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单片机原理及系统课程设计
专业：电气工程及其自动化
班级：电气092
姓名：龚岩
学号：200909114
指导教师：于晓英
评语：
平时（40）修改（30）报告（30）总成绩
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012年7月1日
单片机课程设计
1引言
太阳能热水器控制器设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以
及电极配以单片机技术对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制及显示。本装
置电路简单、实用性强、性价比高、水温控制灵活，水位显示直观醒目，可广泛
应用于家庭生活对太阳能热水器水温控制，具有良好的市场前景。
2设计方案及原理
(1)系统采用MCS-5l单片机为中心控制单元。系统的硬件电路包括：控制
器实时时钟接口电路、蓄水箱温度检测接口电路、串行显示接口电路、复位电路
等。
(2)特点：利用单片机实时监测水温。用水时，若日晒水温达不到设定值，
电加热器自动补温。该系统具有使用方便、稳定性高。节能等特点，实用性高。
3硬件设计
3.1芯片名称
AT89C51是一个低功耗高性能CMOS8位单片机，4KBFlash只读程序存储
器(ROM),512B内部数据存储器(RAM),该微处理器采用ATMEL公司的高密度、
非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，引脚兼容80C51和80C52
芯片。
3.2系统框图
时钟控制温度显示
AT89C51
水温检测AD转换报警装置
图3.2系统原理框图
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单片机课程设计
3.3时钟电路与复位电路
如图3.3所示，该控制器采用AT89C51单片机，机内有一高增益反相放大
器，构成自激振荡电路，振荡频率取12MHz，外接12MHz晶振，两个电容取
30pF，以便于起振荡的作用。上电复位电路由R9、C3构成复位电路，在上电瞬
间，产生一个脉冲，AT89C51复位。
图3.3时钟与复位电路
3.4温度检测模块
如图3.4所示，温度传感器采用热敏电阻，在其二端加上一定的工作电压，
其输出电流与温度变化成线性关系，ADC0832将其转换为数字信号，输入CPU。
图3.4温度检测电路
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单片机课程设计
3.5显示模块
本设计采用共阴极数码管，8个LED灯如图3.5中接法，采用动态扫描电路。
数码管的段控由P0口控制，P2.0-P2.3口作为数码管的位控制。由两个LED灯
和报警器组成报警模块在温度过高或过低时进行提醒。
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