《基于单片机的新能源并网储能电池温度控制系统设计12000字（论文）》

II 基于单片机的新能源并网储能电池温度控制系统设计目录TOC\o"1-2"\h\u22799摘要 2327631绪论 2101721.1研究背景及意义 273251.2新能源储能系统的发展现状 3298271.3电池温度传感器技术 562412系统总体设计 6318742.1系统功能简介 6106572.2系统总体方案设计 731666图2.1新能源并网储能电池温度控制系统总体结构 718943新能源并网储能电池温度系统的硬件设计 8297013.1单片机控制模块 832420图3.1按键控制电路 9118433.2温度数据采集 911807图3.2温度传感器模块电路原理 10191553.3显示模块 1016753.4电池温度上下限设置模块 1010717图3.3温度控制系统电路原理 11226993.5控制电路模块 11188174系统软件设计与PROTEUS仿真 13115914.1温度采集程序 131220图4.1温度控制系统程序流程 13297824.2LCM1602显示程序 1421004.3键盘扫描及处理程序 1558374.4PROTEUS仿真 16303551.控制键盘设立实际温度仿真模拟 1613820图4.2键盘设定温度32℃仿真 1759532.实际温度收集仿真模拟 178678图4.3温度采集仿真 1840413.总体仿真模拟 1843785系统的调试与测试 1938205.1硬件调试 19102611.硬件设施工作电路问题故障及处理和解决模式 1974032.硬件设施测试模式 1921738（1）静态调试 208981（2）联仿真模拟处理器在线联网测试 20268935.2软件调试 2033091.操作应用软件工作电路问题故障及处理和解决模式 2027236（2）不反应间断 2014184（3）最终结果不准确 2177042.操作应用软件测试模式 2118179（1）运算应用程序的测试模式 218892（2）I/O全面处理应用程序的测试 21979（3）综合测试 22237375.3结论分析 2247886结束语 2320268参考文献 24摘要随着资源的枯竭和电力需求的增加，新能源技术越来越被广泛应用。由于风力和太阳能发电的地域性和时间限制，不能直接连接到输电网。为了实现峰值负荷削减、削峰填谷、电能储存，新的能源网格连接型能源储藏技术成为各国的研究热点，作为化学能源储存代表的电池得到了很大的发展。能量储存系统的重要组成部分是能量储存电池。设计用于电池频繁充电和放电的温度控制系统Z可以及时反映电池工作状态的温度，为相关工作的发展提供基础。在本文中，我们开发了一种基于单片机的新能量并网储能电池温度控制体系。单片机设备AT89C51运用实际温度感应设备收集整理实际温度数据信息，并且自动显示在液晶画面上。经过操作控制，实际温度在设定控制范围里被操作控制。每一个实际温度改变数据信息都能够经过液晶电子显示实时在线发送传输。这类体系将会促使有关数据信息可以由控制时钟保存与储存，对后期相关的查询等工作提供便利。关键词：单片机；新能源并网储能；电池；温度控制1绪论1.1研究背景及意义现在，人类对于能源需求正在增加，必须意识到今后电力能源的需求会进一步加强。过去，人类生产力所需电能的大部分来源于传统能源。但是，由于化石燃料的快速和大量消耗，可再生能源的开发和利用今天成为了重要的话题。太阳能、风总是被开发和使用，将电转化为人类的生产和生活。大规模的新能源网格连接也会影响传统的电力系统。以更成熟的风力发电为例，断断续续的空窗期，对大规模的风的侵入电力系统安全稳定的活动进行了严峻的挑战。在一些国家，电池能量存储系统在电力系统中被广泛使用，因为可以快速调整接入点的有效功率和无效功率，以便改进电力系统的工作稳定性和提高电源质量。如果容量足够大，则它还可以起到峰值负荷限制的作用。近年来，新能源被纳入电力网，首先反映了平滑波形，提高功率可靠性，以及涉及二次频率限制的能量储存技术的优点。作为能量储存的中心，电池的作用不容忽视。