（太阳能热水器中央控制器的设计与实现）（最终版） ㊣ 精品文档 值得下载

计后，要达到系统设计需求，用单片机实现自动控制，就需要进行软件设计。

同时运用软件设计可以相对地简化硬件结构，有效地降低设计成本并提高系统的性能。

根据系统设计要求，软件设计应具备以下功能对水的温度数据的读入，对数码管显示子程序的实现，通过键盘输入实现数据采集，将数据存入中实现掉电保护，将采集到的数据通过显示。

系统总体软件设计本系统主要是完成由为核心控制器来实现对太阳能热水器水位和水温的检测，并在适当的时候报警，并把温度数据体现在位数码管上。

主程序首先完成对串口，定时器，中断源的初始化设置，初始运行参数，开中断，然后循环读取键盘状态，检测系统是否漏电。

旦检测到系统漏电，立即进行声音和显示报警，并切断所有执行机构电源若系统不漏电，则根据存储的键盘状态和检测的水温，水位等状态信号进行相应的处理并等待中断服务程序的执行。

其主要的软件原理图如图和。

系统正常控制时，首先显示水温和水位，若检测到水流开关打开用水时，自动断开上水阀和电加热体电源，即实现水电联动，用水停电。

齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸当检测到水位过低时，控制单片机在的口的二极管提示加水，然后手动加水。

达到最高水位时同样提醒停止加水。

在水位超过第二档时，将检测到的实际水温和设置水温进行比较，若实际水温低于设置水温时，则加热体通电进行辅助电加热若水温高于设置水温时，切断加热体电源若检测到水位低档，不管温度设置高低，总是停止加热，防止加热体干烧，在加热功能中将最高水温控制在适当的温度，超温时停止加热并报警。

图系统主程序流程图数据采集软件设计中断服务子程序齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸开始关中断保护现场，关闭电磁阀将口的内容读入水位寄存器中，其地址位将中的内容进行处理，得出水位检测结果入调用水位处理子程序置口为第二功能启动计数器并延时从计数器中读取的转换结果，并存入中调用温度算法子程序调显示子程序恢复现场开中断中断返回齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸水位检测子程序开始现场保护取水位结果是高水位是次高水位是低水位是中水位显示指针偏移量置为显示指针偏移量置为显示指针偏移量置为显示指针偏移量为无水位显示指针偏移量置为启动电磁阀显示缓冲区地址偏移显示段码地址将显示内容放入寄存器中恢复现场返回齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸显示和键盘软件设计当要进行显示和软件设计时，单片机首先要通过端向的端输出个高电平，选中。

动态显示程序设计在内部的中设置个显示缓冲单元，分别存放显示器的位数据，的口扫描输出总是只有位高电平，即显示器的位中仅有位公共阴极为低电平，其它位高电平，的口输出相应位阴极为低的显示字形的断码，使其位显示出个字符，其它位为暗，依次改变口输出为高的位，口输出对应的段码，显示器的四位就动态地显示出由缓冲区中显示数据所得字符。

其显示流程如图所示。

齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸开始显示器缓冲区指标置初值存入扫描模式置初值存入存入的口取显示数据查表转换为段码存入的口延迟显示缓冲器指针加左移位返回图动态显示程序流程图键盘子程序设计当键盘无键输入时，的到口不全为，只有当键盘有键输入时口全为时，向单片机提出外部中断申请，单片机响应中断请求，由外部中断的中断服务程序将输入的键号存入模拟通道指针，从而使系统采集键号所代表的模拟通道的量，并将其值通过显示出来。

齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸其键盘产生外部中断时的中断服务程序流程图如图所示。

通过延时子程序达到去键盘抖动的目的，并将所输入键的键号存入模拟通道选择指针中。

中断结束后，返回主程序。

从而实现通过按键选择模拟通道，并采集相应通道的数据。

此外采集到的数据还需存入单片机片内的内，防止单片机突然掉电造成采集到的数据丢失。

齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸开始显示器缓冲区指标置初值存入扫描模式置初值存入存入的口取显示数据查表转换为段码存入的口延迟显示缓冲器指针加左移位返回图键盘中断服务程序齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸抗干扰技术设计单片机测控系统体积小价格低功能灵活使用方便，已在工业领域中得到广泛应用，单片机系统越来越受到人们的关注。

