毕业设计开题报告.doc 51页

'毕业设计开题报告一、引言l编写目的l项目背景1.软件名称2.项目任务的委托单位（提出者）、开发单位（开发者）和用户3.该软件系统与其它系统的关系二、项目概述l工作内容1.软件功能2.软件性能3.输入数据4.输出数据5.基本数据流程和处理流程l开发条件与限制1.与其它系统的关系2.软件、硬件开发环境l软件1.程序2.程序名称3.使用语言4.存储形式5.文档l运行环境1.软件环境2.硬件环境三、实施计划l进度1.开始时间2.阶段报告提交时间∙阶段报告一（软件的详细设计报告：包括数据设计、模块设计等）∙阶段报告二（软件调试报告：调试过程中出现的问题，解决的办法）∙阶段报告三（软件优化报告）3.预计完成时间l关键问题（预计可能影响项目的关键问题，设备、技术等方面）四、交付期限 一、前言部分前言部分也常用“引论”、“概论”、“问题背景”等做标题，在这部分中，主要介绍论文的选题。首先要阐明选题的背景和选题的意义。选题需强调实际背景，说明在计算机研究中或部门信息化建设、管理现代化等工作中引发该问题的原因，问题出现的环境和条件，解决该问题后能起什么作用。结合问题背景的阐述，要使读者感受到此选题确有实用价值和学术价值，确有研究或开发的必要性。前言部分常起到画龙点睛的作用。选题实际又有新意，意味着你的研究或开发方向对头，设计工作有价值。对一篇论文来说，前言写好了，就会吸引读者，使他们对你的选题感兴趣，愿意进一步了解你的工作成果。二、综述部分任何一个课题的研究或开发都是有学科基础或技术基础的。综述部分主要阐述选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向，特别是近年来的发展趋势和最新成果。通过与中外研究成果的比较和评论，说明自己的选题是符合当前的研究方向并有所进展，或采用了当前的最新技术并有所改进，目的是使读者进一步了解选题的意义。综述部分能反映出毕业设计学生多方面的能力。首先，反映中外文献的阅读能力。通过查阅文献资料，了解同行的研究水平，在工作中和论文中有效地运用文献，这不仅能避免简单的重复研究，而且也能使研究开发工作有一个高起点。其次，还能反映出综合分析的能力。从大量的文献中找到可以借鉴和参考的，这不仅要有一定的专业知识水平，还要有一定的综合能力。对同行研究成果是否能抓住要点，优缺点的评述是否符合实际，恰到好处，这和一个人的分析理解能力是有关的。值得注意的是，要做好一篇毕业论文，必须阅读一定量（2~3篇）的近期外文资料，这不仅反映自己的外文阅读能力，而且有助于论文的先进性。三、方案论证在明确了所要解决的问题和文献综述后，很自然地就要提出自己解决问题的思路和方案。在写作方法上，一是要通过比较显示自己方案的价值，二是让读者了解方案的创新之处或有新意的思路、算法和关键技术。在与文献资料中的方案进行比较时，首先要阐述自己的设计方案，说明为什么要选择或设计这样的方案，前面评述的优点在此方案中如何体现，不足之处又是如何得到了克服，最后完成的工作能达到什么性能水平，有什么创新之处（或有新意）。如果自己的题目是总方案的一部分，要明确说明自己承担的部分，及对整个任务的贡献。四、论文主体前面三个部分的篇幅大约占论文的1/3，主体部分要占2/3左右。在这部分中，要将整个研究开发工作的内容，包括理论分析、总体设计、模块划分、实现方法等进行详细的论述。主体部分的写法，视选题的不同可以多样，研究型论文和技术开发型论文的写法就有明显的不同。研究型的论文，主体部分一般应包括：理论基础，数学模型，算法推导，形式化描述，求解方法，计算程序的编制及计算结果的分析和结论。 要强调的是，研究型论文绝不是从推理到推理的空洞文章。研究型论文也应有实际背景，也应有到企业和实际部门调研的过程，并在实际调查研究中获取信息，发现问题，收集数据和资料。在研究分析的基础上，提出解决实际问题的、富有创建性的结论。技术开发型的论文，主体部分应包括：总体设计，模块划分，算法描述，编程模型，数据结构，实现技术，实例测试及性能分析。以上内容根据任务所处的阶段不同，可以有所侧重。在任务初期的论文，可侧重于设计实现，在任务后期的论文可侧重于应用。但作为一篇完整的论文应让读者从课题的原理设计，问题的解决方法，关键技术以及性能测试都有全面的了解，以便能准确地评判论文的质量。论文主体部分的内容一般要分成几个章节来描述。在写作上，除了用文字描述外，还要善于利用各种原理图、流程图、表格、曲线等来说明问题，一篇条理清晰，图文并茂的论文才是一篇好的论文。五、测试及性能分析对工程技术专业的毕业设计论文，测试数据是不可缺少的。通过测试数据，论文工作的成效就可一目了然。根据课题的要求，可以在实验室环境下测试，也可以在工作现场测试。在论文中，要将测试时的环境和条件列出，因为任何测试数据都与测试环境和条件相关，不说明测试条件的数据是不可比的，因此也是无意义的。测试一般包括功能测试和性能测试。功能测试是将课题完成的计算机软硬件系统（子系统）或应用系统所要求达到的功能逐一进行测试。性能测试一般是在系统（子系统）的运行状态下，记录实例运行的数据，然后，归纳和计算这些数据，以此来分析系统运行的性能。测试实例可以自己设计编写，也可以选择学科领域内公认的、有一定权威性的测试实例或测试集。原则是通过所选择（设计）的实例的运行，既能准确反映系统运行的功能和性能，与同类系统又有可比性。只有这样，论文最后为自己工作所做的结论才有说服力。六、结束语这一节篇幅不大，首先对整个论文工作做一个简单小结，然后将自己在研究开发工作中所做的贡献，或独立研究的成果列举出来，再对自己工作的进展、水平做一个实事求是的评论。但在用“首次提出”、“重大突破”、“重要价值”等自我评语时要慎重。七、后记在后记中，主要表达对导师和其他有关教师和同学的感谢之意。对此，仍要实事求是，过分的颂扬反而会带来消极影响。这一节也可用“致谢”做标题。八、参考文献中外文的参考文献应按照规范列举在论文最后。这一部分的编写反映作者的学术作风。编写参考文献要注意：（1）要严格按照规范编写，特别是外文文献，不要漏写、错写；（2）论文内容和参考文献要前后对应，正文中凡引用参考文献的地方应加注；（3）列出的文献资料应与论文课题相关，无关的文献只会使读者感到你的研究目标很分散；（4）选择的参考文献应主要是近期的。毕业设计论文全文一般在3万字左右，其实，字数并不是最重要的，关键是论文的质量。毕业论文写作框架（仅供参考）摘要及关键词 AbstractandKeywords目录正文第一章引言●本课题的研究意义●本论文的目的、内容及作者的主要贡献第二章研究现状及设计目标●相近研究课题的特点及优缺点分析●现行研究存在的问题及解决办法●本课题要达到的设计目标第三章要解决的几个关键问题●研究设计中要解决的问题●具体实现中采用的关键技术及复杂性分析第四章系统结构与模型●设计实现的策略和算法描述●编程模型及数据结构第五章系统实现技术●分模块详述系统各部分的实现方法●程序流程第六章性能测试与分析●测试实例（测试集）的研究与选择●测试环境与测试条件●实例测试（表格与曲线）●性能分析第七章结束语致谢参考文献一、毕业设计(论文)的选题1.毕业设计(论文)选题应与社会、生产、科研和实验室建设等实际任务相结合，其中，理工科毕业设计(论文)来自实际任务的选题应在85%以上，文科毕业设计(论文)具有理论和实际意义的选题应在85%以上。选题的难度和工作量应适合学生的知识、能力、相应的实验条件和毕业设计所规定的时间；也可以选择符合学生专业方向的模拟性质的题目，但要“假题真做”，尽量结合专业实际。 2.毕业设计(论文)的内容应属于学生所学专业或相关专业的范围。工程技术类专业必须侧重于工程设计、工程技术专题或实验研究、设备调试等课题；理科类专业应侧重理论研究和应用课题。3.学生应该有一个完整的毕业设计(论文)任务，以达到全面训练的目的。