上面的一根導(dǎo)線，即1300ml為止，在容器的最底部放了一根5V電源的正極導(dǎo)線，當(dāng)電源通電后，隨著水位的變化，水將淹沒(méi)一些導(dǎo)線，這時(shí)這些導(dǎo)線將會(huì)和電源正極連通，如果通過(guò)一驅(qū)動(dòng)電路將其電平

58、進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)入單片機(jī)的將會(huì)是對(duì)應(yīng)于水位的數(shù)據(jù)信號(hào)。其水位于數(shù)據(jù)信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4.4所示。</p><p>　　表4.4 水位于數(shù)據(jù)信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系</p><p>　　為使電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，必須設(shè)計(jì)八個(gè)并行的電平轉(zhuǎn)換電路，由于是由高電平轉(zhuǎn)換成低電平，所以選擇NPN的三極管，在此我選擇是的8050NPN的三極管，為了減小干擾，濾除干擾信號(hào)，在水位端加了一個(gè)1μF的電解電容，經(jīng)測(cè)試效果很好，水位

59、數(shù)據(jù)信號(hào)原本選擇的是P0口輸入，在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)沒(méi)有P2口理想，所以就選擇了P2口。水位數(shù)據(jù)的單根電平轉(zhuǎn)換電路如圖4.7所示，檢測(cè)水位部分模型如圖4.8所示。</p><p>　　圖4.7 檢測(cè)水位模型 圖4.8 水位數(shù)據(jù)的單根電平轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　4.4 水溫檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1 單線數(shù)字

60、溫度計(jì)DSl820介紹</p><p>　　DSl820數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入DSl820或從DSl820送出，因此從主機(jī)CPU到DSl820僅需一條線(和地線)。DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。因?yàn)槊恳粋€(gè)DSl820在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號(hào)，因此任意多個(gè)DSl820可以存放在同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。

61、DSl820的測(cè)量范圍從-55攝式度到+125攝式度，增量值為0.5攝式度，可在l s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。</p><p>　　每一個(gè)DSl820包括一個(gè)唯一的64位長(zhǎng)的序號(hào)，該序號(hào)值存放在DSl820內(nèi)部的ROM(只讀存貯器)中。開(kāi)始8位是產(chǎn)品類型編碼(DSl820編碼均為10H)。接著的48位是每個(gè)器件唯一的序號(hào)。最后8位是前面56位的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))碼。DSl820中還有用于存儲(chǔ)測(cè)得的溫度值

62、的兩個(gè)8位存貯器RAM，編號(hào)為0號(hào)和1號(hào)。1號(hào)存貯器存放溫度值的符號(hào)，如果溫度為負(fù)(攝式度)，則1號(hào)存貯器8位全為1，否則全為0。0號(hào)存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼，LSB(最低位)的1表示0.5攝式度。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以2就得到被測(cè)溫度值(-55攝式度-125攝式度)。DSl820的引腳如圖4.9所示。每只D51820都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)

63、線，但完成溫度測(cè)量的時(shí)間較長(zhǎng)：采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測(cè)量速度較快 。</p><p>　　4.4.2溫度計(jì)算 </p><p>　　1 、Ds1820用9位存貯溫值度，最高位為符號(hào)位，如表4.5為18b20的溫度存儲(chǔ)方式，負(fù)溫度S=1，正溫度S=0。如： 00AAH為+85攝式度,0032H為25攝式度，F(xiàn)F92H為55攝式度</p><p>　　表4.

64、5 18B20用9位的溫度存儲(chǔ)方式</p><p>　　2、Ds18b20用12位存貯溫值度，最高位為符號(hào)位，如表4.6為18b20的溫度存儲(chǔ)方式，負(fù)溫度S=1，正溫度S=0。如 ：0550H為+85攝式度，0191H為25.0625攝式度,FC90H為-55攝式度。</p><p>　　表4.6 18B20用12位的溫度存儲(chǔ)方式</p><p>　　4.4.3 D

65、Sl820工作過(guò)程及時(shí)序 </p><p>　　DSl820工作過(guò)程中的協(xié)議如下： </p><p>　　初始化：ROM操作命令;存儲(chǔ)器操作命令;處理數(shù)據(jù)。 </p><p><b>　　1、初始化 </b></p><p>　　單總線上的所有處理均從初始化開(kāi)始。 </p><p>　　2、ROM

