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基于单片机AT89C51控制的热水器设计
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2012-12-13
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单片机系统由AT89C52和一定功能的外围电路组成,包括为单片机提供复位电压的复位电路,提供系统频率的晶振。这部分电路主要负责程序的存储和运行。上图中MCS-51内部时钟方式电路外接晶体以及电容C5和C6构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求,但电容的大小会影响振荡器频率的高低、谐振器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。晶体可在1.2MHz~12MHz之间任选,电容C5和C6的典型值在20pF~100pF之间选择,但在60pF~70pF时振荡器具有较高的频率稳定性。典型值通常选择为30pF左右,但本电路采用33pF。
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西华大学电气信息学院综合设计报告
2 总体方案设计
2.1方案比较
方案一设计的太阳能热水器控制系统以 89C52 单片机为检测控制中心单元,采用
DSl2887 实时时钟,不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能,而且具有
时间设定、温度设定与控制功能。控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置 (电加
热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度,从而达到 24 小时供应热水的目的。实
际应用结果表明,该控制器和以往显示仪相比具有性价比高、温度控制与显示精度高、
使用方便和性能稳定等优点。
AT89C52
图2-1 系统硬件结构图
方案二采用系统的温度采集选用PTl000铂电阻温度传感器,采集到的电压信号经
集成运放LM324放大到2.O一5.0伏之间,送入串行加转换器11LCl543N,转换结果
由单片机处理,其电路原理如图3所示.设计时将加转换器的参考电压设置为
vREF+=5.0V,VREF=1.5V.LM324按照同相比例放大电路连接,则
Vo=vi*(Rt/R+1)=0.5*(Rt/300+1).Rt值的变化表示了PtlooO温度传感器温度的变
化,每个温度值对应一定的转换结果。可以在程序中建立一个查找表,表中每个元素
的地址即为转换结果,元素值即为所对应的温度值。
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西华大学电气信息学院综合设计报告
3.单元模块设计
3.1各单元模块功能介绍及电路设计物
3.1.1单片机系统设计
单片机系统由 AT89C52 和一定功能的外围电路组成,包括为单片机提供复位电
压的复位电路,提供系统频率的晶振。这部分电路主要负责程序的存储和运行。上图
中 MCS-51 内部时钟方式电路外接晶体以及电容 C5 和 C6 构成并联谐振电路,接在放
大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求,但电容的大小会影响振荡
器频率的高低、谐振器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。晶体可在 1.2MHz
~12MHz 之间任选,电容 C5 和 C6 的典型值在 20pF~100pF 之间选择,但在 60pF
~70pF 时振荡器具有较高的频率稳定性。典型值通常选择为 30pF 左右,但本电路采
用 33pF。在设计印刷电路板时,晶体或陶瓷振荡器和电容应尽可能安装的与单片机芯
片靠近,以减少寄生电容,更好的保证振荡器稳定和可靠的工作。为了提高温度稳定
性,应采用温度稳定性能好的 NPO 高频电容。AT89C52 的复位是由外部的复位电路
来实现的。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。本设计中所用到的
是上电按钮复位。
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西华大学电气信息学院综合设计报告
图 3-1 单片机系统
3.1.2 控制器实时时钟接口电路
为实现热水器 24 小时供应热水的目的,控制器必须有一个实时时钟来为系统提供
准确的基准时间;在软件设计上则要实时地读出当前时间,同设定时间比较,以决定
系 统 工 作 状 态 。 本 系 统 采 用 美 国 DALLAS 半 导 体 公 司 最 新 推 出 的 时 钟 芯 片
DS12887,该芯片采用 CMOS 技术,把时钟芯片所需的晶振和电池以及相关的电路
集成到芯片内部,并与 MC146818 管脚完全兼容。DS12887 芯片具有微功耗、外围
接口简单、精度高,工作稳定可靠等优点。它与 89C52 单片机的接口电路见下图 3-
1。
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西华大学电气信息学院综合设计报告
图 3-1 DS12887 与单片机接口电路
3.1.3 水位检测和温度检测接口电路
蓄水箱水位和温度检测部分是实现温度智能控制的重要环节,只有准确地检测出
水位和温度,才能通过软件计算提前开始辅助加热的预加热时间。要实现辅助加热提
前时间的精确计算,最好是采用连续液位传感器,但考虑系统成本,本设计仍采用分
段式液位传感器(通过软件来提高精度),在水位显示上也仍采用分段显示。水位检测部
分的硬件连接如图 3-2 所示。
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资源评论
- wangxinyue_06122013-03-30有点不对题呀 看不大懂呢
- kongjiang12014-04-22不太懂 有点不清楚
- u0106833802013-06-24程序有点小问题,不过还是可以参考的,谢谢分享!
jcyang05
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