太阳能热水器中央控制器的设计与实现

论文编号:JD938   论文字数:16974,页数:47

摘 要
 当今计算机技术在飞速发展，微机应用日益普及深入，微机在通信自动化、工业自动控制、电子测量、信息管理和信息系统等方面得到广泛的应用。嵌入式计算机系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功效等严格要求的专业计算机系统。其最初应用是基于单片机的。单片机小巧灵活，成本低，易于产品化。它面向控制，能针对性的解决从简单到复杂的各种控制任务。
 目前，国内的太阳能热水器还处于研发阶段，这种控制器只具有温度和水位的显示功能，不具有温度控制功能。由于加热时间不能控制而导致过烧，从而浪费大量电能。本设计是以89c51单片机为检测控制中心，采用ds12887实时时钟，实现了温度，水位，时间三种参数的实时显示功能。
 关键词：单片机；太阳能热水器；智能控制；水位；温度；时间；                                                       

Abstract
 Now the computer technology in the swift development, the microcomputer application day by day popularizes thoroughly, the microcomputer in aspects and so on correspondence automation, industry automatic control, electronic surveying, information management and information system obtains the widespread application. The embedded computer system is take the application as a center, take the computer technology as the foundation, the software and hardware may cut out, adaptation application system to function, reliability, cost, volume, effect and so on strict request specialized computer system. It application is at first based on the monolithic integrated circuit. Monolithic integrated circuit exquisite nimble, the cost is low, easy production. It faces the control, can the pointed solution from the simplicity to complex each kind of control duty. present, the domestic solar-powered water heater is also at the research and development stage, this kind of controller only has the temperature and the water level demonstration function, does not have the temperature control function. Because the heating-up time cannot control causes the overroasting, thus wastes the massive electrical energies. This design is take the 89c51 monolithic integrated circuit as the examination control center, uses the ds12887 real-time clock, has realized the temperature, the water level, the time three kind of parameter real time display functions.
 key word: Monolithic integrated circuit; Solar-powered water heater; Intelligent control; Water level; Temperature; Time;

目  录
摘要
Abstract
第1章 绪论………………………………………………………………1
  1.1 目前太阳能热水器的研发面临的问题……………………………1
第二章 系统总体设计方案………………………………………………2
  2.1 系统任务和功能……………………………………………………2
  2.2 AT89C51功能和特点………………………………………………3
  2.3 通用四运算放大器 LM324…………………………………………5
     2.3.1 LM324作反相交流放大器……………………………………6
     2.3.2 LM324作测温电路……………………………………………6
  2.4 DS18B20 数字式温度传感器………………………………………7
 2.4.1 DS18B20与单片机的典型接口设计…………………………8
  2.5 锁存器 LM373……………………………………………………10
  2.6 I/O接口电路8255A……………………………………………11
第三章 太阳能热水器中央控制器的硬件设计…………………………14
  3.1 前端的模拟电路设计……………………………………………14
     3.1.1 温度传感器的选用…………………………………………16
     3.1.2 DS18B20与单片机的典型接口……………………………16
  3.2 8255A与单片机的典型接口设计………………………………17
     3.2.1 ADC0809与89C51单片机的接口设计……………………17
  3.3 键盘和显示器接口设计…………………………………………18
     3.3.1 键盘工作原理………………………………………………18
     3.3.2 LED显示器工作原理………………………………………20
     3.3.3 接口芯片的选择及其原理…………………………………20
 3.4 单片机复位电路的设计…………………………………………22
 3.5 单片机时钟电路的设计…………………………………………24
  3.6 系统原理综述……………………………………………………25
第四章 太阳能热水器中央控制器的软件设计…………………………27
  4.1 系统总体软件设计………………………………………………27
  4.2 数据采集软件设计………………………………………………27
     4.2.1 中断服务子程序…………………………………………27
     4.2.2 水位检测子程序…………………………………………29
  4.3 显示和键盘软件设计…………………………………………30
 4.3.1 动态显示子程序设计……………………………………30
 4.3.2 键盘子程序设计………………………………………32
第五章 抗干扰技术设计………………………………………………34
  5.1 主要抗干扰技术………………………………………………34
  5.2 提高系统抗干扰能力的主要方法……………………………34
第六章 结论……………………………………………………………37
参考文献
附录
致谢

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