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1、摘要供暖问题使人们尤为关注的问题，尤其在中国的北方，显得更加重要。本次 设计主要研究由单片机和电磁电路构成的电磁加热装置，实现对水温的控制。由 于我国北方农村大量使用土暖气，不仅污染环境而且煤的利用率低等问题，浴池 中也存在煤的利用率低的问题和锅炉离不开人、而增加成本的问题。使用该装置 就可以解决上述问题，符合国家号召的“低碳生活”。该加热装置与普通的锅炉 加热设备相比，有廉价、加热速度快、节能环保的特点。用单片机控制加热装置 可实现温度可以自设定、开机时间自设定。实现了室内温度控制的自动化。与其 他装置相比，单片机控制作为控制器可以是装置更加廉价而且智能。关键词供暖 单片机电磁加热装置智能A
2、bstractThe issues of the heating is concerned, especially in the north of China, appear more important. This design research by single-chip microcomputer and electromagnetic circuit consists of the electromagnetic heating device, to realize to control the temperature of water. Because most of our co
3、untries in the north use TuNuanQis, not only pollute the environment and reduce the utilization of coal , but also are existed in the boilers inseparable from the people and increase the cost. Use this device can solve the problems above, according with a country called for the low carbon life. Comp
4、ared with ordinary boiler heating equipments , this heating device is cheaper, more heating speed, the characteristics of energy saving and environmental protection. With single-chip microcomputer control heating device can realize temperature can be set, boot time since the setting. Realizing to co
5、ntrol the temperature in automation indoor. Compared with other devices, SCM control as a controller can is the device cheaper and intelligence.Key words : heating single-chip microcomputerelectromagnetic hea廿ng deviceintelligence1绪论12总体方案设计及确定12. 1方案的提出12.2方案论证及确定23系统的硬件设计63. 1STC89C52最小系统设计63.2键盘电
6、路的设计83.3显示电路的硬件设计93.4温度检测电路的设计103. 5驱动电路的设计114系统软件设计114. 1主程序流程图114.2检测子程序流程图124. 3预设温度调整流程图134. 4系统时间调整流程图144. 5预设时间调整流程图155 调试165. 1调试工具165.3调试过程中的问题及解决方法18总结19参考文献20附录21附录一 ADC0809程序清单： 21附录2系统硬件原理图221绪论在我们的生活和生产活动中，很多时候都要用到加热。而电加热又是最为普遍的方式o 而在电加热这种方式中又以电阻丝加热较为普遍。但是电阻丝加热，其热效率很低，并且还 有很多其它方面的缺点*o百分
7、之九十以上使用的是电阻丝加热方式，这种加热方式,主要是 靠接触传导来传递热能,用电阻丝制成的各种加热板、圈只有一个面接触到需要加热的部位, 这又造成了很大一部分热能耗散在空气中了。理论上讲传统的加热圈里外各传递一半的热 量，那么我们说耗散在空气中的也就是50%,又因为电磁加热方式加热速度快，比传统加热 快三分之一，电磁加热功率又是原来传统加热功率的二分之一，所以从里理论上讲电磁加热 方式节电率应该是80%,实际是用节电率一般超过50%2。能达到这种节电率的厂家现在还不 是很多，只有个别几个比较大的企业，一些小企业还停留在30%左右的节电率。电磁加热技术可使用场合锅炉，开水炉等行业，可以替代传统
8、能源。电磁锅炉利用其加 热速度快的特点，可抛弃传统锅炉整体加热的方式，只在锅炉的出水端进行加热，使水流在 流动中完成加热，加热速度快，节省空间。随着科学技术的不断发展，节电技术层出不穷， 电磁加热技术是众多节能技术中的一种。由于电磁加热节能技术发展较晚，目前尚处于起步 阶段，很多人对此不甚了解。电磁加热技术是通过电磁感应原理使金属料筒自身发热，并且 可以根据具体情况在料筒外部包裹一定厚度的隔热保温材料，这样就大大减少了热量的散 失，提高了热效率，因此节电效果十分显著，可达30%75%。因为电磁加热圈本身并不发 热，而且是采用绝缘材料和高温电缆制造，所以不存在着像原电热圈的电阻丝在高温状态下 氧