66、操作命令 </p><p>　　總線主機(jī)檢測(cè)到DSl820的存在，便可以發(fā)出ROM操作命令之一，這些命令如： </p><p>　　指令 代碼 </p><p>　　Read ROM(讀ROM) [33H] </p><p>　　Match ROM(匹配ROM)[55H] </p><p>　　S

67、kip ROM(跳過(guò)ROM)[CCH] </p><p>　　Search ROM(搜索ROM)[F0H] </p><p>　　Alarm search(告警搜索) [ECH] </p><p>　　3、存儲(chǔ)器操作命令 </p><p>　　指令 代碼 </p>

68、;<p>　　Write Scratchpad(寫(xiě)暫存存儲(chǔ)器) [4EH] </p><p>　　Read Scratchpad(讀暫存存儲(chǔ)器) [BEH] </p><p>　　Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲(chǔ)器) [48H] </p><p>　　Convert Temperature(溫度變換) [44H] </p

69、><p>　　Recall EPROM(重新調(diào)出) [B8H] </p><p>　　Read Power supply(讀電源) [B4H] </p><p><b>　　4、時(shí)序 </b></p><p>　　主機(jī)使用時(shí)間隙(time slots)來(lái)讀寫(xiě)DSl820的數(shù)據(jù)位和寫(xiě)命令字的位。 </

70、p><p><b>　　a、初始化 </b></p><p>　　時(shí)序見(jiàn)圖4.12。主機(jī)總線to時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480us的低電平信號(hào))，接著在t1時(shí)刻釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài)，DSl820在檢測(cè)到總線的上升沿之后，等待15-60μs，接著DS1820在t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖(低電平，持續(xù)60-240 us)，如圖中虛線所示。 </p><p&g

71、t;　　圖12 初始化時(shí)序圖</p><p><b>　　b、寫(xiě)時(shí)間隙 </b></p><p>　　當(dāng)主機(jī)總線t0時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，就產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)間隙，見(jiàn)圖4.13、圖4.14，從t0時(shí)刻開(kāi)始15μs之內(nèi)應(yīng)將所需寫(xiě)的位送到總線上，DSl820在t0后15-60μs間對(duì)總線采樣。若低電平，寫(xiě)入的位是0，見(jiàn)圖4.13；若高電平，寫(xiě)入的位是1，見(jiàn)圖4.14。連續(xù)寫(xiě)2位間

72、的間隙應(yīng)大于1μs。 </p><p>　　圖4.13　寫(xiě)0時(shí)序 圖4.14　寫(xiě)1時(shí)序</p><p><b>　　c、讀時(shí)間隙 </b></p><p>　　見(jiàn)圖4.15，主機(jī)總線to時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，總線只須保持低電平l 7μs。之后在t1時(shí)刻將總線拉高，產(chǎn)生

73、讀時(shí)間隙，讀時(shí)間隙在t1時(shí)刻后t2時(shí)刻前有效。t2距t0為15μs。也就是說(shuō)，t2時(shí)刻前主機(jī)必須完成讀位，并在t0后的60μs一120 μs內(nèi)釋放總線。 </p><p><b>　　圖4.15　讀時(shí)序</b></p><p>　　4.4.4 DS18B20與單片機(jī)的硬件連接圖</p><p>　　用P0.7讀入溫度數(shù)據(jù)，如圖4.16所示<

74、;/p><p>　　圖4.16 DS18B20與單片機(jī)的硬件連接圖</p><p><b>　　4.5報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該報(bào)警系統(tǒng)主要是由蜂鳴器和發(fā)光二極管構(gòu)成，其設(shè)計(jì)的硬件電路如圖4.17所示。</p><p>　　圖4.17 報(bào)警系統(tǒng)電路</p><p>　　4.6繼電器驅(qū)

75、動(dòng)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　為了給容器中水補(bǔ)償溫度和水位，就須通過(guò)繼電器啟動(dòng)220V 交流電的電熱絲和小型水泵，這樣就須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)繼電器的驅(qū)動(dòng)電路。其硬件電路圖如圖4.18。</p><p>　　圖4.18 繼電器驅(qū)動(dòng)電路</p><p><b>　　4.7電源電路</b></p><p>　　電源電路為整個(gè)電路