原则上一个学生一个课题，完成大课题中的子课题的学生应对整个课题有全面的了解，但要各有侧重，要能反映出各自的水平。4.毕业设计(论文)课题由指导教师申报，经主管院长审定后，向全体学生公布和介绍。课题的确定按照“双向选择”的原则进行，学生填写选题志愿，由学院根据学生志愿和教师的意见，最后确定学生的毕业设计题目。二、指导教师1．毕业设计(论文)的指导工作要由具有讲师或工程师及以上技术职称的教师或工程技术人员担任，由助教任指导教师时，应有副教授以上的教师参与指导。2．指导教师应认真、及时地下达毕业设计(论文)任务书。任务书的内容包括课题的内容、基本要求、重点研究问题、主要技术指标及其它要说明的问题(如进度要求、应达到的技术经济指标、推荐方案等)。3．指导教师应有明确的指导计划，抓好关键环节的指导，加强阶段检查；每周至少对学生进行一次答疑和检查，回答问题，解决困难，认真指导论文写作，并记载检查结果。指导毕业设计期间，教师外出不得超过两周，外出时应该委托一名教师临时负责指导。4．需要在工厂或校外其它单位进行的毕业设计，可聘请该单位具有中级及以上技术职称的技术人员参加指导工作，但学校必须派教师参加立题、检查和答辩，确保论文质量。5．在毕业设计期间，教师不仅应负责业务指导，还要对学生的思想、行为负起责任，在整个毕业设计过程中加强督促检查，严格请假制度，不得放任自流。要注意言传身教，做好教书育人工作。三、毕业论文(设计)检查毕业设计(论文)工作须按以下程序进行：选题——开题报告——中期检查——结题验收——答辩——归档1．开题报告学生在调研、充分理解工作目的的基础上，经开题报告检查后方可进入毕业设计(论文)工作。其程序是，题目一经选定，指导教师下达任务书，学生根据任务书的要求进行开题。开题应在选题后1~2周之内完成。开题检查的要点如下：(1)文献综述学生根据任务书的要求进行资料的搜集，查阅有关文献资料，阐明所选课题在其所属领域的发展现状、对其进行研究开发的价值和意义，并说明本课题的重点、难点和特色；(2)要达到的目标　学生根据任务书的要求，说明拟设计(论述)的主要内容，以及拟提交的成果形式；(3)研究方案学生根据任务书的要求，说明为实现设计目的涉及到的理论基础及拟采用的方案； (4)计划进度将设计任务进行科学的分解，将分阶段完成的任务进行合理的时间分配，定出阶段成果形式，以便于指导教师的指导与检查。开题报告检查应着重以下几方面的内容：学生是否已充分理解课题的内容和要求；工作计划是否切实可行；是否具有课题所要求的试验条件等。开题检查不合格者，必须在一周内重新完成。2．中期检查中期检查应在毕业设计进行中间进行，检查结果应记录下来，作为论文最终评判考核的依据之一。中期检查的内容为：(1)学生进行毕业设计的进度、质量、出勤、纪律；(2)题目是否恰当，教师的指导是否到位；(3)学院的管理工作是否到位，学院是否对毕业设计中存在的问题及时进行解决和整改；3、结题验收结题验收在试验或设计工作完成后、论文书写前进行，检查要点为：(1)学生在毕业设计(论文)期间的行为是否规范，有无严重违纪现象；(2)学生的设计图纸是否合格，实验数据是否完备可靠；(3)现场抽查试验演示操作、试验结果、计算机程序运行结果；(4)学生是否按毕业设计任务书要求完成全部工作。结题验收未通过的学生不允许书写论文，限期整改。四、毕业答辩组织1．学院答辩委员会由5名以上具有高级职称的教师组成，由主管教学的副院长担任学院答辩委员会主任，教学科长担任秘书；答辩小组由不少于五名具有讲师及以上技术职称的教师组成，其中至少有两名具有高级职称，且小组教师的擅长方向应能覆盖本学科的主要研究方向，五名小组成员中可指定一名组长和一名秘书做答辩记录。需聘请校外人员担任答辩委员会成员时应由主管教学的副院长批准。2．答辩小组以协商或投票方式给学生评出成绩，一个专业或班级分设几个答辩组时，要统一考虑分组论文水平和成绩评定的一致性。3．学生必须在答辩前3天将毕业论文全部材料和指导教师评语交学院答辩委员会，答辩委员会把材料转给合适的评阅教师审阅，评阅教师要写出评语并给出成绩。4．每个学生答辩时间为30分钟左右，要出示有关报告、图表、数据或实物，自述设计的主要特点、分析和计算的主要依据与结论、设计中的体会和改进意见。自述应在15分钟左右完成，以便考核学生的组织与表达能力。5．答辩会上的提问应围绕毕业设计课题进行。重在考核学生分析问题、解决实际问题的能力，以及对基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度。五、毕业答辩方式与程序 为激发竞争意识，给优秀学生提供崭露头角、显示才华的机会，杜绝指导教师碍于情面相互关照的现象，确保毕业答辩收到实效，下面几种方式可供参考。1．争优答辩争优答辩采取两种形式。一种是一轮答辩后，选出比较好的毕业设计(论文)在全院进行公开的争优答辩；另一种由学生自己申请并经指导教师推荐后在全院参加争优答辩。通过公开答辩、比较，评出名符其实的毕业设计优秀论文。2．分组答辩该答辩形式一般适用于非争优论文的答辩。由于分组答辩的学生较多，各答辩小组必须严格要求，公平评分，并将答辩评议结果和答辩记录及时上交学院答辩委员会，以便答辩委员会合理协调分组成绩。3．从严要求的争议答辩各答辩委员会在成绩评定中，将不低于参与毕业设计学生人数5％的后序学生排序名单上报教务处，教务处将请专家对这些学生进行抽查评审，以核定学生的论文成绩、考查各学院毕业论文水平及成绩评定水平。若对后序名单产生争议，可在全院进行二次争议答辩，采取无记名投票方式决定其毕业设计成绩。4．论文评审和答辩回避制学生的毕业设计(论文)完成后由指导教师给定成绩，一并交学院，由学院指派一名评阅人在不知道指导教师姓名和给定成绩的情况下对论文进行评阅，并给定成绩，如果两者成绩差别过大，则答辩委员会可以评阅人评定的成绩为主作为成绩评定的参考。在答辩过程中，学生不能透露指导教师姓名，该指导教师不担任评委并应自觉回避。六、毕业论文的规范1．毕业论文的组成毕业论文的组成A、封面；B、毕业论文(设计)成绩评议；C、毕业论文(设计)任务书；D、毕业论文(设计)开题报告；E、指导教师评阅意见；F、评阅教师意见；G、答辩小组评阅意见；H、中文摘要；I、英文摘要；J、目录；K、正文；L、参考文献；M、附录　　封面由学校统一印制，按要求填写。论文题目一般不超过25个字，要简练准确，可分两行书写；任务书由导师填写，装订于指定位置，教师签字后生效；开题报告由学生认真书写，经指导教师签字后的开题报告有效；摘要中文摘要字数应在400字左右，包括论文题目、论文摘要、关键词(3至5个)，英文摘要与中文摘要内容要相对应；目录按三级标题编写，要求层次清晰，且要与正文标题一致，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等； 正文论文正文包括绪论(或前言、概述等)、论文主体、结论。工科论文要求符合科技论文格式，正文要标明章节，图表和公式要按章编号，公式应另起一行书写，并按章编号，正文文字应在15000字以上；外文原文与翻译要求翻译的原文是论文的参考文献，或与论文密切相关的资料，原文应不少于10000字符(10000字符大体相当于16开版面、5号字的文献3页)；参考文献必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文工作直接相关。附录含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序，如果安排有毕业实习，需提供毕业实习报告等。2．毕业论文的书写：(1)论文要用统一的毕业论文用纸打印或手写。手写每页20行，每行20—22字，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印正文用宋或楷体小四号字，版面上空2.5cm，下空2cm，左右空2cm(靠装订线一侧增加0.5cm空白用于装订)，外语论文应打印并有相应的要求。