9、化而缩短使用寿命的问题，具有使用寿命长、升温速率快、无需要维修等优点，减少了维 修时间，降低了成本。单片机作为控制器就能把电池加热锅炉变成一个智能、廉价、节能、环保、实用的装置。 单片机的技术已经非常的成熟，它和电磁加热装置的联合利用符合了 “可持续发展战略”。2总体方案设计及确定2.1方案的提出电磁炉需要显不时间和当前水温。4位LED数码管显不时、分，以24小时计时方式运 彳丁，2位LED数码管显不温度。使用按键开关可实现时、分调整，温度的设定。以及实现省 电（关闭显示）功能。检测电路用于检测水温，加热控制电路控制主电路的状态。系统框图如下图2-1该系统的单片机控制部分主要有复位电路、时钟电
10、路、键盘电路、显示电路、继电器 电路、检测电路构成。系统框图如下图：图2-1系统框图2.2方案论证及确定2.2.1单片机的型号选择方案一：STC89C52RC单片机STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令 代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。程 序空间为8K字节，数据存储空间512字节，它的工作电压：5. 5V3. 3V/3.8V2.0V。工 作频率范围：040MHzISP （在系统可编程）/IAP （在应用可编程），无需专用编程器，无 需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3. 1）直
11、接下载用户程序，数秒即可完成一片。STC89C52RC单片机的工作模式，掉电模式：典型功耗0. 1 u A,可山外部中断唤醒，中 断返回后，继续执行原程序。空闲模式：典型功耗2mAo正常工作模式：典型功耗4mA 7mAo掉电模式可由外部中断唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备3。RXD/P3.0Pl.S Pl.6T2/P1.0T2EX/P1.1IIT1/P3. 3 TO/P3.4T1/P3.6 /P3.6 fS/n. 1XTAL2XTAL1VSSnnmnnnnnnnnnnnnnnnn 0987 6 65431 4333333333 t 2212 222222 ) PDIP40STC单
12、片机有两种时钟模式单片机有两种时钟模式，一种是单倍速，也就是12时钟模 式时钟模式，在该模式下，STC单片机与其他公司51系列单片机具有相同的机器周期，即 12个振荡周期为一个机器周期；另一种是双倍速又称6时钟模式，在该模式下在该模式下, STC单片机比其他公司的51单片机运行速度快一倍单片机运行速度快一倍。如图2-1所示。vcc pa O/ADO PO. 1/AD1 ?a2/AD2 PO.3/AD3 PO.4/AIM PO.5/AD5 PO.6/AD6 PO.7/ADT BA _ALB/fROG psqiP2. 7/Al5 P2. 6/AM P2. 5/AU P2. 4/Al2 P2. 3/
13、A11 P2.2/A1O P2.1/A9 P2. O/A8图 2-1 STC89C52RC 单片机方案二：AT89S52单片机AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和 引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片 上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系 统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash, 256字节 RAM, 32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向 量2级中断结构，
14、全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态 逻辑操作。STC89C52RC与AT89S52相比，编程阶段是一样的，都可以用Keil,内部寄存器也完全 一致但STC89C52RC的多一些特殊功能寄存器，烧录阶段STC89C52RC的也比较方便而且两种 芯片的市场价格相当。从根据本次设计的精度、经济性要求和在线编程角度滥来看，选择 STC89C52RC 较合适。2.2.2键盘电路的选择-键盘具有向单片机输入数据、命令等功能，是人与单片机对话的主要手段。键盘可分 为两类：非编码键盘和编码键盘。本报告主要介绍非编码键盘。非编码键盘是利用按键直接与单片机相连接而成，这种键盘通
15、常使用在按键数量较少的 场合。使用这种键盘，系统功能通常比较简单，需要处理的任务较少，但是可以降低成本、 简化电路设计。按键的信息通过软件来获取5。非编码键盘分为两种结构：独立式键盘和矩阵式键盘(1)独立式键盘独立式键盘特点是：编程简单，一键一线，各键相互独立，每个键各接一条I/O 口线， 通过检测I/O输入线的电平状态，可容易地判断哪个按键被按下。当某一按键按下时，对应 的检测线就变成了低电平，与其他按键相连的检测线仍为高电平，只需读入I/O输入线的状 态，判别哪一条I/O输入线为低电平，很容易识别哪个键被按下6。矩阵式键盘矩阵式(也称行列式)键盘用于按键数目较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行、列 的交叉点上。在按键数目较多的场合，要节省较多的I/O 口线。矩阵中无按键按下时，行线为高电平；当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相 连的列线的电平决定。列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行 线的电平也为高，这是识别按键是否按下的关键所在。由于本设计键盘数目较少故采用独立式键盘。显示电路的简介及选择方案一：液晶16021602与数码管相比有如下优点：位数多，可显示32位，32个数码管体积相当庞大了。 显示内容丰富，可显示所有数字和大、小写字母。程序简单，如果用数码管动态显示，会占 用很多时间来刷新显示，而1602自动完成此功能。总体来说有
