文献何立民，系列单片机应用系统设计，北京航空航天大学出版社，李华，系列单片机实用接口技术，北京航空航天大学出版社，周航慈，单片机应用程序设计技术，北京航空航天大学出版社，胡汉才，单片机原理及接口技术，清华大学出版社，康华光，电子技术基础模拟部分，高等教育出版社，张福学，传感器应用及其电路精选，电子工业出版社，周航慈，单片机应用系统程序设计技术，北京航空航天大学出版社，余成波，传感器与自动检测技术，高等教育出版社，颜永军，电路设计与应用，国防工业出版社，扬振江,蔡德芳，新型集成电路使用指南与典型应用，西安科技大学出社,扬刚,周群，电子系统设计与实践，电子工业出版社,,,致谢这四年来，得到院领导和我们的专业老师对我的谆谆教诲和帮助，学会了系列单片机工作原理，些元器件的工作原理以及些专门集成块的运用方法，电路的设计，控制电路的设计等等，使自己多年来所学的理论知识和实践做到有机的组合，进步深化巩固自己的理论知识。同时也让我深深体味到电子是种更新很快的行业，要想跟上时代，就得自我不断的努力，只靠在学校所学的东西是远远不够的，所以必须在以后的工作的中不断的学习，打下坚定的基础。在此，我表示衷心的感谢。尤其是老师对我的指导和帮助，这次毕业设计能圆满的成功，多是得于指导老师的细心指导和详细的批改。他无论在理论上还是实践中都给予我有很大的帮助，使我得到不少的提高，这对于我以后的工作和学习都有种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。另外，在这次毕业设计中，同学同样给了我很大的帮助，在他们的帮助下解决了不少的难题。在此，我由衷的感谢他们对我的帮助。附录系统整体硬件原理图附录二系统整体图和实物图附录三系统总的程序附录附录二附录三的读写程序,数据脚温度传感器汇编程序,采用器件默认的位转化最大转化时间微秒,显示温度到度,显示精度为度，显示采用位共阳显示测温值口为段码输入,为位选延时函数用段码输出口温度输入口读出温度函数总线复位发命令发转换命令发命令读温度值的第字节读温度值的高字节温度值正负判断负温度求补码,标志位置取小数部分的值取中间八位,即整数部分的值取十位数据暂存主函数初始化端口开机先转换次发转换命令处理温度数据显示温度值结束温度小数部分用查表法共阳段码表读出温度暂放显示单元数据，共个数据和个运算暂用延时函数显示扫描函数复位函数从高拉倒低复位成功,继续下步延时拉高电平写命令函数向总线上写个字节从高拉倒低最低位移出右移位读字节函数从总线上取个字节很小。当时，在定的作用下，所对应的基本上与无关。与之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。其测试连线如图，图中三根线分别对应极，接在仪器插座上。光电耦合器可作为线性耦合器使用。在发光二极管上提供个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号时，输入信号和输出信号之间存在定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入输出延迟时间相差很大。第节继电器继电器是种电子控制器件，它具有控制系统又称输入回路和被控制系统又称输出回路，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的种自动开关。故在电路中起着自动调节安全保护转换电路等作用。电磁式继电器般由铁芯线圈衔铁触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上定的电压，线圈中就会流过定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点吸合。这样吸合释放，从而达到了在电路中的导通切断的目的。对于继电器的常开常闭触点，可以这样来区分继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为常开触点处于接通状态的静触点称为常闭触点。第三章系统硬件电路设计分析在本章下面的几个小节中，我们根据附录所示的硬件设计图，对各个主要的电路进行详细的设计和分析。第节系统电源的设计和分析任何款电子产品，都必须在通电的情况下才能正常工作，在设计热水器自动控制系统之前，我们应该设计个电源，而我们首先对整流，滤波与稳压电路的工作原理及其些基本的参数进行分析。再根据其性质对热水器自动控制系统的电源进行精心设计。图电源电路原理图为了改善波纹特性,在稳压电源的输入端加接电容在其输出端加接电容目的是为了改善负载的瞬态响应防止自激振荡和减少高频噪声。滤波电容的大小取决于放电回路的时间常数。越大，输出电压的脉动就越小。作为滤波电路，电容的容量越大越好，但容量越大的电容其成本越高，使得设计出来的整流电路生产成本也增高，为了达到在满足要求的前提下，使得生产成本最低，通常取为脉动电压中最低次谐波周期的倍。第节温度传感电路的设计与分析经过上章对温度传感器的分析，对些初步情况有了定的了解。对系统温度数据的读取，我们将单片机的脚作为与的通讯端口图，通过软件控制脚，完成对集成温度传感器温度数据的读取。图与单片机的接口电路设计图第节水位采集和按钮电路的设计与分析在水位采集模块中，我们通过高低电平来判断水位。