最佳工作温度为15℃到25℃.温度降低，电池反应速度降低，输出功率也降低，温度上升，输出功率上升，但温度过高会破坏电池内部化学平衡，导致材料性能降低和周期寿命缩短。一般来说，为了确保电池温度在合理的范围内会通过单片机对其温度进行自动控制。但是，在中国南方夏天，恒温控制系统远高于25℃，北方冬天远低于15℃，对于维持服务寿命和电池输出功率非常重要。因此，我们开发了一种基于单片机的新能源并网储能电池温度控制体系。单片机设备AT89C51运用实际温度感应设备收集整理实际温度数据信息，并且自动显示在电子液晶画面上。经过操作控制，实际温度在设定范围内被控制。用以液晶电子显示屏实时在线自动传递每一个的实际温度改变数据信息。这类体系将会促使有关数据信息可以由控制时钟存储和保存，对后期相关的查询等工作提供便利。1.2新能源储能系统的发展现状现阶段，新能源发电系统中的通用能源储存技术以化学能量储存技术、磁能储存技术、电能储存技术和机械能储存技术为中心。其中，化学能量储存技术主要是锂离子电池和铅酸蓄电池，液流、钠硫、镍氢电池等其他技术的研究也取得了很大的进步。磁能存储技术主要是指超导能量存储。电场储能技术主要包括电解电容器能量存储和超电容器能量存储。机械能量存储技术以扬水储存、压缩空气能量储存和飞轮能量储存为代表。美国、日本、德国等发达国家正在关注新的能源储存技术。在化学能量储存、超电容能量储存、超导能量储存等各领域的主要位置进行研究和开发。美国能源部将能源储存技术定位为支持新能源开发的战略技术，制定了一系列支持能源储存技术研究和产业发展的税收优惠和补贴政策。2011年，世界上最大的锂离子电池能源储存项目建成，并在西弗吉尼亚启动。电池能量存储系统是32MW，用于匹配98MW的风力发电。日本一直在研究开发流电池、钠硫蓄电池、改性铅蓄电池等能源储存技术，尤其是在钠硫电池领域取得了巨大进展，并拥有很多专利技术。在欧洲许多发达国家中，德国为促进能源储存产业，特别是光伏储能做出了巨大的补贴政策。然而，在过去的十年中，其他国家开始认识到能源储存技术的重要性，并加速了相关产业的布局和技术开发。美国、日本等发达国家的统治地位正在逐渐下降。根据德国莱茵TüV的路线和中关村储能产业技术联盟（CNESA）共同发表的《2018储能系统白皮书》预测，到2026年，美国、中国、印度将成为拥有世界最大规模的网格侧能源储存设备的前三个国家。另外，还显示了国内外能源储藏技术的差距变小。在所有设备容量方面，中国是世界上第一个达到32.0GW，日本和美国紧随其后。表2示出了在世界上拥有合计设置能力的被泵储藏项目运营的前十位国家。但是，与其他发达国家相比，中国在新能源储存技术领域起步较为落后，但这是积极调查和构建示范项目的第一阶段。据2016年8月16日美国能源部更新的全球能源储存数据显示，我国能源储存项目总累计设置容量达32.1GW，其中泵储量高达32.0GW。电化学能量存储和热能存储都是0.05gw。从这些数据可以看出中国新能源储藏技术的缺点。为了改善这个问题，我们的政府部门也在“一三五”计划中的百大工程项目中，特别是增加减税、补助金、减少批准程序制定了包括鼓励科学研究项目和其他措施在内的一系列优先政策。有很多与能源储藏技术相关的项目。现在，中国已建立了许多具有代表性的能源储存示范项目。从能源储存技术的角度来看，张北风和太阳能储存验证项目已经证明了磷酸铁锂电池、铅酸锂电池、全钒液流电池、铅炭电池以及超级电容的应用。鲁能海西州多能互补示范工程是中国最大的一代电化学能源储存项目。2018年12月25日可顺利联网发电，锂铁磷酸电池蓄电池储存容量达到50MW。此外，“大连液流电池储能调峰电站”、“长沙微网分布式新能源储能节能国家级示范基地”、“二连浩特风电+光伏+光热+储能示范基地”发布了“河南电网100兆瓦电池储能示范工程”和其他大型模型能源储存电站示范项目。可以说，中国新能源储藏技术的发展进入了快速发展道路，中国和发达国家之间的技术差距正在逐步减少。目前，国内外学者提出了各种合理可行的能源储存技术，其中大部分应用于工程实践，但仍暴露了许多问题。