单片机课程设计ppt课件.ppt

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1、单片机课程设计一个具有通信功能的电热水器控制器——电信工08-02小组成员:刘凯、江勇军、罗丁1、用户需求设计一个具有通信功能的电热水器控制器2、设计任务保持最低水温，即无论何时，温度低于设定的最低水位，自动加热到该温度在2个指定时间点，把温度加热到设定的最高温度。特别注意，只要加热到这个温度后，只有当水温低于最低水温才再次加热，并且只加热到最低水温。可以用串口读取当前温度、设定的最低水温、最高水温、2个指定时间。并可以随时设定以上参数。3、原理框图及说明(1)根据设计任务，设计如下框图:3、原理框图及说明(2)——系统连线3、原理框图及说明(3)电源部分，为单片机提供5V稳压电源；3位按

2、键提供给用户用来设定时间、设置定时点、设置温度用；5位显示LED中的4位用来显示时间，另一位用来作为功能显示，表示正常计时、还是在设定时间、设置温度、或者是触发加热电路等；加热电路使用继电器连接加热电阻。89S51上电后，启动内部计时程序，显示当前时间，并不断读取当前温度，若低于设定的最低水温，则驱动加热电路加热至最低水温；同时不断读取当前时间是否到达预设时间，若到达则驱动加热电路加热至最高温度；还要检查有无按键按下，处理相应操作。3、原理框图及说明(4)设置的3位按键分别为：S1：功能选择（正常状态、设定闹铃1、设定闹铃2、校正时间、设定最低温度、设定最高温度、设定最低温度），S2：时间

3、/温度+S3:时间/温度-。3、原理框图及说明(5)L5显示功能选择，L1-L4显示时间。在“正常”时，L5不显示，按S2、S3无效。L5显示1、2、3、4、5、6时，分别对应设置时间、设置定时1、设置定时2、设置最低温度、设置最高温度、加热；按S2时间/温度增加1分钟，按S3时间/温度减少1分钟。上电复位后所有时间及温度均初始化为04、主要元件选择及参数计算电阻、电容、各种元件如何选择？4.1复位与振荡电路复位电路如图2，由C5和R48构成。由于51单片机为低电平复位，图示电路利用电容的特性，在刚刚外加5V电源时RST脚的电压为低。时间常数=RC=38mS，满足芯片复位要求。（P4,RS

4、T段）由于电压为5V，可选择耐压6.3V的电解电容即可。图2、复位与振荡电路：振荡电路按照说明书的推荐，选择6MHz晶体，C7、C8选择30pF瓷片电容。4.2显示电路(1)显示元件选择8段LED数码管，共阳极。段选信号经过一组限流电阻接到51的P0口，位选信号由P2.3到P2.7经过U2进行电流放大后提供，因此得到数码管L1显示时P2.7=1,P2的其他引脚为0，以此推算，得到表1、5位数码管与P2对应表表1、5位数码管与P2对应表：显示数码管L1亮L2亮L3亮L4亮L5亮P2.7~P2.1100000001000000010000000100000001004.2显示电路(2)表2、显

5、示段码表：P0.7-p0.011000000111110011010010010110000100110011001001010000010111110001000000010010000显示01234567894.2显示电路(3)图3、显示电路4.3按键电路由于89S51的P1口内部有上拉电阻，为简化电路，用按键开关直接接对应引脚P1.0、P1.1、P1.2到地，并把P1.0口作为通用输入口。即当S1没有按下时，P1.0=1，当S1按下时，P1.0=0图4、按键电路：4.4输出驱动电路(1)本次设计选择继电器的一对干接点作为驱动输出。对用户来说，JDQ1M与JDQ1O间，相当于一个电源开

6、关，当达到闹铃条件时，开关闭合5S，然后断开。J1继电器选择DC5V驱动，触点容量为AC220V1A的小型继电器。（如TX2-5V）。由于这类继电器线圈电流需要28mA，51单片机无法直接驱动，需要加三极管实现电流放大。Q1工作在开关状态。为了消除Q1由导通变截止时，J1线圈上产生反生电动势，从而可能使得Q1的集电极电压过高，>Bvceo而击穿Q1，加入了D3，确保Q1的集电极电压最大为Vcc+0.7V。4.4输出驱动电路(2)图5、输出驱动电路4.5电源电路(1)电源采用交流变压器获得约6V的交流，经YD1~YD4整流后，得到约8V直流。由于前述电路总的电流小于200mA，故选择7805

7、稳压块，便宜、好用。而YDx选择1N4001以上即可。4.5电源电路(2)图6、电源电路4.6温度检测这部分需用数字温度传感器DS18B20，DSl820数字温度计提供9位(二进制)温度读数，指示器件的温度信息经过单线接口送入DSl820或从DSl820送出，因此从主机CPU到DSl820仅需一条线(和地线)。DSl820的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。因为每一个DSl820在出厂时已经给定了唯一的序号，因此