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智能热水器控制电路电子信息科学与技术08—1小组成员：陈浩王杰、罗民、刘静雄智能控制器的设计思想智能控制器主体由51单片机组成。时间由单片机内部的定时器计数器提供。由温度传感器DS18B20读取外部温度数据并传输到计算机内部。由2位数码管显示温度、4位显示时间，联合控制开关输出想要的数据。输入由接口芯片和串并转换芯片74LS165从单片机的串口输入。控制器的原理框图及说明控制器的原理框图及说明1.主体部分由8051单片机组成，单片机外接晶振。作为内部定时器的输入脉冲。时钟由内部的定时器构成。2.AD转换由DS18B20实现，这是集AD转换和串行输出一身的芯片,它能将采集到的温度直接转换成串行信号输入到单片机。3.输出通道使用电子开关配合光电二极管实现对加热器的控制。5.显示部分分两部分。一部分是由于显示时间一部分是用于显示温度。时间和温度显示当前时间和温度，可以通过转换开关实现当前时间和设定时间的转换。温度也是同理。显示器由七段数码管组成。四个用于显示时间，两个用于显示温度。六个数码管通过一个I/O口扩展芯片8255A与单片机连接。6.输入设备采用一个I/O接口芯片。使用扫描的方法实现数据的输入。输出的并行数据通过一个并行/串行接口芯片实现串口的输入。7.控制开关，由外部的电子开关直接输入。硬件上使用I/O引脚直接输入。在编程上由程序上直接扫描I/O引脚通过引脚电平的变化转入相应的中断子程序，实现相应的功能。8.输出控制，由电平控制的光电二极管实现。光电二极管直接接到单片机的输出引脚。主要器件的选择一、AD转换器DS18B20这是一款集温度传感器，DA转换以及串行输出的芯片，能实时的传递串行信号到8051的TXD端。DS18B20的DQ端连接到8051的TXD端。主要器件的选择DS18B20与单片机的引脚连接主要器件的选择二、输入设备由于要求的是串口通信所以输入数据必须串行的。又由于串行输入开关比较繁琐。则采用和一个I/O接口芯片和一个74LS165的并行转串行芯片实现。8155A的PA口作为输入口，PB口实现输出。PA口输入接键盘，编程通过扫描接口的方法读取数据，把读取的数据储存到8155A内部的的储存器之中。再把读到信号通过PB口输出到并行转串行芯片。主要器件的选择由于P2口输出的是并行信号，所以还要把并行信号转换为串行信号。使用74LS165芯片，芯片的输出口接到8051的rxd，而txd输出同步的时钟信号。8051单片机的P0口作为数据总线，由P2口作为片选地址。P2.0,P2.2,P2.3作为片选信号分别连接8155A的IO/M,LE,CE口，P2.4接非门连接8155的复位端。输入设备的框图主要器件的选择三、显示设备通过8255的端口的拓展实现与七段数码管的连接。由于每个数码管的输出要8跟线相连。因此有数码管与输出通道之间要有译码器7447。8051单片机P0口作为数据输出。8051的P2.1接到8255的片选信号，P2.4，WR信号作为选通信号接CS，rest和wr实现写信号。P2.3和P2.5作为口选择信号裂解8051的A0，A1口。8255的PA，PB，PC口接到八段代码管。主要器件的选择显示设备与8051的连接图。主要器件的选择四、电子开关和晶振晶振从外部接入一般6MHz，输出的是高低电平控制光电二极管控制输出。（即控制电阻丝的加热）输入电平开关在8051I/O接口直接接入闸刀开关。在P1口的六个管脚接入六个闸刀开关，P1.0，P1.1，P1.2实现温度1，温度2的显示以及当前温度的改变。由程序在检测到有电平变化时就转向相应的中断子程序。同理P1.3，P1.4，P1.5控制时间的显示和转换。控制开关与8051的连接图软件划分及主流程图根据设计要求，采用定时器0作为时钟数据源，定时器0每100mS中断一次，需计数600个方为1分钟。每记满600的输出一脉冲同时采用定时器计数器1作为计数器计数脉冲为定时器0的出处脉冲。设定时间和温度通过软件预设放入单片机的存储单元。显示和加热子程序全部放在主程序中实现。除主程序以外包括一个串行通信的子程序，用来实现显示控制与外部的数据通信。开始8051及计数器设置温度设置时间显示时间和温度清空温度缓存传感器读取温度并显示水温比较加热加热到最高温水温低设定时间扫描输入开关有无控制开关输入启用串口通信NYYYNN主程序串口通信子程序开始保护现场读取显示温度2读取显示温度1串口送入单片机并显示恢复现场从键盘读入数据从P1.0到P1.7读取数据读取并显示时间1P1.0高电平P1.1高电平P1.2高电平P1.4高电平P1.3高电平读取并显示时间2P1.3高电平结束串口送入单片机并显示从键盘读入数据YYNNNNYYTHEENDTHANKYOU