功能描述

1、采用51/52單片機作為主控芯片；
2、采用DS18B20傳感器測溫，范圍：0到99.9度；
3、采用LCD1602顯示，第1行：水位等級、當前溫度和預約時間，第2行：超聲波測到的液位；
4、采用超聲波測水位，分為3個等級：低、中、高，當水位低于下限時為低水位顯示0，當水位在上下限之間時為中水位顯示1，當水位高于上限時為高水位顯示2，并第2行顯示實時水位高度。
5、有兩種模式：自動模式和手動模式；
6、自動模式：當實際溫度低于設定下限值時，繼電器吸合控制加熱器，指示燈亮；當溫度高于上限值時，繼電器關閉停止加熱。 當水位低時會自動停止加熱防止干燒，并啟動加水繼電器工作模擬加水，當水位高于高水位時自動停止加水。 ? ?
7、手動模式：當溫度在上、下限范圍之間時，可以按加鍵手動開啟和關閉加熱繼電器，當水位低平高水位的時可以按減鍵手動開啟和關閉水位繼電器加水。
8、蜂鳴器的提示聲音不同，當溫度低于下限時，蜂鳴器會長鳴一聲，當溫度高于上限時，蜂鳴器會發出滴滴的聲音，此功能更加清楚的知道熱水器的工作狀態。
9、可以按鍵設置溫度上限和溫度下限值，設置水位上限和水位下限值，設置的參數具有掉電保存功能，保存在STC單片機內部。在設置參數時按鍵按著不動可以實現連加、連減的功能。
10、具有預約開啟功能，可以設置預約小時和分鐘；

電路設計

采用Altium?Designer作為電路設計工具。Altium?Designer通過把原理圖設計、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術的完美融合，為設計者提供了全新的設計解決方案，使設計者可以輕松進行設計，熟練使用這一軟件必將使電路設計的質量和效率大大提高。

單片機管腳說明：

P0端口（P0.0-P0.7）：P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口，每個引腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。

P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高電平，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。

P2端口（P2.0-P2.7）：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口，用于外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。

P3端口（P3.0-P3.7）：P3口管腳是一個帶有內部上拉電阻的8位的雙向I/O端口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入端時，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）。P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。

VCC（40）：供電電壓，其工作電壓為5V。
GND（20）：接地。

RST(9)：復位輸入。在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現在此引腳時，將使單片機復位，只要這個引腳保持高電平，51芯片便循環復位。復位后P3.0-P3.7口均置1，引腳表現為高電平，程序計數器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復位腳由高電平變為低電平時，芯片為ROM的00H處開始運行程序。復位操作不會對內部RAM有所影響。

ALE/PROG (30)：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地低位字節。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如果想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀態ALE禁止，則置位無效。

PSEN(29)：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指令期間，每個機器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現。

XTAL1(19)：來自反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。
XTAL2(18)：來自反向振蕩器的輸出。

EA/VPP(31)：當EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，EA將內部鎖定為RESET；當EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V的編程電源（VPP）。

主程序設計

void main() { static uchar value=0,vvv;beep = 0; //開機叫一聲 delay_1ms(150);P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;init_1602(); //1602初始化temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值time_init(); //初始化定時器 delay_1ms(750); temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值send_wave(); //測距離函數while(1){if(flag_250ms == 1) //250ms 處理一次溫度程序{ flag_250ms = 0; if((beep == 1))send_wave(); //測距離函數if(menu_1 == 0){temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值write_sfm3_18B20(1,4,temperature);write_sfm1(1,0,dengji); //顯示水位 dingshi_dis(); //定時控制if(distance > 10 + sw_jz) //說明水位出錯{vvv ++;if(vvv > 2){if(value == 0){beep = 1;value = 1;}write_string(2,8,"--.-m"); }}else {vvv = 0;value = 1;if(sw_jz >= distance){shuiwei = sw_jz - distance; //計算出液位}else shuiwei = 0; write_sfm3(2,8,shuiwei); }}if(menu_1 == 7){write_sfm3(1,8,distance); //顯示距離write_com(0x80+0x47); //將光標移動到write_com(0x0f); //顯示光標并且閃爍 }shuiwei_dis() ; //水位顯示clock_h_l(); //報警函數}key(); //按鍵程序if(key_can > 0){key_with(); //設置報警溫度 beep = 0;delay_1ms(50);beep = 1;}delay_1ms(1);} }

源文件獲取

關注公眾號-電子開發圈，首頁回復 “熱水器” 獲取；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于单片机的温控热水器电路设计(#0214)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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