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随着社会和科学技术的日益发展,家用电热淋浴器也受到了广大家庭用户的信睐。本次课程设计设计的工程就是模拟电热水器控制器的设计,本工程的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成,由于各模块电路内部已经连接,用户在使用时只要设计模块间电路的连接。因此,硬件电路的设计及实现相对简单。 控制系统的硬件用8086系统构成:CPU8086,8254定时器/计数器芯片,8255并行接口芯片,键盘单元,4位7段数码管单元,A/D转换单元,电子发声器等单元。 关键字:8254定时器/计数器;8255并行接口;A/D转换电子发声器;
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摘要
随着社会和科学技术的日益发展,家用电热淋浴器也受到了广大家庭用户的
信睐。本次课程设计设计的工程就是模拟电热水器控制器的设计,本工程的设计
可通过实验平台上的一些功能模块电路组成,由于各模块电路内部已经连接,用
户在使用时只要设计模块间电路的连接。因此,硬件电路的设计及实现相对简
单。
控制系统的硬件用 8086 系统构成:CPU8086,8254 定时器/计数器芯片,8255
并行接口芯片,键盘单元,4 位 7 段数码管单元,A/D 转换单元,电子发声器等
单元。
关键字:8254 定时器/计数器;8255 并行接口;A/D 转换电子发声器;
目录
1.绪论 ................................................................................................................................1
1.1 基本内容..................................................................................................................1
1.2 用途及特点..............................................................................................................1
2.方案选择及论证 ............................................................................................................2
2.1 设计方案..................................................................................................................2
2.2 方案论证..................................................................................................................2
2.3 所用器材..................................................................................................................3
3.硬件系统说明 ................................................................................................................4
3.1 硬件设计思路..........................................................................................................4
3.1.1 液位检测模块....................................................................................................4
3.1.2 温度设定模块...................................................................................................5
3.1.3 温度检测模块...................................................................................................6
3.1.4 加热器控制模块...............................................................................................6
3.1.5 系统的整体框图...............................................................................................7
3.2 系统构成框图..........................................................................................................7
3.3 芯片选择..................................................................................................................8
3.3.1 8259A 芯片 .......................................................................................................8
3.3.2 8279 芯片..........................................................................................................9
3.3.3 8253 芯片........................................................................................................10
4.软件系统说明 ..............................................................................................................12
4.1 软件设计思路........................................................................................................12
4.1.2 接口电路的端口地址.....................................................................................12
4.1.3 各功能模块程序流程.....................................................................................12
4.2 源程序清单............................................................................................................15
总结 .................................................................................................................................21
致谢 .................................................................................................................................22
参考文献 .........................................................................................................................23
1.绪论
1.1基本内容
1.通过本设计,使学生综合运用《微型计算机原理》的内容,为以后从事计算机
检测与控制工作奠定一定的基础。
2.主要掌握并行 I/O 接口芯片 8253、8255A 及中断控制芯片 8259A 等可编程
器件的使用。
3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。
4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程:分析需求、设计原理图、选用元器
件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。
1.2用途及特点
现在热水器大部分都是快热式热水器,它给我们的生活带来了极大的便利,
这使是它走进千家万户成为必然。
目前燃气式热水器因为它的安全隐患和越来越高的成本正在逐渐退出热水器
市场。而太阳能热水器虽然环保无污染,但它受于天气气候及安装条件的严格限
制。很难占据更大的市场份额。目前主流的贮水式电热水器,体积庞大、预热时
间长、热水储量有限,已经不适合现代生活的节奏。于是,快热式热水器小巧时
尚的外观,安全可靠的性能让它有着广泛的发展和应用前景。
普通电热水器有以下几个缺点:首先,因为电热水器长期通电,保持 60 度
以上的高温,发热管容易结垢,内胆容易漏水,比较容易损坏。我们学校的电热
水器经常因为结垢堵塞出水口水流越来越小,给师生的饮水带来不便;其次,管
道及水箱本身热量损耗大,等候热水所用时间较长;再次,在热水流出前都必须
浪费一定量的冷水,根据管道的长短,这样既不环保,又不经济。而快热式热水
器克服了上述缺点。它安全、干净、环保、即开即热。3—5 秒出热水,无需等
候,热水使用时间不受限制。
2.方案选择及论证
2.1设计方案
1.打开电源后,先设定水温,水温分为八档(30℃~100℃,每 10℃ 为一档)。
2.按下启动键后,开始测量水温并采用数码管显示,控制电热管加热。
3.上下限水位报警(声光报警)。
4.提倡创新。
2.2方案论证
1.按快热式电热水器的功能要求,决定采用如图 2.1 所示的模块组成系统,
即电源电路、单片机控制器、温度检测电路、按键输入电路、LED 数码管及指示
灯电路、报警电路和加热控制电路。
图 2.1 快热式电热水器模块组成系统图
2.快热式电热水器为了达到“快热”的效果,取消了储水罐,使冷水在在进入
加热管后立即被加热,这就要求加热管有较大的功率,家用电热水器一般采用方
便可靠的电热丝加热方法。根据热学及流体力学原理结合实际实验室测试,可以
得到水温与流量、加热功率之间的关系如表 2.1。
表 2.1 水温与流量、加热功率之间的关系表
水流量
功率
2 升/分
钟
2.5 升/
分钟
3 升/
分钟
3.5 升/
分钟
4 升/分
钟
按键输入
温度检测
电源
单片机
数码显示
蜂鸣报警
加热控制
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