中南大学网络教育课程考试机械电子学

中南大学网络教育课程考试《机械电子学》试题考试说明:1.首先下载试题及《标准答卷模版》,完成答题后，答卷从网上提交。2.答卷电子稿命名原则:学号.doc。如:11031020512024。doc.3。网上提交起止时间：2024 年 11 月 20 日 8：00—12 月 26 日 18：00. 试题：设计一个电热水器,具体要求如下：(100 分）1.采纳单片机控制（型号不限）。2。热水器的容积不小于 50L，加热温度不低于 70℃,手动设定加热温度、自动保温、通过 LED 灯实时显示水温、带有漏电检测功能、手动开关。3.设计出热水器的具体结构和连接方式。给出传感器和主要元器件的具体选型及其技术指标。4.给出系统工作原理图，硬件接线图，程序流程图和控制程序,撰写相应的设计报告。中南大学网络教育课程考试《机械电子学》答卷本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反同意接受处理。签名_ 石银法 _ 学号___13131051012001_专业 机械设计制造及其自动化学习中心_ 菏泽学习中心 答：1、多功能家用电热水器的功能特点 该电热水器能够设定水温并数字显示水温，显示范围 0℃～99℃。具有漏电保护功能,当出现漏电现象时，能够自动切断电源.系统掉电能够保护设定数据。出现传感器故障时，可迅速切断电源并报警提示.2、系统总体设计 根据要实现的功能特点,本系统选用了 83C51GB 单片机，该单片机内部资源有 8KROM、256RAM、A／D 转换器、3 个 16 位定时器,15个中断源，具有节电方式和 48 位 I／O 线。利用内部资源设计的系统结构框图如图 1 所示。(图 1）3、系统的硬件设计3．1 温度设定与温度显示 本系统考虑到水温变化范围较小,利用数值键按键较多，该热水器水温的设置是通过三个功能键来完成的，即：“设定”键、“＋”键、“－"键.当需要调整温度时，先按下设定键再按“＋"键设定温度增 1、按“－”键温度减 1,直到所需温度为止.单片机 I／O线较多，按键可与 I／O 口直接连接。温度显示电路利用 2 位数码管显示温度,显示温度范围 0℃～99℃，显示电路按常规方法通过驱动电路直接与 I／O 口连接。3．2 温度测量与控制 因该控制器对温度要求精度不高，传感器选用价格便宜的热敏电阻即可满足要求.传感器输出的信号经放大后可直接连单片机信号输入端（单片机内有 A／D)，由软件来启动 A／D 转换并与设定值比较,当测定值低于设定温度值时,使加热管加热,当测定值达到设定温度时,停止加热。在程序设计时做了回差设计,避开加热管频繁开关...