随着新能源发电规模的连续扩大，为了确保电力网和负载的正常运行，研究开发能源储存技术是必不可少的。1.3电池温度传感器技术传感器技术包括以下几种：如通信、计算机和传感器等，是当代电子信息专业技术的主要构成组分。伴随着通讯专业技术与电脑计算机专业技术的快速发展进步，感应设备专业技术早已非常可靠成熟，因为要求运用仿真模拟专业技术，很多矛盾问题很难处理和解决，使用随机感应设备专业技术要求更多的发展进步。伴随着近代科学专业技术的迅速发展进步，感应设备专业技术是当代专业技术的重要专业技术之一。通常把非电能交换成电能的设备称之为感应设备。事实上，是将外部信号转换为电信号的功能块。也是测试和自动化系统最重要的部分之一。在没有用于进行可靠性高的原始数据测量的传感器的情况下，仅通过显示最佳数据并控制来处理信息是困难的。对于广泛使用的温度传感器，该方法更准确，可以测量对象的内部实际温度分散。但是，这类模式针对少数动量，小热容与实际温度敏锐设备元件的腐蚀变质有巨大的有效误差。非接触温度测量元件不接触被测量确定物。辐射传热的理论一般被运用。这类应用模式的特点是测量确定运动分布状态，迅速改变的物体或者小热容的水平，包括检测温度场里每一个实际温度分散的水平，但是它更容易受到外界环境影响。实际温度感应设备的发展进步大概可以划分为如下几种：(1)热电偶感应设备。这类感应设备是广泛应用在第二产业测量确定的一种温度传感器。那个和被测量物直接接触，不受介质影响。传感器精度高，可在50～50℃之间连续测量确定，最小在269.0摄氏度，钨、铼可以达到2800°C。（2）模拟仿真集中实际温度感应设备，还被称之为硅感应设备或者单片集中实际温度感应设备，模拟集成温度传感器是使用特殊的硅半导体集成过程开发的。1980年代引进模拟仿真集中实际温度感应设备，实现了单片机设备实际温度感应设备、模拟仿真数据信号与实际温度测量确定自动输出。感应设备具备温度测量误差、简单功能、高反射速率、相对低市场价格、小有效容量、远距离数据信息、数据信息自动传输有效实际距离、低能耗等特征。(3)光纤传感器。根据光纤实际温度测量确定专业技术，划分为全辐射实际温度测量确定方式，单向辐射实际温度测量确定模式，双波长实际温度测量确定模式，多波长实际温度测量方法和其他特性:弹性好、光纤频谱宽、传输损耗低,无论是局部还是远距离使用方便,且体积小,且体积小,但缺点是测量精度高，很难真实大规模应用和推广。（4）半导体吸收光导纤维实际温度感应设备。感应设备运用半导体物质材料的吸收光谱来追踪实际温度改变。光导纤维实际温度感应设备在光导纤维感应体系里，光导纤维仅用作光波的自动传输途径，而且运用例如光与机械设备等其他测试设备元件来测试检测温度的改变。在这类感应设备里，半导体吸收光导纤维实际温度感应设备是尖端分析研究发展方向。（5）人工智能实际温度感应设备。这类调试作用功能的顺利完成主要依靠于经过操作应用软件展开，所以也就依靠于操作应用软件的研发水平。针对很多种类的实际温度感应设备，为了专业技术的进步和发展，自动温度控制系统和数字温度传感器的优点适用于各种微处理器的接口。最具经典型的数据实际温度感应设备是MAX6635、MAX6575等。作为热敏额定电阻，热敏额定电阻的运营费用少，但是以后的数据信号全面处理工作电路与热敏额定电阻的可行性差，实际温度测试体系的准确度低，准确度低。数据实际温度感应设备在真实综合系统设计里，具备很多优势。2系统总体设计2.1系统功能简介AT89C51的关键是主控制器,4*4行列式的关键是设定温度的最大和最小值,其次温度传感器DS18B20收集环境实际温度数据信息。在单片机设备全面处理之后，把其发送往电子液晶LCD1602表明，并且和设立数值展开对比分析。当检测温度不在设立温度作用范围内的时候，蜂鸣控制器自动报警，使与之对应的温度控制设备开启。详细分析来看，当被检测的实际温度小于设立的最低下限的时候，蜂鸣控制器会发送警报，而且暖气机器设备会运行工作；当评定实际温度在设立最高上限及其以上的时候，蜂鸣控制器会发送警报，冷却处理设备会开启。在本文中，笔者综合系统设计了一种基于at89c51的新能量网格连接电池温度控制系统，并在模拟平台上进行系统模拟研究。