对字体和字号的要求如下：题目用一号(分两行书写时用小一号)黑体字；第一层次(章)题序和标题用小二号黑体字，题序和标题之间空两个字，不加标点，下同；第二层次(节)题序和标题用小三号黑体字；第三层次(条)题序和标题用四号黑体字；第四层次(款)题序和标题用小四号黑体字；第五层次(项)以下标题和题序与第四层次同。(2)论文中所涉及到的全部附图，不论计算机绘制还是手工绘制，都应规范化，符号符合国颁标准，手工绘制要用绘图笔，图号标注无误。七、毕业论文(设计)的评分1．毕业论文(设计)的评分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，各等级成绩的评分比例一般以优秀15%、良好35%、中等30%、及格、不及格20%为上限。为全面训练学生的工程实践能力和业务素质，在工程型、实验研究型优秀论文的评定中，要求论文在结论之前列入一章或一节，专门进行经济性论证、成本估算、环保分析或资源分析等，否则不得评为优秀。2．毕业论文(设计)的成绩应由指导教师、评阅人、答辩小组三部分的评分组成。(1)指导教师的评分指导教师评分的主要采分点为：学生论文反映出的基础知识的基本功；学生的独立工作能力和动手能力；学生在毕业设计期间思想、行为、纪律等方面的表现；评阅表中多项得分的平均值折合的成绩评定等级为：0~2.5分为不及格、2.5~3.0及格、3.1~3.9中、4~4.5良、4.6~5优，以下同。 (2)评阅教师的评分评阅教师必须参加答辩小组，评阅人的采分点为：论文的意义及学术水平、论述的正确性和条理性；论文的难度及工作量；实验数据是否确切，图纸是否规范；论文条理性、语言、书写、图表水平；(3)答辩小组的评分答辩小组的采分点为：论文规格符合要求，答辩规范；答辩中思维敏捷，知识面宽厚；回答问题的正确性，有无重大错误；是否有创新意识，设计是否有新意；(4)院答辩委员会成绩评定院答辩委员会根据以上三项评分进行综合评定，三部分的权重各学院可自行制定。以下的权重供参考：指导教师评分占25%、评阅人评分占25%、答辩小组评分占50%。若三项评分悬殊过大，其综合评定与裁决权在院答辩委员会。凡在毕业设计(论文)期间经教务处或学院3次抽查皆违规者，毕业设计(论文)成绩降一档。3．毕业设计(论文)成绩不及格的学生，做结业处理，发给结业证书。有能力的学生可在离校两年内回校申请重新完成毕业设计(论文)及毕业答辩(限一次)，并交纳一定的毕业设计(论文)答辩费，成绩合格者，可换发毕业证书(限于仅因毕业设计的原因而结业的学生)。4．毕业设计(论文)的成绩评定要在毕业派遣前一周内完成，不得随意推迟。5、各学院在毕业设计(论文)工作结束之后，应切实做好自评工作，包括毕业设计(论文)质量和毕业设计(论文)管理两方面的总结，并制定下年的整改措施，于下学期开学后一个月内交教务处。八、毕业论文管理1．毕业论文保存：在学生离校一个月内，由各学院把毕业论文收齐保管至少3年，并按专业列出毕业设计(论文)清单(内容包括学院、专业、学生姓名、毕业设计(论文)题目、指导教师、成绩评定等)，由学院存档。2．毕业设计(论文)成绩确定之后，各学院应将优秀毕业设计(论文)清单及时送交教务处；3．毕业论文装订：毕业论文装订要整齐、顺序要统一，即封面、毕业论文成绩评议、毕业论文(设计)任务书、毕业论文(设计)开题报告、指导教师评阅意见、评阅教师意见、答辩小组意见、中文摘要、外文摘要、目录、论文正文、参考文献、附录等。九、毕业论文经费 1．由教务处根据学校下拨教学经费和学生人数，按各学科的性质分配到各学院，由学院合理分配使用。学生在毕业设计期间一切支出均包括在此数额内。2、毕业设计经费应专款专用，保证毕业设计顺利、高质量地完成。教务处将对毕业设计经费进行专项检查，一旦发现克扣或挪用，将从次年下拨经费中扣还。专科生毕业论文(设计)可参照本规定执行，在适当放宽的条件下严把质量关。编号：06023103河南大学2010届本科毕业论文基于AT89C52的太阳能热水器控制系统TheControlSystemoftheSolarEnergyWater-heaterbasedonAT89C52论文作者姓名：杨萍作者学号：06023103所在学院：计算机与信息工程学院所学专业：自动化导师姓名职称：杜海顺（副教授）论文完成时间：2010年5月20日 2010年5月20日 河南大学2010届毕业论文（设计、创作）开题报告（由学生本人认真填写）学号06023103姓名杨萍导师姓名职称杜海顺（副教授）开题时间2009年12月1日课题题目基于AT89C52的太阳能热水器控制系统课题来源□导师指定■自定□其他来源课题的目的、意义以及和本课题有关的国内外现状分析：1、目的：近些年来，太阳能的开发和利用已越来越受到人们的重视和青睐，因为节能、环保、使用方便等因素，太阳能热水器发展速度更是迅猛。安装太阳能热水器已成为房产开发商售房的诱人条件之一。在农村，随着农民生活水平的提高，太阳能热水器渐渐成为必备的家用装置。所以，普通太阳能热水器每次使用前需排水；不可缺水，空晒情况下上水会爆炸；冬天水温不够，需用电等问题急需解决。本设计通过单片机AT89C52控制A/D转换芯片、发光二极管、LED驱动芯片实现热水器液位及温度检测和显示，并实现相应控制。使用户省心，使用方便，智能运行，用户不必做任何操作。2、意义：解决太阳能热水器现存的一些问题，实现一定程度的智能控制，方便用户，安全高效。3、现状：进入二十一世纪以来，随着生产工艺和生产技术的发展，人们对产品的要求越来越高。而随着新型电子技术和微型计算机的广泛应用与普及,单片机控制系统以其控制精度高,性能稳定、可靠,设置操作方便,造价低等特点,被应用到太阳能热水器的控制中来，增强了系统的可视性,使得温度及液位检测和显示系统更加智能化、人性化。研究目标、研究内容和准备解决的问题：1．目标：通过设计一个基于AT89C52的太阳能热水器的温度和液位显示及简单的控制系统，从而实现一定程度的智能控制，方便用户使用。2．内容：利用集成温度传感器DS18B20和液位传感器LM1042分别进行温度检测和液位检测后，将检测到的信息传送给单片机，单片机经过相应的处理控制电磁阀的开启及温度和液位的显示。3．准备解决的问题：如何实现温度及液位的显示，如何实现智能上水、缺水上水和手动上水的功能，如何实现输水管道排空水控制，在水箱上水或洗浴完毕后自动把上水管道内的水排出。开题报告Ⅰ 拟采取的方法、技术或设计（开发）工具：软件环境：单片机端的程序开发环境采用KeiluVision3，开发语言是KeilC51。硬件环境：硬件电路原理图用Protel99SE绘制。预期成果：1．毕业设计成果太阳能热水器控制系统的设计2．毕业论文进度计划：2009.12.1-2010.3.5：查找资料、搜集相关素材2010.3.6-2010.3.26：完成需求分析2010.3.27-2010.4.7：完成概要设计2010.4.8-2010.4.15：完成详细设计2010.4.16-2010.4.28：完成编码2010.4.29-2010.5.4：完成软件测试2010.5.5-2010.5.15：整理资料、撰写毕业论文2010.5.16-2010.5.20：根据导师要求，完善毕业设计和论文指导教师对选题报告的意见：指导教师签名：2009年12月1日开题报告Ⅱ 河南大学2010届毕业论文（设计、创作）任务书题目名称基于AT89C52的太阳能热水器控制系统学院计算机与信息工程学院学生姓名杨萍所学专业自动化学号06023103毕业论文(设计、创作)要求1.可行性分析：完成系统的技术可行性分析2.系统设计：对系统中用到的关键技术进行初步设计3.程序开发与调试：具体进行项目的开发4.