單片機課程設(shè)計-太陽能熱水器控制器設(shè)計

單片機課程設(shè)計報告引言太陽能熱水器控制器設(shè)計2方案設(shè)計及原理2.1設(shè)計方案如圖2-1所示，本系統(tǒng)主要由控制器、自動控制閥、手動控制閥、水位檢測電極、水溫檢測傳感器、電阻加熱絲、儲水箱等組成。圖2-1系統(tǒng)組成示意圖2.2系統(tǒng)組成及工作原理圖2-1系統(tǒng)組成示意圖本系統(tǒng)由溫度傳感器及調(diào)理電路、水位傳感器及調(diào)理電路、A／D轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示電路、FPGA控制模塊、按鍵輸入和繼電器執(zhí)行部件組成，其中FPGA控制模塊是本系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。(1)液位傳感器采用ATSl73型霍爾元件121，若干霍爾元件固定在一個垂直導(dǎo)槽上，霍爾元件的輸出經(jīng)電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)成不同電壓，經(jīng)ADC送入智能控制模塊中。(2)FPGA控制部分根據(jù)檢測到的水位信號、溫度信號以及用戶的設(shè)定或操作，通過必要的邏輯運算，以確定當(dāng)前應(yīng)該進(jìn)行的操作，并通過輸出口送至執(zhí)行部件，進(jìn)而控制進(jìn)水閥、加熱泵的狀態(tài)，以實現(xiàn)所要求的控制功能。2.3單元模塊設(shè)計2.3.1單片機概述圖3.1中，晶體振蕩器的頻率選6MHZ，復(fù)位電路采用上電復(fù)位，電路參數(shù)如圖中所示，以滿足系統(tǒng)復(fù)位時兩個機器周期的高電平的要求。由于CPU的內(nèi)部已含有程序存儲器，所以EA引腳接高電平。圖2.3.1時鐘電路與復(fù)位電路該水位自動顯示控制器采用AT89C51單片機，機內(nèi)有一高增益反相放大器，構(gòu)成自激振蕩電路，振蕩頻率取6MHz,外接6MHz晶振，兩個電容C1、C2取20pF，以便于起振蕩的作用。右圖中XTAL1為內(nèi)部時鐘工作電路的輸入，XTAL2為來自反向振蕩器的輸出。2.3.2溫度檢測模塊本設(shè)計溫度傳感器選用AD590。AD590屬于半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器，測溫范圍-55℃-+150℃，在其二端加上一定的工作電壓，其輸出電流與溫度變化成線性關(guān)系，1uA/°K，誤差有幾種等級:±1、±0.5、±0.3℃，本設(shè)計中選取±0.5℃品種。OP07為高精度運算放大器，AD590R2、RP2為運算負(fù)反饋電阻，成反相比例放大器，將溫度信號轉(zhuǎn)換成0-5V的電壓信號，ADC0832再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入CPU。圖3.2溫度檢測和A/D轉(zhuǎn)換電路圖。圖2.3.2溫度檢測電路3硬、軟件設(shè)計3.1硬件設(shè)計AT89C51是一個低功耗高性能CMOS8位單片機，4kBytesFlash只讀程序存儲器(ROM),512Bytes內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，片內(nèi)的Flash存儲器，AT89S51片內(nèi)總共有256字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)區(qū)，8位中央處理器和Flash單片機的定時器To做16位計數(shù)器,四位數(shù)碼管采用動態(tài)掃描方式顯示,長度計量儀采用0.5英寸共陽極連接的LED數(shù)碼管,LED數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。3.2軟件設(shè)計主程序流程圖如圖4.1開中斷開中斷調(diào)水位控制子程序開始初始化調(diào)溫度控制子程序調(diào)鍵盤控制子程序判定水位?顯示溫度溫度<設(shè)定啟動輔助加熱延時關(guān)閉加熱Y圖4.1主程序流程圖4總結(jié)本控制裝置充分應(yīng)用AT89C51單片機的軟硬件資源，該系統(tǒng)具有智能化、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，這次基于單片機的太陽能溫控進(jìn)水及水溫水位顯示控制裝置，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于當(dāng)今社會，以其無線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實現(xiàn)等顯著優(yōu)點，被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來越多的應(yīng)用到計算機系統(tǒng)中，本設(shè)計僅是太陽能熱水器控制器的極小部分展示。5參考文獻(xiàn)[1]劉剛、秦永左.單片機原理及應(yīng)用.北京：北京大學(xué)出版社,2021.[2]胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社,2021.[3]蔡美琴、張為民.MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用(第二版）高等教育出版社，2021.附錄1：程序仿真圖附錄2：程序2.1主程序ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPCT0;轉(zhuǎn)定時器0中斷服務(wù)程序ORG0030H;主程序MAIN:MOV30H,#00H;0.1秒單元MOV20H,#00000100B;置相應(yīng)標(biāo)志位MOVP2,#0FFH;P2口不顯示，電磁閥不通電，不加熱MOVSP,#5FH;設(shè)置堆棧深度SETBEA;開中斷SETBET0;允許T0中斷MOVTMOD,#01010001B;T0方式1定時，T1工作于方式1計數(shù)MOVTH0,#3CH;定時常數(shù)MOVTL0,#0B7HMOVTH1,#00H;清計數(shù)單元MOVTL1,#00HSETBTR0;啟動定時定時器0SETBTR1;啟動T1MOV28H,#60;設(shè)置初始溫度為60度MOV40H,#0FFH;轉(zhuǎn)顯示狀態(tài)為全滅MOV36H,#0;清溫度存放單元MOV37H,#0MOV2FH,#1;目標(biāo)水位為1LOOP:LCALLWATER;水位檢測LCALLDISP;顯示程序LCALLKEY;鍵盤處理程序SJMPLOOP2.2中斷子程序CT0:MOVTH0,#3CH;重置時間初值MOVTL0,#0B0HPUSHAC;保護(hù)現(xiàn)場PUSHPSWSETBRS0;選工作寄存器1組MOVR1,#30H;指向0.1秒單元INC@R1CJNE@R1,#10,RET_TIMEMOV@R1,#00HCPL00HLCALLTEST_TEMP;調(diào)溫度處理程序RET_TIME:POPPSW;恢復(fù)現(xiàn)場POPACCRETI;中斷返回2.3溫度檢測程序TEST_TEMP:;溫度處理程序，將溫度存放在27H單元，設(shè)置的溫度存放于28H單元JB01H,RE_AD;若為設(shè)置狀態(tài),則不進(jìn)處理MOVSCON,#00H;置串口方式0，禁止接收CLRES;串口禁中CLRP3.6;片選0832MOVA,#06H;置CH0通道配置ADC0:MOVSBUF,A;啟動A/DADC1:JNBTI,ADC1;串行發(fā)送啟動及通道配置信號CLRTI;清發(fā)送中斷標(biāo)志SETBREN;允許（啟動）串行接收ADC2:JNBRI,ADC2;接收第一字節(jié)CLRRI;清接收中斷標(biāo)志，同時啟動接收第二字節(jié)MOVA,SBUF;讀第一字節(jié)數(shù)據(jù)MOVB,A;暫存ADC3:JNBRI,ADC3;接收第二字節(jié)CLRRI;清接收中斷標(biāo)志MOVA,SBUF;讀第二字節(jié)數(shù)據(jù)ANLA,#0FH;第二字節(jié)屏蔽高4位ANLB,#0F0H;第一字節(jié)屏蔽低4位ORLA,B;組合SWAPA;高低4位互換，組成正確的A/D數(shù)據(jù)MOV36H,A;存A/D數(shù)據(jù)CLRREN;兩通道A/D完畢，禁止接收SETBP3.6;清0832片選RET