单片机系统的可靠性是由多种的，其中系统的抗干扰性能的好坏是影响系统可靠性的重要因素。

因此，研究抗干扰技术，对保证单片机测控系统稳定可靠的工作是非常必要的。

般把影响单片机测控系统正常工作的信号称为噪音，又称干扰。

环境对单片机系统得干扰般都是以脉冲的形式进入系统的，干扰窜入单片机的渠道主要有三条空间干扰。

供电系统干扰。

过程通道干扰。

主要抗干扰技术提高单片机系统的技术措施有降低单片机的频率，时钟监测电路看门狗技术与低电压复位技术等技术。

外时钟是高频的噪声源，除能引起对本应用系统的干扰之外，还可能产生对外界的干扰，使电磁兼容检测不能达标。

在对系统可靠性要求很高的应用系统中，选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之。

监测系统时钟，当发现系统时钟停振时产生系统复位信号以恢复系统时钟，是单片机提高系统可靠性的措施之。

而时钟监控有效与省电指令是对矛盾。

只能使用其中之。

看门狗技术是监测应用程序中的段定时中断服务程序的运行状况，当这段程序不工作时判断为系统故障，从而产生系统复位。

低电压复位技术是监测单片机电源电压，当电压低于值时产生复位信号。

由于单片机技术的发展，单片机本身对电源电压范围的要求越来越宽。

电源电压从当初的降至并继续下降到。

在是否使用低电备用电源系统原理图键盘显示原理图致谢丰富多彩的大学本科生学习生涯即将结束，谨向所有给予我关心帮助和支持的老师同学们致以我最真挚的谢意。

首先非常感谢我的导师郭晓刚老师。

本课题的大量研究工作都是在郭晓刚老师的精心指导下完成的，感谢他对我的关怀和教诲。

导师渊博的知识和严谨的治学态度，使我在学习和工作作风等方面深受教益。

在学业上，他鼓励我努力提高自己的自学和创新能力，并通过毕业设计让我们得到了实质的锻炼，提供了前沿动向及资料供我们参考和研究，使得我们在各方面都有了长足的进步。

其次，我要感谢传授我知识电气自动化和自动化教研室的其他老师，从他们身上我不仅学到了专业知识，更学到了做人的道理，特别是在做毕业设计时，他们给我了很大的帮助，我感谢你们，感谢我所有的老师。

同时还要感谢我的同学们，尤其是那些和我同组的同学以及我同寝室的同学。

你们在学习上给我启示，在生活中给我帮助，我们相互鼓励共同学习共同进步。

感谢你们，我的朋友，指导教师评语指导教师建议成绩评阅人评语评阅人姓名职称建议成绩评阅人评语评阅人姓名职称建议成绩答辩委员会意见答辩委员会教师姓名职称毕业设计论文成绩复位功能时应根据具体应用情况权衡下。

提高单片机系统抗干扰能力的主要方法提高单片机抗干扰能力的主要方法有接地，隔离与屏蔽和滤波。

接地指接大地，也称作保护地。

为单片机系统提供良好的地线，对提高系统的抗干扰能力极为有益。

特别是对有防雷击要求的系统，良好齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸的接地至关重要。

系统运用系列抗干扰元件，目的在于将雷击浪涌式干扰以及快脉冲群干扰去除，而去除的方法都是将干扰引入大地，如果系统不接地，或者虽有地线但接地电阻过大，则这些元件都不能发挥作用。

为单片机供电的电源的地俗称逻辑地，它们和大地的关系可以相通浮空或接电阻，要视应用场合而定。

不能把地线随便接在暖气管子上。

绝对不能把接地线与动力线的火线零线中的零线混淆。

典型的信号隔离是光电隔离。

使用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开，方面使干扰信号不得进入单片机系统，另方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。

屏蔽则是用来隔离空间辐射的，对噪声特别大的部件，如开关电源，用金属盒罩起来，可减少噪声源对单片机系统的干扰。

对特别怕干扰的模拟电路，如高灵敏度的弱信号放大电路可屏蔽起来。

而重要的是金属屏蔽本身必须接真正地上。

滤波指各类信号按频率特性分类并控制它们的方向。

常用的有各种低通滤波器高通滤波器带通滤波器。

低通滤波器用在接入的交流电源线上，旨在让的交流电顺利通过，将其它高频噪声导入大地。

低通滤波器的配置指标是插入损耗，选择的低通滤波器插入损耗过低起不到抑制噪声的作用，而过高的插入损耗会导致漏电，影响系统的人身安全性。

高通带通滤波器则应根据系统中对信号的处理要求选择使用。

印制电路板的设计对单片机系统能否抗干扰非常重要。

要本着尽量控制噪声源尽量减小噪声的传播与耦合，尽量减小噪声的吸收这三大原则设计印制电路板和布线。

当你设计单片机用印制电路板时应注意以下原则印制电路板要合理区分，单片机系统通常可分三区，即模拟电路区怕干扰，数字电路区即怕干扰又产生干扰，功率驱动区干扰源。

印刷板按单点接电源单点接地原则送电。

三个区域的电源线地线由该点分三路引出。

噪声元件与非噪声元件要离得远些。

使用满足系统要求的最低频率的时钟，时钟产生器要尽量靠近用到该时钟的器件。

石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短，使用度的折线布线，不要使用度的折线，以减小高频信号的发射。

时钟线垂直于线比平行于线干扰小，时钟线要远离线。

每个集成电路要加个去耦电容，要选高频信号好的独石电容式瓷片电容作去耦电容。

去耦电容焊在印制电路板上时，引脚要尽量短。

需要时，电源线地线上可加铜线绕制铁氧用体而成的高频扼流器件阻断高频噪传导。

除了上述介绍的通过滤波器滤波外，对于随机干扰，可以用数字滤波方法予以削弱或滤除。

所谓数字滤波，就是通过定的计算或判断程序减少干扰信号中的比重，实际上它是个程序滤波。

数字滤波克服了齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸模拟滤波器的不足，它与模拟滤波器相比有以下优点数字滤波是用程序实现的，不需要增加设备，所以可靠性高稳定性好数字滤波可以对频率很低如的信号实行滤波，具有灵活方便功能强的特点。

由于数字滤波具有以上优点，所有数字滤波在单片机应用系统中得到了广泛的应用。

齐齐哈尔大学毕业设计论文用纸结