76、提供電源，是電路設(shè)計(jì)不可缺少的一部分。電源電路的穩(wěn)定性決定著整個(gè)電路的可靠程度。在本設(shè)計(jì)中，整個(gè)電路需要+5V電源。</p><p>　　電源電路是把市電交流220V經(jīng)過(guò)變壓器降壓為交流12V，再通過(guò)二極管整流、電容濾波、三端集成穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓后輸出正5V直流電源。電源電路圖如下圖4.19所示：</p><p>　　圖4.19 電源電路</p><p>　　第5

77、章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 系統(tǒng)硬件開(kāi)機(jī)自檢程序設(shè)計(jì)</p><p>　　為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，即單片機(jī)上電復(fù)位開(kāi)始運(yùn)行后，需要對(duì)硬件各部分進(jìn)行自動(dòng)檢查，如果正常，系統(tǒng)就可以繼續(xù)往下執(zhí)行，如果不正常就必須出錯(cuò)報(bào)警，以便人工修正，為系統(tǒng)的正常運(yùn)行作好準(zhǔn)備。</p><p>　　由于該熱水器系統(tǒng)主要是由水位檢測(cè)、水溫檢測(cè)、顯示部分組成

78、，對(duì)于水位硬件電路的檢測(cè)，由于此硬件電路的故障變化性太大，不便于在自檢程序中表現(xiàn)，只能在后面的水位顯示中表現(xiàn)出來(lái)，所以省掉；對(duì)于其他部分硬件電路只需要通過(guò)讀出18B20檢測(cè)到的溫度即可表明，通常情況下DS18B20如果燒壞后，讀出的溫度一般為85度，如果線路的損壞，則程序不能往下執(zhí)行，同時(shí)顯示部分報(bào)錯(cuò)，報(bào)警系統(tǒng)響應(yīng)。</p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計(jì)思想，自檢程序設(shè)計(jì)框圖如圖5.1所示。</p>&

79、lt;p>　　圖5.1 自檢程序流程框圖</p><p>　　5.2 系統(tǒng)自動(dòng)上水程序設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)須檢查容器中的水位是否底于最低水位600ml,若低于600ml則自動(dòng)上水到默認(rèn)的1000ml，自動(dòng)上水程序框圖如圖5.2所示。</p><p>　　圖5.2 自動(dòng)上水程序框圖</p><p>　　5.3 水溫水

80、位交替顯示流程圖設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)在正常狀況下，交替顯示水溫水位的狀況，同時(shí)還要不斷檢測(cè)水溫是否低于下限溫度和水位是否底于下限水位以及滿足溫控上水的條件。其程序流程框圖如圖5.3所示。</p><p>　　圖5.3 水溫水位交替顯示流程框圖</p><p>　　5.4 系統(tǒng)按鍵程序設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)系統(tǒng)的操作是通過(guò)四個(gè)

81、按鍵進(jìn)行的，K1為確定鍵，既當(dāng)確認(rèn)加熱水溫?cái)?shù)值或加水水位數(shù)值后在按下此鍵就可進(jìn)行相應(yīng)的操作；K2、K3為操作方式和數(shù)值增減鍵；K4為設(shè)置鍵。其程序流程框圖如5.4所示。</p><p>　　圖5.4 按鍵程序流程框圖</p><p>　　第6章 系統(tǒng)可靠性處理</p><p><b>　　6.1 硬件調(diào)試</b></p><

82、;p>　　6.1.1 接地處理</p><p>　　在熱水器系統(tǒng)中，小信號(hào)回路、控制回路、以及它們的直流電源構(gòu)成了第一類弱信號(hào)地，系統(tǒng)中的繼電器以及它們的驅(qū)動(dòng)電源等連在一起構(gòu)成第二類功率地，系統(tǒng)中的外部機(jī)殼構(gòu)成了第三類機(jī)殼地，如果將系統(tǒng)中的第一類和第二類接在一起就會(huì)使它們之間存在的阻抗產(chǎn)生噪聲干擾，影響弱電回路。為了減少噪聲干擾，系統(tǒng)接地處理如圖6.1所示。</p><p>　　圖6