本科生學(xué)位論文論多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用姓名：指導(dǎo)教師：專業(yè)：教育管理專業(yè)年級：完成時間：

論多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用[摘要]多媒體不再是傳統(tǒng)的輔助教學(xué)工具，而是為構(gòu)造一種新的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境創(chuàng)造了條件，特別是對于教育社會化來說，多媒體網(wǎng)絡(luò)是一種更理想的傳播工具。多媒體本身具有：融合性、非線性化，無結(jié)構(gòu)性、相互交涉性、可編輯性、實時性等特點；同時運用在教育教學(xué)上又有其特長：利于信息的存儲利用、是培養(yǎng)發(fā)散性思維的工具、促使學(xué)習(xí)個別化的實現(xiàn)。多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用有著多種的形式，它在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上有著積極的作用，同時它還能促進(jìn)學(xué)生知識的獲取與保持、對教學(xué)信息進(jìn)行有效的組織與管理、建構(gòu)理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)等多方面的效果。立足未來發(fā)展，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展教學(xué)試驗。[關(guān)鍵詞]多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)資源共享多媒體技術(shù)主要指多媒體計算機技術(shù)，加工、控制、編輯、變換，還可以查詢、檢索。人們借助于多媒體技術(shù)可以自然貼切地表達(dá)、傳播、處理各種視聽信息，并具有更多的參與性和創(chuàng)造性。當(dāng)今多媒體已成為廣泛流傳的名詞，但人們對于它的認(rèn)識，特別是對于它在教育教學(xué)方面如何更好應(yīng)用，未知的因素還很多。