撰写论文：完成论文撰写毕业论文(设计、创作)进度安排2009.12.1-2010.3.5：查找资料、搜集相关素材2010.3.6-2010.3.26：完成需求分析2010.3.27-2010.4.7：完成概要设计2010.4.8-2010.4.15：完成详细设计2010.4.16-2010.4.28：完成编码2010.4.29-2010.5.4：完成软件测试2010.5.5-2010.5.15：整理资料、撰写毕业论文2010.5.16-2010.5.20：根据导师要求，完善毕业设计和论文需收集的资料和指导性参考文献[1]郑郁正.单片机原理及应用.四川大学出版社.2003.[2]求是科技.单片机典型模块设计实例导航(第2版).人民邮电出版社.2008[3]王庆.Protel99SE&DXP电路设计教程(附盘).电子工业出版社.2006[4]康华光.电子技术基础模拟部分.高等教育出版社.1999.[5]谭浩强.C程序设计（第二版）.清华大学出版社.1999[6]基于μ’nsp处理器的太阳能热水器智能控制系统.德州学院学报第23卷第6期.2007年12月[7]基于数字温度传感器DS18B20的分布式测温系统的设计.吉林化工学院学报.第20卷第3期.2003年9月[8]www.willar.com指导教师签名：2009年12月8日任务书 河南大学2010届毕业设计（论文、创作）中期检查表题目名称：基于AT89C52的太阳能热水器控制系统学院计算机与信息工程学院学生姓名杨萍所学专业自动化学号06023103一、毕业论文(设计、创作)进展情况已经搜集了大量有关系统硬件及软件设计的资料，并查阅了有关的书籍，通过参考这些资料，我已经勾画出系统硬件的整体框图及各模块的电路图。并根据系统框图和电路图，采用Protel99SE进行硬件原理图设计。后续工作是进行系统软件设计。二、毕业论文(设计、创作)存在问题及解决方案存在的问题：在数码管显示温度时，需要加两片驱动芯片，这样会导致单片机的I/O口不够用。解决方案：选用通用数码管驱动芯片ICM7218，一片即可。三、指导教师对学生毕业论文(设计、创作)进展方面的评语该生在做毕业设计的期间，积极认真，能够及时分析和解决遇到的各种问题。但是在数据捕获模块的数据显示存在界面冻结现象，希望在后续的工作期间，很好的解决这些问题。指导教师签名2010年4月10日中期检查表 河南大学2010届毕业论文（设计、创作）综合成绩表（一）学院名称：计算机与信息工程学院学号06023103姓名杨萍专业自动化指导教师杜海顺（副教授）综合得分论文题目基于AT89C52的太阳能热水器控制系统指导教师评语及得分指导教师评语该生的课题选择立意新，论文叙述条理清晰、详略得当，并按时完成了项目所要求的功能，是一篇优秀的本科论文。评分项目分值指导教师对毕业论文（设计、创作）评分撰写开题报告、文献综述15调查研究查阅整理资料10学习态度与规范要求10数据处理、文字表达10论文（设计、创作）质量和创新意识55合计100得分指导教师签名2010年5月20日评阅教师评语及评分评阅教师评语该生论文语句流畅，论点明确，思路清晰，符合本科论文的要求。评分项目分值评阅毕业论文（设计、创作）评分撰写开题报告、文献综述15调查研究查阅整理资料10学习态度与规范要求10数据处理、文字表达10论文（设计、创作）质量和创新意识55合计100得分评阅教师签名2010年5月22日此表由教师填写综合成绩表（一） 河南大学2010届毕业论文（设计、创作）综合成绩表（二）学号06023103姓名杨萍所在学院计算机与信息工程学院答辩委员会评语及评分答辩委员会评语该生答辩过程中思路清晰，反应敏捷，论文结构合理，条理清楚，达到本科毕业设计和毕业论文要求的标准，经答辩小组评议，同意通过论文答辩。答辩委员签字：2010年5月25日评分项目分值论文答辩小组评分答辩情况论文质量合计（100）内容表达情况（15）答辩问题情况（25）规范要求与文字表达（20）论文（设计、创作）质量和创新意识（40）得分答辩委员会主任签字：2010年5月25日毕业论文（设计、创作）成绩综合评定：分综合评定等级：备注：一、论文的质量评定，应包括对论文的语言表达、结构层次、逻辑性理论分析、设计计算、分析和概括能力及在论文中是否有新的见解或创新性成果等做出评价。从论文来看学生掌握本专业基础理论和基本技能的程度。二、成绩评定采用结构评分法，即由指导教师、评阅教师和答辩委员会分别给分（以百分计），评阅教师得分乘以20%加上指导教师得分乘以20%加上答辩委员会得分乘以60%即综合成绩。评估等级按优、良、中、差划分，优90-100分；良76-89分；中60-75分；差60分以下。三、评分由专业教研室或院组织专门评分小组（不少于5人），根据指导教师和答辩委员会意见决定每个学生的分数，在有争议时，应由答辩委员会进行表决。四、毕业论文答辩工作结束后，各院应于6月20日前向教务处推荐优秀论文以汇编成册，推荐的篇数为按当年学院毕业生人数的1.5%篇。五、各院亦可根据本专业的不同情况，制定相应的具有自己特色的内容。须报教务处备案。六、书写格式要求：1.目录；2.内容提要须书写200左右汉字，开题报告（文科除外）的内容要根据不同专业的课题任务要求，阐述查阅文献、文案论证、解题思路、工作步骤等；3.正文（含引言、结论等）；4.参考文献（或资料）综合成绩表（二） 河南大学本科生毕业论文（设计、创作）承诺书论文题目基于AT89C52的太阳能热水器控制系统姓名杨萍所学专业自动化学号06023103完成时间2010年5月20日指导教师姓名职称杜海顺（副教授）承诺内容：1．本毕业论文（设计、创作）是学生杨萍在导师杜海顺的指导下独立完成的，没有抄袭、剽窃他人成果，没有请人代做，若在毕业论文（设计、创作）的各种检查、评比中被发现有以上行为，愿按学校有关规定接受处理，并承担相应的法律责任。2．学校有权保留并向上级有关部门送交本毕业论文（设计、创作）的复印件和磁盘。备注：学生签名：指导教师签名：2010年5月20日2010年5月20日说明：学生毕业论文（设计、创作）如有保密等要求，请在备注中明确，承诺内容承诺书 河南大学本科毕业生学士学位论文目录目录I摘要IIAbstractIII第一章绪论11.1开发背景及意义11.2本文研究的内容2第二章系统硬件设计32.1系统总体功能概述32.2核心芯片选择42.3液位检测52.3.1液位传感器52.3.2AD转换电路62.4温度检测82.5显示电路92.5.1温度显示电路92.5.2液位显示电路102.6电源电路12第三章系统软件设计133.1软件功能概述133.2主程序设计133.3定时器T0中断程序143.4定时器T1中断程序153.5A/D转换及液位显示程序153.6温度采集程序163.7LED显示程序17结论19参考文献20附录21 河南大学本科毕业生学士学位论文摘要当前能源紧缺，用电紧张，太阳能是绿色能源，得到广大用户的喜爱。本文介绍了用液位检测集成芯片LM1042、温度传感器DS18B20和A/D转换芯片ADC0804,以AT89C52单片机作为主控元件的太阳能热水器液位和温度显示及控制系统。对太阳能热水器的控制系统进行了全新的智能设计,可以实现：水箱中水位、水温的智能控制与显示；自动排空水箱至淋浴器间管道(也是上水管道)中的存水；智能处理再利用管道排空的水等。使太阳能热水器操作性能、利用功能、扩展范围、产品档次等诸多方面得到提高。解决了普通太阳能热水器上水时水满益出；上(下)水管道需要保温；使用前需要放出水管中大量冷水等问题。