当单片机的端口为高电平时表示没有水，为低电平时表示有水。接口设计图如图。图水位采集和按钮电路设计图在水位采集模块中，用到了两个光电耦合器，因为可靠的光电隔离是抗干拢的有效措施。考虑到实际中的运用，我们把水位分为两个档位，当低于第个水位时，有提示报警作用当低于第二个水位时，热水器就会停止加热。第节数据显示电路的设计与分析考虑到使用环境空气湿度较大，故主控制器显示采用数码管进行显示。数码管可以实时显示当前温度和设定温度。且由于系列单片机具有较强的灌电流驱动能力，每输出口的灌电流可达，而数码管每段的驱动电流在以内，因此可以不接任何放大设备而进行直接驱动。我们所设计的电路原理图如图所示图温度显示电路设计图第节继电器和蜂鸣器电路的设计与分析脚所接为蜂鸣器，当水位低于第个水位时起报警提示作用，并且蜂鸣器响的时间为秒，秒过后停止报警。脚所控制的是只继电器，这里的继电器相当于个开关，用于控制加热设备的工作电源。其电路设计图如图所示图继电器及报警电路原理图第节遥控电路的设计与分析遥控电路的设计是本系统的个特色，遥控使得本系统操作更方便更人性化。在遥控电路设计中我们采用红外线接收器是，可以接收所有载波为的红外信号，当然由于各个遥控器的通讯协议不同，所采用的芯片也不同，解码方式就有所不同。在遥控电路中我们利用的端口。遥控部分采用简单控制电路，又不会减少功能，将有些硬件电路用软件实现，并且充分基本要求与原则制造电子产品，可靠性与安全是二个重要因素,而零件的安装对于保证产品的安全可靠是至关重要的。如何疏忽都可能造成整机工作失常，甚至导致更为严重的后果。元件安装时我们要保证导通与绝缘的电器性能保证机械强度抱着那个传热的要求和安装时接地与屏蔽要充分利用。为达到产品的可靠与安全，安装时应遵循些基本的要求与原则。元件安装的基本要求保证导通与绝缘的电气特性，电气连接的通与断是安装的核心这里所说的通与断，不仅是安装后简单的使用万用表测试的结果，而且要考虑在振动，长期工作，湿度等自然条件变化的环境中，都能保证通者恒通，断者恒断。保证机械强度，电子产品在使用过程中，不可避免的需要运输和搬动，会发生各种有意或无意达到振动，冲击，如果机械安装不够牢固，电气连接不够可靠，都有可能因为加速度的瞬间受力使装置受到损害。保证传热的要求，在安装中，必须考虑些零部件在传热，电磁方面的要求。④安装时接地与屏蔽要充分利用，接地与屏蔽是消除外办对产品的电磁干扰，二是消除产品对外办的电碰干扰，三是减少产品内部的相互电磁干扰。安装元件时应注意以下原则为避免因元器件发热而减弱铜箔对基板的附着力，并防止元器件的裸露部分同印制导线短路，安装时元器件应离开面板约。装配时，应该先安装那些需要机械固定元器件，在此装置中如稳压管中心芯片插座。各种元器件的安装,应该使它们的标记用色码或字符标注的数值,精度等朝上面或易于是辨认的方向,并注意标记的读书方向致从左到右或从上到下。④在安装元件时应与焊接同步进行操作。焊接注意的基本事项在电子制作过程中，焊接工作是必不可少的。它不但要求将元件固定在电路板上，而且要求焊点必须牢固圆滑，所以焊接技术的好坏直接影响到电子制作的成功与否，因此焊接技术是每个电子制作爱好者必须掌握的基本功，焊接时的要点和注意事项有下面几点电烙铁的选择电烙铁的功率应由焊接点的大小决定，焊点的面积大，焊点的散热速度也快，所以选用的电烙铁功率也应该大些。般电烙铁的功率有等等。在制作过程中选用左右的功率比较合适。电烙铁经过长时间使用后，烙铁头部会生成层氧化物，这时它就不容易吃锡，这时可以用锉刀锉掉氧化层，将烙铁通电后等烙铁头部微热时插入松香，涂上焊锡即可继续使用，新买来的电烙铁也必须先上锡然后才能使用。焊锡和助焊剂选用低熔点的焊锡丝和没有腐蚀性的助焊剂，比如松香，不宜采用工业焊锡和有腐蚀性的酸性焊油，最好采用含有松香的焊锡丝，使用起来非常方便。焊接方法元件必须清洁和镀锡，电子元件保存在空气中，由于氧化的作用，元件引脚上附有层氧化膜，同时还有其它污垢，焊接前可用小刀刮掉氧化膜，并且立即涂上层焊锡俗称搪锡，然后再进行焊接。经过上述处理后元件容易焊牢，不容易出现虚焊现象。焊接时应掌握焊接的温度和焊接的时间，使电烙铁的温度高于焊锡的温度，但也不能太高，以烙铁头接触松香刚刚冒烟为好。焊接时间太短，焊点的温度过低，焊点融化不充分，焊点粗糙容易造成虚焊，反之焊接时间过长，焊锡容易流淌，并且容易使元件过热损坏元件。同样地，要掌握焊接点的上锡数量，焊接点上的焊锡数量不能太少，太少了焊接不牢，机械强度也太差。而太多容易造成外观大堆而内部未接通。焊锡应该刚好将焊接点上的元件引脚全部浸没，轮廓隐约可见为好。最后，要注意烙铁和焊接点的位置，有些人在焊接时，般将电烙铁在焊接处来回移动或者用力挤压，这种方法是的。正确的方法是用电烙铁的搪锡面去接触焊接点，这样传热面积大，焊接速度快。焊接后的检查焊接结束后必须检查有无漏焊虚焊以及由于焊锡流淌造成的元件短路。虚焊较难发现，可用镊子夹住元件引脚轻轻拉动，如发现摇动应立即补焊。第节系统的调试对于整个系统制作完成后，调试工作是非常重要的个环节，它直接关系到系统能否正常工作。首先对电源部分进行调试。检查印刷电路是否设计正确，元器件位置是否安装正确。特别是二极管三极管电容等极性不要装错。观察有没有焊接点短路，虚焊，多余的管脚有没有剪去。当检查电路和焊接无误后，就可以将些比较主要的元器件和主控