83、.1 相互獨(dú)立的電源接地</p><p>　　6.1.2 隔離處理</p><p>　　本熱水器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了更好的隔離功率電路和小信號(hào)控制電路之間的影響，采取了光電隔離技術(shù)。</p><p>　　光電隔離的目的是割斷兩個(gè)電路的電聯(lián)系，使之相互獨(dú)立，從而也就割斷了噪聲從一個(gè)電路進(jìn)入另一個(gè)電路的通路。此次設(shè)計(jì)運(yùn)用的光電耦合器實(shí)現(xiàn)的，其電路連接圖如圖6.2所示。<

84、;/p><p>　　圖6.2 光電隔離控制電路圖</p><p>　　6.1.4 濾波處理</p><p>　　濾波是為了抑制噪聲干擾。在直流電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲，如在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，就會(huì)在電源線上產(chǎn)生一個(gè)很大的尖鋒電流，形成瞬變的噪聲電壓。利用電容、電感等儲(chǔ)能元件可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲。通常也把這種作用稱之為濾波

85、或去耦。</p><p>　　在該熱水器系統(tǒng)中，為了進(jìn)行濾波或去耦，在單片機(jī)電源線的輸入端、直流電源輸出端、繼電器的輸入端并連兩個(gè)電容。</p><p><b>　　6.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　在軟件的調(diào)試過(guò)程中，是通過(guò)逐個(gè)功能調(diào)試成功，再到整體綜合功能調(diào)試成功。軟件編譯過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題，比如超出目標(biāo)范圍，則說(shuō)明當(dāng)條指令J

86、NB、CJNE的轉(zhuǎn)移指令的跳轉(zhuǎn)超出了范圍，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)定義的符號(hào)，則說(shuō)明是標(biāo)號(hào)的輸入錯(cuò)誤，如果指令的數(shù)量超出了一定范圍，編譯時(shí)就會(huì)報(bào)錯(cuò)而不能生成目標(biāo)文件，編譯可以通過(guò)，但功能不能實(shí)現(xiàn)的情況下，則可以采用在程序中夾雜點(diǎn)亮指示燈的方法去查看程序的執(zhí)行情況。</p><p>　　第7章 熱水器水溫水位控制儀使用說(shuō)明</p><p>　　單片機(jī)的控制電路接正五伏的直流電壓源，繼電器的功率電路接另一

87、個(gè)正五伏的直流電壓源，當(dāng)電源接好后，就可以按下系統(tǒng)得總電源開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行。首先系統(tǒng)進(jìn)行硬件電路的開(kāi)機(jī)自檢，主要是檢查DS18B20工作是否正常，顯示器是否正常工作，報(bào)警系統(tǒng)是否正常，在此同時(shí)1602顯示器同步顯示系統(tǒng)狀態(tài)，在此過(guò)程中用戶可以預(yù)置水位和水溫，接下來(lái)開(kāi)始檢測(cè)容器中的水位，是否低于下限水位，如果低于下限水位則開(kāi)始自動(dòng)上水至默認(rèn)水位1000ml，然后進(jìn)入水溫水位交替顯示的正常狀態(tài)，此時(shí)用戶可通過(guò)四個(gè)獨(dú)立式按鍵進(jìn)行水溫水位的

88、設(shè)置，按下K4鍵系統(tǒng)進(jìn)入菜單式選擇狀態(tài)，顯示器上光標(biāo)閃爍引導(dǎo)用戶進(jìn)行選擇操作，K2、K3鍵用來(lái)選擇設(shè)置項(xiàng)目，選擇按下K1確認(rèn)鍵后，開(kāi)始進(jìn)入自定義的水溫或水位的設(shè)置，設(shè)置完成后系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)補(bǔ)償水溫或水位，完成任務(wù)后又進(jìn)入水溫水位交替顯示的正常狀態(tài)，系統(tǒng)這是會(huì)自動(dòng)檢測(cè)容器中的水溫水位，同時(shí)比較水溫水位的下限，進(jìn)行及時(shí)的水溫水位補(bǔ)償，如果容器中處于水位底而溫度高的狀態(tài)，系統(tǒng)則會(huì)進(jìn)行加水來(lái)降低水溫的溫控上水的動(dòng)作，完成后自動(dòng)進(jìn)入水溫水位的交替顯