关键词：太阳能；液位控制；温度控制；水管排空 河南大学本科毕业生学士学位论文AbstractWiththecurrentenergyandpowershortage,solarenergywhichisgreenenergyisbecomingmoreandmorepopularwiththemajorityofusers.Thisarticledescribesthecontrolsystemofsolarenergywater-heaterbasedonaliquidleveldetectionLM1042,temperaturesensorDS18B20,A/DconversionchipADC0804andAT89C52microcontrollerasamasterdevice.Carriedonanallnewintelligencedesigntothecontrolsystem,itcancarryout:Intelligencecontrollingandmanifestationofwaterlevel,watertemperatureinthewatertank;Automaticemptyingpipelinerowbetweentankandshowermachinetosavewater;Theintelligenceprocessingandmakinguseofthewateragain.Theseimprovetheperformanceofthesolarenergywater-heatergreatly.Thesystemsolvessomeproblemswhichacommonsolarenergywater–heaterexistssuchas,overflowingwhenthetankisfull;thepipelineneedaheatpreservation;Needtoletoutingreatquantitiescoldwaterinthepipelinebeforeuse.Keywords:solarenergy;liquidcontrol;temperaturedisplay;pipelinerowemptyI 河南大学本科毕业生学士学位论文第1章绪论1.1开发背景及意义近些年来，太阳能的开发和利用已越来越受到人们的重视和青睐，因为节能、环保、使用方便等因素，太阳能热水器发展速度更是迅猛。安装太阳能热水器已成为房产开发商售防的诱人条件之一，随着人们的消费意识、消费层次和消费要求的提高，普通太阳能热水器上水时水满溢出；冬天太阳能水温偏低；上（下）水管道需要保温；使用前需要放出管道中大量冷水等诸多弊病需要解决。针对上述问题，本文设计了以AT89C52单片机为核心的太阳能热水器智能控制系统，实现了水箱中水位及温度的智能控制与显示；自动排空水箱至淋浴器（上下水共用）管道间的存水；为了使排空管道时的水不浪费掉，在浴室内部又设置了一个室内水箱，以备他用。同时，也可实现手动上水，使用方便。使太阳能热水器系统的操作性能、利用功能、扩展范围、产品档次等诸多方面实现质的飞跃。使用户省心、智能运行。1.2本文研究的内容本文经过调研及收集相关技术资料，提出如下技术方案。以AT89C52为核心，利用液位传感器LM1042、测温元件DS18B20、发光二极管及数码管实现以下性能：l水温数码显示，测温范围0~99℃，精度±0.5℃；l水位分五档显示（缺水、20﹪、50﹪、80﹪、100﹪）；l智能上水控制、具有缺水上水和手动上水等功能；l输水管道排空水控制，在水箱上水或洗浴完毕后自动把上水管道内的水排出。系统控制和主要结构框图如图1.1所示：-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文图1.1系统组成框图-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文第2章系统硬件设计2.1系统总体功能概述该系统以AT89C52作为核心控制部件，外加液位传感器、测温元件、一片A/D转换芯片、五个发光二极管、两个数码管及驱动芯片来达到系统的性能要求。LM1042外接的热阻探针温度的变化依赖于周围材料的热阻的大小，而空气和液体的热阻大小有很大差别，从而可以根据探针在液体中的深度不同时电阻的不同检测出液位的深度信息，由LM1042内部转换电路网络转换为与液位成线性关系的电压信号，再由8位逐次逼近型A/D转换芯片ADC0804将模拟信号转换为数字信号，实现液位信息的输入。AT89C52从ADC0804读取液位信息后进行数据处理，结合DS18B20测得的温度进行液位和温度的显示及阀门的控制。图2.1为系统整体结构图：图2.1系统整体结构图各部分功能：1.电源部分提供+5V电压供系统使用。2.按键部分用来实现手动上水。3.LM1042实现液位信息到电压信号的转换。4.ADC0804将液位传感器输出的电压信号经A/D转换后送到单片机。5.DS18B20实现温度检测。-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文6.AT89C52为处理器，实现液位信息和温度信息的接收、数据处理和输出到发光二极管和数码管显示。2.2核心芯片选择核心控制系统采用ATMEL公司89系列的一款单片机AT89C52，此单片机包含一个8位CPU、256字节的片内RAM和片内Flash存储器、4个8位的双向可寻址I/O口、1个全双工UART的串行接口、3个16位的定时/计数器、多个优先级的嵌套中断结构（8级中断，可实现多个优先级的嵌套）、一个片内振荡器和时钟电路。在AT89C52单片机结构中，显著的特点是内部含有Flash存储器，使用户在开发过程中十分容易修改程序，缩短系统的开发周期。同时，它继承了CMOS产品低功耗的特点，有两种产生低功耗的方式：空闲方式和掉电方式。在空闲方式下，CPU停止工作，RAM和其他片内的部件继续工作，此时的电流大约是正常工作方式下的15%。在掉电方式下，电流可降到15uA以下。AT89C52单片机有多种封装方式：PDIP封装、方形的PLCC和PQFP/TQFP封装，使用方便。其引脚结构图如图2.2：图2.2AT89C52引脚图-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文2.3液位检测2.3.1液位传感器本次设计液位传感器选用集成芯片LM1042，实现液位信号到电压信号的转换。LM1042是用于液位检测的专用集成电路，它内部集成了所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路和开路所需的监控电路，具有很强的功能。LM1042使用热阻探针技术来测量非可燃性液体的液面高度，它能提供一正比于液位高度的输出，可进行单次或重复测量，所有控制热阻探针、检测热阻探针的短路和开路所需的监控电路都集成在LM1042芯片内部。此外该芯片还可采用其它传感器信号或线性输入作为输入信号。该器件采用16脚DIP封装。芯片的主要特点如下：l可以选择热阻或线性信号作为输入；l集成有热阻探针的控制电路；l可单次测量或重复测量；l在复位时切换，延时功能可避免瞬态信号的影响；l具有探针短路、开路检测功能；l电源或控制输入端具有50V的瞬态电压保护电路；l电源范围7.5～18V；l内部有电源调节器；l可在－40℃～＋80℃的工作温度范围内工作。热阻探针工作的基本原理是基于功率在探针上耗散，探针温度的变化依赖于周围材料的热阻的大小，由于空气和其它气体相对于水和油来说是热的不良导体，利用这一点有可能测量探针等浸入液体媒介的深度。其原理如图2.3所示：图2.3测温原理图-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文在测量周期中，一固定的驱动电流I施加到探针上，在测量的起始时刻和结束时刻探针两端的电压被采样，得到电压差ΔV0由于空气的热阻RTHA大于油的热阻RTHO，由它们引起的温度变化分别为ΔT1和ΔT2，相应的探针电阻也会随着改变为ΔR1和ΔR2差值，在每单位长度上产生相应的电压变化ΔV1和ΔV2。电压差ΔV由下式给出：ΔV=LAΔV1/L＋(L－LA)ΔV1/L由于ΔV1>ΔV2，RTHA>RTHO，ΔV会随着探针在空气中长度的增加而增大。