一、多媒體的教育特長任何一種媒體不管其怎樣先進(jìn)，它只能是作為一種工具被應(yīng)用到教育領(lǐng)域，能不能促進(jìn)教育的改革，。。。。。。應(yīng)當(dāng)吸取教訓(xùn)，加強理論研究，充分認(rèn)識多媒體的特性及其教育特長，以便更好地在教育領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用多媒體。

1、多媒體的特性

（1）融合性多種符號系統(tǒng)的融合是多媒體的特性之一，多媒體的這一特性區(qū)別于過去媒體符號系統(tǒng)的單一性或復(fù)合性。也就是說多媒體技術(shù)不是將符號系統(tǒng)疊加，而是具有整體性的融合。

（2）非線性化，無結(jié)構(gòu)性因為多媒體是在超文本、，其組合結(jié)構(gòu)是固定的、不變的。

（5）實時性多媒體信息中的聲音、活動視瀕、動畫于時間有密切聯(lián)系，對它們進(jìn)行呈現(xiàn)、交互等集成處理是實時的。在顯示某一主體內(nèi)容時，其視聽信息具有同步性。

2、多媒體的教育特長

（1）信息的存儲利用便利多媒體特別是多媒體WWW網(wǎng)絡(luò)信息的存儲、提取、雙向傳輸非常便利，它應(yīng)用于教育，更利于教學(xué)信息傳播機制的建立。

（2）發(fā)散性思維的工具在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者發(fā)散性思維方面…………或創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。

（3）促使學(xué)習(xí)個別化的實現(xiàn)多媒體WWW網(wǎng)絡(luò)有利于個別化的實現(xiàn)。因為學(xué)習(xí)者各人需求、學(xué)習(xí)經(jīng)驗、認(rèn)知程度等不同，學(xué)習(xí)方法也有差異，由于多媒體教學(xué)信息的多角度多層次性，不具有固定的學(xué)習(xí)目標(biāo)和既定學(xué)習(xí)路徑，學(xué)習(xí)者可以自定學(xué)習(xí)路徑選擇自己需要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

四、迎接信息時代，運用多媒體技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)傳播

21世紀(jì)是一個信息高速發(fā)展的時代，…………，首先必須認(rèn)清以下問題：

（一）多媒體不等于光盤化

。。。。。。由于人們認(rèn)為這就是多媒體，因而也就將多媒體作為一種更完美的形象化教具。

（二）多媒體不是CAI的延伸

日本視聽教育協(xié)會編著的《日本教育中的多媒體小史》超媒體的開發(fā)一節(jié)中指出：在超媒體的開發(fā)方面，有兩種考慮方法：一種是把重點放在超媒體發(fā)展的原始起點和特長上，編制"無結(jié)構(gòu)"的教材的思考方法；另一種是把映像和聲音加入迄今為止的CAI的思考方法。然而，如果考慮到超媒體的特長的教育意義，便不用說，是考慮前者的好。我認(rèn)為它與CAI有兩個差異：

1、以不同的教育觀為指導(dǎo)CAI延用了傳統(tǒng)的教學(xué)觀，對不同的學(xué)習(xí)者規(guī)定了同一的學(xué)習(xí)目標(biāo)，同一的學(xué)習(xí)路徑，采用了同一呆板；(2)……。多媒體技術(shù)則是超文本、超媒體技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，只有我們以學(xué)習(xí)社會化的新教育觀為指導(dǎo)，才能構(gòu)建一種以學(xué)習(xí)者為中心，學(xué)習(xí)者可以自己控制的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（四）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)要實現(xiàn)整個教學(xué)環(huán)境的軟、硬件的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。首先應(yīng)當(dāng)在學(xué)校范圍內(nèi)建立一定規(guī)模的校園網(wǎng)絡(luò)的硬件體系結(jié)構(gòu)；其次應(yīng)當(dāng)具備必需的相應(yīng)的校園網(wǎng)管理軟件，要有課件點播系統(tǒng)五、立足未來發(fā)展，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展教學(xué)試驗

而是怎樣教。學(xué)生不是考慮從教師那里學(xué)到什么，而是在教師的幫助下，學(xué)會怎么學(xué)習(xí)，確立終身學(xué)習(xí)的思想和態(tài)度。

今后的教學(xué)應(yīng)以學(xué)生學(xué)為主，教師應(yīng)成為顧問、咨詢者、管理者，這在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中是難以實現(xiàn)的。而在多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中只要以全新的教育觀