智能供暖系统散热器毕业设计

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1、智能供暖系统散热器毕业设计目录摘要VABSTRACTVI绪论11主要器件和编程语言简介21.1本设计所用到的主要元器件21.2器件简介21.2.1FPGA简介21.2.2单片机简介31.2.3DS1302简介31.2.4DS18B20简介51.3编程语言简介61.3.1VHDL简介61.3.2C51语言简介62系统方案选择和论证82.1设计要求82.2各模块方案论证和选择82.2.1控制器模块方案的论证和选择82.2.2水位控制模块方案的论证和选92.2.3水温控制模块方案的论证和选择92.2.4定时开关控制模块方案的论证和选择102.2.5时钟模块方案的论证和选

2、择102.2.6键盘模块方案的论证和选择112.2.7显示模块方案的论证和选择11352.3硬件系统框图和总体软件系统流程图112.4硬系统总体电路图142.4.1FPGA模块电路图142.4.2单片机控制模块电路图153.硬件电路组装调试173.1各模块的硬件组装173.1.1FPGA模块173.1.2单片机模块183.2组装和改进系统硬件电路193.3各硬件电路调试方法203.3.1FPGA调试方法203.3.2继电器电路的调试方法214.软件调试及仿真224.1各模块的软件调试、仿真和实物测试224.1.1FPGA软件调试、仿真和实物测试224.1.2DS1

3、302软件调试、仿真和实物测试234.1.3DS18B20软件调试、仿真和实物测试234.2整个系统软件调试、仿真和实物测试244.2.1主程序的调试、仿真和实物测试244.2.2水位调节子程序的调试、仿真和实物测试264.2.3水温调节子程序的调试、仿真和实物测试264.2.4定时开关子程序的调试、仿真和实物测试284.2.5校时程序仿真294.2.6按键功能提示界面的程序仿真304.2.7没有实现的第二定时功能提示界面的程序仿真305.总体设计电路的优缺点总结及改进意见和展望315.1优点31355.2缺点315.3改进意见和展望31结论32参考文献33附录A

4、：VHDL语言源程序34附录B：C51语言程序主程序名及头文件名35致谢36插图索引图1DS1302封装图4图2KEILuVision2C51编译器所支持的数据类型7图3智能热水器系统设计总体框图1235图4FPGA控制器设计总体框图12图5MCU控制器设计总体框图12图6矩阵键盘特征值分布图13图7总体程序流程图13图8校时、调温功能按键分布图及对应特征值14图9FPGA控制模块电路图15图10单片机控制模块电路图16图11自制水位传感器17图12继电器驱动电路17图13矩阵键盘电路18图14LCD12864的显示电路18图15DS1302电路19图16DS18

5、B20电路19图17改进后的继电器驱动电路20图18自制水位传感器20图19自顶向下的设计流程22图20FPGA控制器的时序仿真图22图21FPGA控制器结构图22图22DS1302仿真图23图23DS18B20仿真图23图24主程序流程图24图25主程序仿真图25图26提示功能界面仿真图25图27水位调节程序的流程图26图28水位调节程序仿真图（a）26图29水位调节程序仿真图（b）26图30水温调节子程序流程图27图31水温调节仿真图27图32按确定键后的水温调节界面28图33定时开关子程序流程图28图34定时开关功能仿真图28图35按确定键后的仿真图29图3

6、6校时功能界面仿真29图37按确定键后的校时功能界面仿真29图38提示功能界面仿真30图39没实现的定时功能提示界面仿真3035摘要智能化的热水器一般的用单片机作为控制器，能实现恒温和水位的自动调节的功能，本设计是以FPGA和单片共同作为控制器件设的智能化热水器，在减少了一些外围器件的同时实现了恒温和水位的自动调节控制，还能实施时间监控，根据不同的月份，不同的日期，不同的时间而自动开启和关断热水器的电源，从而使得热水使用更加方便，设定后不需要人的干预，同时能节约电能。本设计编程语言使用VHDL语言和C51，运行环境分别是MAX+plusII10.0和KeiluVi

7、sion3，用Proteus7Professional画系统的电路图并进行仿真调试，FPGA芯片使用Altera公司的EPF10K10TC144-4，单片机使用STC89C52RC.关键词：智能、热水器、FPGA、EDA、VHDL、单片机89C51、C51、恒温控制、液位控制、时钟控制、键盘控制、液晶显示35AbstractWaterheatersaregenerallyuseMCUasthecontroller.Thiskindofwaterheaterscouldachievetoconstanttemperatureandwaterlevelautomati

8、clly,