在实际应用中，为获得最佳效果，探针需要具有高的温度系数和低的热阻时间常数，为避免误触发探针短路开路检测器，探针电压必须介于0.7V和5.3V之间，对于200mA的电流容许的探针阻值范围是3.5Ω到24Ω。在图2.4中，7脚和10脚是用于探针2的调整，由于本系统只用到探针1，故只需将7脚和10脚接地即可；1脚是热阻探针输入端；5脚是探针故障检测端；6脚是电源端；3、4脚分别接PNP管的发射极和集电极用于给探针提供200mA的固定电流；16脚为模拟电压输出端，输出与液位成正比的模拟电压；12、13脚用来调整探针的测量周期；9、14脚外接两个电容作为探针的记忆电容，记忆探针的电压值。图2.4LM1042电路图-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文2.3.2AD转换电路由于LM1042输出的是模拟信号，须经AD转换器转换成单片机可处理的数字信号，且考虑到该装置是应用于太阳能热水器中，无需高精度，故选用8位AD转换器ADC0804进行AD转换即可。ADC0804型8位全MOSA/D转换器是中速廉价型产品之一。片内有三态数据输出锁存器，与微处理器兼容，输入方式为单通道，转换时间约为100μs。它的非线性误差为±1LSB。电源电压为+5V。其引脚图如图2.5所示：图2.5ADC0804引脚图被转换的电压信号从Vin(+)和Vin(-)输入。允许此信号是差动的或不共地的电压信号，模拟地和数字地分别设置引入端，使数字电路的地电流不影响模拟信号回路，以防止寄生耦合造成的干扰。Vref/2端不必外接电源，悬空即可。/CS是片选端，/WR是控制芯片启动的输入端；/INTR是转换结束信号输入端，输出电平由高跳低则表示本次转换已经完成，可作为中断或查询信号。ADC0804片内有时钟电路，只要在外部“CLKR”和“CLK”两端外接一对电阻和电容即可产生A/D转换所需要的时钟，其振荡频率为fclk≈1/1.1RC。本次设计选用R=10kΩ，C=150pF，此时fclk≈640kHz。其与单片机的接口电路如图2.6所示：-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文2.4温度检测对水箱水温的测定，采用了较为先进的DS18B20集成模块温度传感器，该传感器将温度信号以数字量传给单片机，无需其他的外围电路，一条口线，电路简单，使用稳定，可以方便的实现单片机对温度参量的读取。DS18B20采用3脚PR_35封装或8脚SOSI封装，管脚排列如图2.7所示。图2.7DS18B20封装图DS18B20内部结构如图2.8所示，主要由4部分组成：64位ROM；温度传感器；温度报警触发器TH和TL；配置寄存器。考虑到系统功能的限制，传感器的报警功能没有使用。-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文图2.8DS18B20的内部结构示意图单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制都由这根线完成。其基本的通信过程如下：l主机通过拉低单总线至少480us产生复位脉冲。l然后由主机释放总线，并进入接收模式。主机释放总线时，会产生一由低电平跳变为高电平的上升沿。l单总线器件检测到该上升沿后，延时15~60us。l单总线器件通过拉低总线60~240us来产生应答脉冲。l主机接收到从机的应答脉冲后，说明有单总线器件在线，然后主机就可以开始对从机进行ROM命令和功能命令操作。所有的读、写时序至少需要60us，且每两个独立的时序之间至少需要1us的恢复时间。在写时序中，主机将在拉低总线15us之内释放总线，并向单总线器件写1；若主机拉低总线后能保持至少60us的低电平，则向单总线器件写0。单总线器件仅在主机发出读时序时才向主机传输数据，所以，当主机向单总线发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便于单总线器件能传输数据。DS18B20可以使用外部电源VDD，也可以使用内部的寄生电源，无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。本系统选用外部电源，即在VDD端口接5V的电压。故单片机与DS18B20的连接图如图2.9所示：-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文图2.9AT89C52与DS18B20的连接图2.5显示电路2.5.1温度显示电路常用的LED显示器有7段或8段，有共阴极和共阳极种。本次设计选用的是7段共阴极。由于单片机I/O的电气特性决定了单片机的端口的驱动能力有限，一般的，单片机的端口只是驱动TTL电平，不提供或者提供很小的驱动电流，所以在带负载时，单片机应当在I/O口加上驱动芯片。本次设计选用ICM7218数码管驱动芯片。ICM7218是INTERSIL公司生产的一种性能价格比较高的通用8位LED数码管驱动电路，28脚双列封装，可与多种单片机接口使用。ICM7218的输出可直接驱动LED显示器，不需外接驱动电路，其构成的显示电路结构简单，使用方便。ICM7218A显示电路如图2.10所示：图2.10温度显示电路-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文本系统显示用的2位七段数码管由数码管专用驱动芯片ICM7218A驱动，27、3、1、25、2、24、26脚分别接数码管的a~g，15、16脚为位选，分别控制2位数码管的亮灭，ID0~7为数据线，接单片机P0口，/WRITE、MODE是写控制位和模式控制位，分别接单片机P2.5、P2.6。2.5.2液位显示电路考虑到热水器的液位显示只需给人以直觉上水量的多少（即当前水量占总容积百分比），而不必给出当前液位的具体数值。故选用5个发光二极管，用它们的亮灭来显示水位的五种状态。发光二极管、按键与单片机连线如图2.11所示：图2.11发光二极管、按键与单片机连线图1.发光二极管发光二极管在两端的电压差超出其导通压降时开始工作，发光二极管的导通压降一般约为1.7~1.9V。此外，工作电流要满足该二极管的工作电流，满足电流和电压的要求，二极管就可以发光了。单片机系统中往往是数字信号，其电源不是5V就是0V，所以只要将二极管的正负极和电源对应上就可以了。在发光二极管前面要接一个电阻，这个电阻的作用在于限制二级管的电流，从而达到减少功耗或者满足端口对最大电流的限制。一般二极管的点亮电流为5mA~10mA，在5V电源驱动时，厂家多采用470Ω。限流电阻，在该设计中选用510Ω，这样既不会超出单片机的I/O口最大限流，二极管也比较明亮。使用五个发光二极管来表示液位的五种状态：全亮时对应水满，全灭时对应缺水，仅D1亮时对应20﹪，仅D1和D2亮时对应40﹪，D1、D2、D3亮时对应60﹪，仅D5灭时对应80﹪。-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文1.按键当有按键被按下时说明用户要手动上水。按键使用上拉电阻方式接入单片机。未按下时对单片机输入一个高电平，按下后输入一个低电平。键的闭合与否，反映在行线输出电压上就是呈现出高电平或低电平，如果高电平表示断开的话，那么低电平则表示闭合，所以通过对行线电平的高低状态的检测，便可以确认按键按下与否。为了确保CPU对一次按键动作只确认一次按键，必须消除抖动的影响。2.电磁阀电磁阀在本次设计中是输出设备，用来控制上下水，24V三极管电磁阀驱动电路图如图2.12所示。系统中用到三个电磁阀控制水箱和水管的连接。