太阳能热水器中央控制器的设计与实现

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；                                                        

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 LM3245

     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 LM37310

  2.6 I/O接口电路8255A11

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