89、示狀態(tài)。每一次系統(tǒng)的動(dòng)作都配合聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)感受，使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　此次熱水器水溫水位控制系統(tǒng)耗時(shí)兩個(gè)月，先后經(jīng)歷了硬件制作和軟件設(shè)計(jì)，具體是通過(guò)每個(gè)板塊的設(shè)計(jì)調(diào)試再到整體的組合通過(guò)，在此過(guò)程中給我最大的感受就是理論上和實(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(wèn)題，才能更深刻

90、的認(rèn)識(shí)到理論中的一些基本問(wèn)題，也才能發(fā)現(xiàn)自己未知的新問(wèn)題，比如說(shuō)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題，以前是從未涉及到的，在這次的系統(tǒng)中由于添加了繼電器和大功率的電器，就給系統(tǒng)帶來(lái)了很多的不穩(wěn)定的問(wèn)題，在解決這些不穩(wěn)定問(wèn)題的過(guò)程中就提高了自己對(duì)完整系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中更重要的是學(xué)習(xí)到的工程設(shè)計(jì)方法。以前對(duì)于硬件的調(diào)試，由于方法的不科學(xué)，既耗精力又耗時(shí)間，效率非常不高，現(xiàn)在軟、硬件結(jié)合大大提高效率。在

91、軟件的排錯(cuò)和設(shè)計(jì)方面也提高了自己的能力，以前在程序編譯出現(xiàn)的錯(cuò)誤中，由于程序的量較少，出現(xiàn)的錯(cuò)誤也就較少，這次設(shè)計(jì)過(guò)程中程序量達(dá)到一千多條，對(duì)于排錯(cuò)和設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)，經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，我掌握了科學(xué)的程序排錯(cuò)和規(guī)范的程序設(shè)計(jì)，大大提高了程序的可讀性，也讓自己能在以后的大型工程程序的設(shè)計(jì)中便于團(tuán)體設(shè)計(jì)的接軌。同時(shí)，在這次設(shè)計(jì)中也掌握和認(rèn)識(shí)了很多的新器件。</p><p>　　在這漫長(zhǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)自己不斷的解決

92、工程中遇到的一個(gè)一個(gè)的問(wèn)題，磨練了自己的意志，提高了對(duì)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)，我想這些都是自己今后職業(yè)生涯中難得的寶貴經(jīng)驗(yàn)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，非常感謝以前各科任老師對(duì)我基礎(chǔ)科目打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，才有了我現(xiàn)在面對(duì)工程中困難無(wú)所畏懼的心理，同時(shí)感謝宋老師的精心指導(dǎo)和對(duì)我們畢業(yè)后階段工作的妥善安排，宋老師以其

93、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生了重要的影響。他淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，在此次畢業(yè)論文修改過(guò)程中我也學(xué)到了許多知識(shí)，對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更深的理解。 </p><p>　　另外，我還要特別感謝師兄們對(duì)我論文寫(xiě)作的指導(dǎo)，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助。還要感謝龍彪、朱鳳英同學(xué)對(duì)我硬件和環(huán)境上的支持，使我得以順利完成論文。&

94、lt;/p><p>　　最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990 [2]李珍,付植桐.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù).清華大學(xué)出版社，2004</p><

95、p>　　[3]李光弟,朱月秀.王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ).北京航空航天大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[4]童詩(shī)白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，2000</p><p>　　[5]李廣弟.朱月秀.王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ).北京航空航天大學(xué)出版社.1994</p><p>　　[6]清源計(jì)算機(jī)工作室.Protel 99 se 原理圖與PCB及仿真[M]

96、.北京：機(jī)械出版社2004.</p><p><b>　　附錄一 系統(tǒng)原理圖</b></p><p>　　附錄二 部分源程序清單</p><p>　　RS EQU P3.7</p><p>　　RW EQU P3.6</p><p>　