图2.12电磁阀与单片机的连接目前市场上的太阳能热水器大都装有管道保温装置，以防在冬天管道中的水结冰，即使不结冰，在使用前也要放掉管道中的全部冷水,不但给使用者带来了很多的不便,也对水资源形成了较大的浪费。为此设计了水管排空功能,在水箱下安装一个电磁阀,当关闭上水阀和水箱的阀门，停止向水箱加水后,开启通往小水箱的电磁阀门,则单向阀进气使水管内存水排至室内小水箱,完全把水管内的存留水排出水管,从而达到在使用时直接使用热水和节水的目的。电磁阀的开关全由单片机控制,在上水和洗浴完毕后单片机发出电磁阀1和电磁阀2关闭,电磁阀3开启的放水指令,10s后关闭电磁阀3,系统处在待命状态。同时打开电磁阀2和电磁阀3即可给室内水箱供水,-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文供水完毕后再执行管道排空水指令使整个系统处在待命状态。2.6电源电路为了使单片机有一个稳定的工作环境,且各组件都正常的工作,特别制作了5V的直流稳压电源。电源电压器将220V的交流电压变为所需电压值，然后通过桥式整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于其含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，以得到平滑的直流电压最后通过稳压电路维持输出直流电压稳定。本电路的特点是：电源输出稳定,具有较好的抗干扰能力。输出标准的5V直流电压。给整个控制系统供电,电源电路如图2.13所示：图2.13电源电路图-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文第3章系统软件设计3.1软件功能概述在系统的硬件确定以后，功能完善的软件能够很好的指导和协调硬件的工作，可使系统发挥其最大的作用，并且便利以后的更新换代升级。一个完整的系统都离不开对系统状态的监控，为了更好的协调软件、硬件各个部分正常工作，就必须对整个系统进行严密监控。在本系统中定时器T0中断服务程序担任液位数据读取、处理和输出显示任务，每隔一定的时间对A/D转换进行一次采样，并进行相应的处理，再经过发光二极管来实现液位的显示。而定时器T1中断服务程序担任温度数据读取、处理和输出显示任务，并经LED显示。而主程序完成的任务相对简单，它只是完成系统初始化及检测是否有键按下等工作。若有键按下，则进入手动上水模式。3.2主程序设计图3.1主程序流程图-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文在本系统中主程序完成的任务相对简单，它只是完成初始化等工作而进入按键查询等待方式。主程序的初始化主要包括：DS18B20初始化、T0和T1的初始化并启动T0。按键查询主要是S1键，当功能键S1按下就转入手动上水子程序，每按一次上水一个档位。主程序流程图如图3.1所示。3.3定时器T0中断程序T0定时时间为1S，即每隔1S执行一次T0中断服务程序。该程序完成的任务比较多，主要包括：（1）温度信息的采集和显示；（2）读取、显示和处理液位信息。至于完成哪项任务由标志位TW决定。T0中断服务程序流程图如图3.2所示：由于液位和温度均是变化比较缓慢的量，故只需每隔一定时间检测一次。图3.2T0中断程序流程图在此选定1s检测一次，即1s进行一次A/D转换。由于本系统所用晶振为12MHZ，默认为12分频，故定时器每计时一次用时为12/11.0592μs,约为1μs。因为定时器为16位定时器，故最多计时65536次，即计时65536μ-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文s=65.536ms,此处用定时器T0定时50ms，则当定时器定时20次，共定时20×50ms=1s，满足系统需求。T0定时50ms即计时50000次，则定时器初值为TH0=（65536-50000）/256=0x3c,TL0=(65536-50000)%256=0xB0。3.4定时器T1中断程序当停止上水和洗浴完毕时，关闭电磁阀1、2，开启电磁阀3，从而排空管道水，10s后关闭电磁阀。用T1来定时10S，其定时方式同T0，定时200次。T1中断程序的流程图如图3.3所示：图3.3T1中断程序流程图3.5A/D转换及液位显示程序A/D转换子程序主要完成A/D值的读取、处理及液位信息的显示。因为ADC0804进行A/D转换的过程中/INTR=1,转换完成后/INTR=0，故启动A/D转换后要先检测/INTR，当/INTR为低电平时才进行A/D值读取操作。将读取得到的8位液位值，并经发光二极管显示。其流程图如图3.4所示，事先测得水满时的液位，用wlmax表示，且用十六进制表示，令wl=wlmax/5。-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文图3.4A/D转换及液位显示程序流程图3.6温度采集程序温度采集子程序的功能是对DS18B20进行初始化、查询温度采集和转换是否完成，并且完成对温度数据的处理以便送LED显示。其程序流图如图3.5所示：-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文图3.5温度采集程序3.7温度显示程序LED显示子程序主要完成温度值的显示，本系统采用数码管专用驱动芯片ICM7218驱动2位七段数码管用于温度值的显示，只需要把要显示的数据写入ICM7218的RAM中即可，由于该芯片默认驱动8位数码管，必须写入8字节显示数据，而此系统只用低2位，只需把高6位置为随机数即可，故先通过ICM7218的控制位WR=0和MODE=1使芯片工作于方式1，写入控制字B*H，即选择BCS码译码选择模式，然后使MODE=0使芯片工作于方式0，写入8字节数据即可完成温度值的LED显示。温度显示子程序流程图如图3.6所示-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文图3.6温度显示子程序-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文结论本次毕业设计主要是为了改善太阳能控制系统的功能，实现液位和温度的检测与显示，上水控制及输水管道排空水控制。该控制系统基本上考虑了太阳能热水器的功能扩展和档次提升的空间。通过反复实验，系统的程序执行状况、模拟效果演示均是令人满意的。整个系统存在如下特点：具有一定程度的智能性，可实现自动上水及液位和温度信息的显示，自动排空管道中的存水以节约用水且方便下次使用。但也存在一些不足。受AT89C52资源的限制，没有设计看门狗电路。另外没有加入加热装置，所以水温受天气影响较大。本次毕业设计让我进一步巩固了四年来学习的理论知识，还要做到理论与实践相结合。如机型和元器件的选择，要以性价比高为原则，以组成最小最优化的系统，硬件和软件在一定程度上具有互换性，多用软件可节省成本，这些都是在设计中应该考虑的。学到了许多课本上学不到的知识软件，通过这次毕业设计使动手能力和理论知识有了很大的提高。-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文参考文献[1]郑郁正.单片机原理及应用.四川大学出版社.2003.[2]求是科技.单片机典型模块设计实例导航(第2版).人民邮电出版社.2008[3]王庆.Protel99SE&DXP电路设计教程(附盘).电子工业出版社.2006[4]康华光.电子技术基础模拟部分.高等教育出版社.1999.[5]谭浩强.C程序设计（第二版）.清华大学出版社.1999[6]张福安，李丽欣，等.基于μ’nsp处理器的太阳能热水器智能控制系统.德州学院学报第23卷第6期.2007年12月[7]基于数字温度传感器DS18B20的分布式测温系统的设计.吉林化工学院学报.