97、　E EQU P3.5</p><p>　　TEMH EQU 56H</p><p>　　TEMSHI EQU 57H</p><p>　　TEMGE EQU 58H</p><p>　　SHUIWENH EQU 54H</

98、p><p>　　SHUIWENL EQU 55H</p><p>　　SHUIWEI EQU 50H</p><p>　　QIANBAI EQU 53H</p><p>　　TH EQU 38 ;高溫報(bào)警點(diǎn)：38℃</p><p>　　

99、TL EQU 10 ;低溫報(bào)警點(diǎn)：10℃ </p><p>　　TEMPH EQU 40H ;讀出寄存器5個(gè)單元的內(nèi)容： 0，存溫度高8位值</p><p>　　TEMPL EQU 41H ; 1，存溫度低8位值</p><p>　　REG2 EQU

100、42H ; 2，存TH值</p><p>　　REG3 EQU 43H ; 3，存TL值</p><p>　　REG4 EQU 44H ; 4，存CONFIG數(shù)據(jù)</p><p>　　CONFIG9 EQU 1FH ; 9 位精度的CONFIG數(shù)據(jù)</p><p>

101、;　　CONFIG10 EQU 3FH ; 10位精度的CONFIG數(shù)據(jù)</p><p>　　CONFIG11 EQU 5FH ; 11位精度的CONFIG數(shù)據(jù)</p><p>　　CONFIG12 EQU 7FH ; 12位精度的CONFIG數(shù)據(jù)</p><p>　　DAT EQU

102、 P0.7 ; 模擬1-WIRE的數(shù)據(jù)線</p><p>　　TempH1 DATA 49H ;保存溫度十進(jìn)制的十位</p><p>　　TempL1 DATA 4AH ;保存溫度十進(jìn)制的個(gè)位</p><p>　　Fhaod DATA 4BH ;保存溫度的符號(hào)位[-,+]</p&g

103、t;<p>　　TempBCD DATA 4CH ;保存溫度的BCD碼值</p><p>　　DEY_1 DATA 4DH ;用于延時(shí)子程序</p><p>　　DEY_2 DATA 4EH</p><p>　　DEY_3 DATA 4FH</p>

104、<p>　　ORG 0000H</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　ORG 0100H </p><p>　　MAIN: MOV SP, #060H </p><p>　　ACALL INIT_18B20</p><p>　　MOV

105、 TMOD, #01H</p><p>　　MOV TH0, #4CH</p><p>　　MOV TL0, #00H </p><p>　　MOV R5, #00H</p><p>　　MOV R7, #00H &

106、lt;/p><p>　　MOV R6, #14H </p><p>　　MOV 20H, #00H</p><p>　　MOV 56H, #00H</p><p>　　CLR EA </p><p><b>　　XSXZJ:</b>

107、;</p><p>　　MOV A, #01H ;顯示系統(tǒng)自檢請(qǐng)等待</p><p>　　ACALL WCOM</p><p>　　ACALL INIT_1602 </p><p>　　ACALL TAAB0 </p><p>　　ACALL

108、 TAAB1</p><p>　　ACALL YHES01S</p><p>　　INC R7</p><p>　　CJNE R7, #03, XSXZJ</p><p>　　MOV R7, #00H</p><p>　　;---------------

109、-------------------------</p><p>　　CHECK18B20: ;檢1820 1602 水位線</p><p>　　ACALL RDTEMP</p><p>　　MOV A, TempBCD </p><p

110、>　　MOV SHUIWENL, A</p><p>　　CJNE A, #10000101B, XSOK</p><p>　　AJMP XSERROR</p><p>　　XSOK: ;SYSTEM IS OK

111、</p><p>　　MOV A, #01H</p><p>　　ACALL WCOM</p><p>　　ACALL INIT_1602 </p><p>　　ACALL TAAB3</p><p>　　MOV R7,

112、 #00H </p><p><b>　　XSOK11:</b></p><p>　　ACALL YHES01S</p><p>　　CPL P3.4</p><p>　　;CPL P0.6</p><p>　　INC R7</p>

113、;<p>　　CJNE R7, #04H, XSOK11 </p><p>　　MOV R7, #00H</p><p>　　AJMP JIASHUI </p><p><b>　　XSERROR:</b></p>

114、;<p>　　CLR P3.4</p><p>　　CLR P0.6 ;SYSTEM IS ERROR</p><p>　　MOV A, #01H</p><p>　　ACALL WCOM</p><p>