第20卷第3期.2003年9月[8]www.willar.com-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文附录#include#defineADINP1#defineICMOUTP0#defineON0#defineOFF1#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitD1=P2^0;sbitD2=P2^1;sbitD3=P2^2;sbitD4=P2^3;sbitD5=P2^4;//发光二极管sbitICMWR=P2^5;sbitICMMODE=P2^6;sbitDQ=P2^7;//DS18B20数据输出口sbitADCS=P3^0;sbitADEND=P3^1;sbitADWR=P3^6;sbitADRD=P3^7;//ADsbitS1=P3^2;//按键sbitSOV1=P3^3;sbitSOV2=P3^4;sbitSOV3=P3^5;//电磁阀ucharflag1;//温度正负标志位ucharTEMP[2];//当前温度值ucharADV0,ADV;//AD值uncharwl;uintT0c,T1c;ucharTW;//温度液位选择位-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文ucharsflag;//手动上水模式标志位ucharTflag;//高温标志//ucharEPflag;//排空水标志位//延时程序voiddelayus(ucharus){while(us--);//12M，一次6us}voiddelayms(uintms)//毫秒级延时{uintti;while(ms--){for(ti=0;ti<112;ti++){}}}voiddelay(uintcount){uinti;while(count){i=200;while(i>0)i--;count--;}}//空操作void_nop_(void);//DS18B20程序段bitds18b20_reset(void)//DS18B20复位和初始化{uchardatai;DQ=0;//发一个复位脉冲-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文delayus(80);DQ=1;delayus(12);if(DQ)return(0);delayus(80);return(1);}voidds18b20_write(uchara)//DS18B20写操作{uchardatai;bitc;for(i=0;i<8;i++){c=(a>>i)&0x01;DQ=0;DQ=0;delayus(0);DQ=c;delayus(10);}DQ=1;}uchards18b20_read(void)//DS18B20读一字节操作{uchardatai,a;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;DQ=0;DQ=0;DQ=1;delayus(0);a=(a>>1);if(DQ)a=a|0x80;delayus(10);}DQ=1;-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文returna;}ucharread_temp(void){uchari,b,c,Th,Tm,Tl;ds18b20_reset();ds18b20_write(0xcc);ds18b20_write(0x44);delayms(50);ds18b20_reset();delay(1);ds18b20_write(0xcc);ds18b20_write(0xbe);b=ds18b20_read();c=ds18b20_read();flag1=c;if(flag1){//温度为负TEMP[0]=0;TEMP[1]=0;}else{Th=c/100;Tm=(c%100)/10;Tl=c%10;//取温度的各个位if(Th){//温度高于99度TEMP[0]=0x0f;TEMP[1]=0x0f;}else{TEMP[0]=Tl;TEMP[1]=Tm;}}if(TEMP[0]>7)Tflag=1;//高温标志elseTflag=0;-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文return(TEMP[2]);}//LED显示子程序voidIcmdis(ucharTEMP[]){chari;ICMWR=0;ICMMODE=1;//ICM工作于模式1ICMOUT=0xB0;//输出模式控制字ICMMODE=0;//ICM工作于模式0for(i=0;i<2;i++)ICMOUT=TEMP[i];//输出温度值}//A/D转换及液位显示子程序voidADRun(void){ADCS=0;ADWR=0;_nop_();ADWR=1;ADCS=1;}ucharADRead(void){ADV=ADIN;if(ADV>wl*4){//水位显示为100%D1=ON;D2=ON;D3=ON;D4=ON;D5=ON;}else{if(ADV>wl*3){//水位显示为80%D1=ON;-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文D2=ON;D3=ON;D4=ON;D5=OFF;}else{//水位显示为60%if(ADV>wl*2){//水位显示为40%D1=ON;D2=ON;D3=ON;D4=OFF;D5=OFF;}else{if(ADV>wl){//水位显示为20%D1=ON;D2=ON;D3=OFF;D4=OFF;D5=OFF;}else{//水位显示为缺水D1=ON;D2=OFF;D3=OFF;D4=OFF;D5=OFF;}}}}returnADV;}//定时器T0中断程序voidT0Run(void){TH0=0x3C;-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文TL0=0xB0;TR0=1;//启动定时器T0}voidtimer0(void)interrupt1{TH0=0x3C;TL0=0xB0;T0c++;if(T0c>19){T0c=0;if(TW){TW=0;ADRun();ADRead();}else{read_temp();Icmdis();}}}//定时器T1中断程序voidT1Run(void){TH1=0x3C;TL1=0xB0;TR1=1;//启动定时器T0}voidtimer1(void)interrupt3{TH1=0x3C;TL1=0xB0;-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文T1c++;if(T1c>199){T1c=0;//EPflag=0;SOV1=OFF;SOV2=OFF;SOV3=ON;}}//主程序main(){charT0c=0;charT1c=0;IE=0x8A;TMOD=0x11;T0Run();while(1){if(S1==0){ADV0=ADV;sflag=1;//手动上水模式标志TW=1;//液位检测标志SOV1=ON;SOV2=ON;SOV3=OFF;//上水}else{if(sflag){if(ADV>ADV0+wl){//手动上水一个档位后即停止上水sflag=0;SOV1=OFF;SOV2=OFF;SOV3=OFF;-29- 河南大学本科毕业生学士学位论文}}else{if(SOV1==OFF&&SOV2==OFF){//EPflag=1;//排空管道水标志T1Run();SOV3=ON;//排空管道内的水}}if(ADV