设计具有简单的电路，低成本，精确测量和容易制造的优点。2.2系统总体方案设计温度控制体系是一类通常所见的经典的发展过程操控管理体系。实际温度是第二产业生产加工里，非常关键的操作控制系数之一，电脑计算机操作控制专业技术在这类行业领域的使用使温度控制体系自动智能化、人工智能化。控制效果优于传统的PID控制电子电路，可控性也大幅提升。设计方案一：对电力综合系统设计展开实际温度的测量确定，而工作电路设备器件的实际温度作用效应能应用热敏额定电阻等，与工作电流或工作电压在实际温度测量确定里，展开收集，经A/D交换，可应用在单片机设备，数据信息全面处理自动显示工作电路，可自动显示测量确定的实际温度；设计方案二：应用实际温度感应设备，再和单片机设备工作电路综合设计相融合，使用实际温度感应设备，对测量确定的实际温度有效数值直接展开获取，最终交换实现了的1次性综合系统设计需求；经过以上两大类设计方案的对比分析，十分简易就可以得知这个设计方案应用的是设计方案二，工作电路很简易，而操作应用软件综合系统设计的顺利完成也比较简单。因此，在真实综合系统设计的实行上，需要应用设计方案二。温度控制系统的设计通常包含：AT89C51单片机设备、DS18B20实际温度感应设备收集功能模块、LCD1602电子液晶功能模块、4*4按键功能模块、蜂鸣控制器自动报警功能模块、温度控制机器设备等。体系整体组成结构如下示意图2.1所示。图2.1新能源并网储能电池温度控制系统总体结构3新能源并网储能电池温度系统的硬件设计3.1单片机控制模块选择AT89C51进行AtmelS网络编程。AT89C51是具有4K字节闪存（可fperomflash可编程和擦除存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，单片机可擦除的只读存储器可重复擦除1000次。该装置由符合行业标准51命令集和输出销的Atmell高密度非挥发性内存制造技术。ATMLSAT89C51是一种高效的微控制器，AT89C051是多功能8位CPU和闪存的简化版本。AT89C51单片机设备为很多嵌入型操控管理体系供应了灵活多样、便宜的处理和解决方式。图中显示了形状和引脚排列。AT89C51提供了以下标准功能：AT89C51包括4K字节的闪存、256字节的片上数据存储器（用于芯片RAM的00H-7、用于特殊功能寄存器SFR的80HFFH）、32I/O接口电路、2个16位的定时/计数器、以及5级的串行中断。同时，AT89C51能够自动还原为0Hz的静态逻辑思维计算，支持两大类操作应用软件可以选择的节约能源方式。RAM、定时器/计数器、串行通信端口和中断系统可以继续运行停止CPU操作的空闲模式。连接节省存储器主要内容，但是振荡器设备暂停操作应用，而且每一个其他构件被禁止使用，一直到下一硬件设施被重置为止。单片机对单元的控制，如图3.1所示，该单元的单片机控制包括使用密钥来操作控制工作电路。这类功能模块按钮操作控制工作电路的模式是：明确、设立、向右移动、加1这4个按钮，从而完成年人和机器设备的对话。经过设立温度实际值，工作电路能够在人设立的实际温度下完成稳定分布状态。图3.1按键控制电路3.2温度数据采集DS18B20是通过半导体公司研发的一类数据实际温度感应设备。和其他实际温度感应设备对比，感应设备是一种特殊的单线接口方法，当与微处理器连接时，可以通过一个端口来实现双向通信。DS18B20使用SOIC和PR-35包，见表3.1。这个体系选用运用PR-35的包特色风格。DS18B20的自动返回实际温度只有九位，如下示意图3.2所示。表3.1DS18B20管脚排列引脚引脚定义表明21GND12I|O83VCC34567NC绌鸿剼D9为符号位,0为正,1为负,剩余高储存字节(D10～D15)由代表符号的拓展位代表，D0～D8为数据信息位，由二进制补码代表。实际温度操作应用1/2.0摄氏度LSB方式表达。表3.2自动显示实际温度与有效数值相互之间的联系。表3.2DS18B20数值和温度的关系+125000000001111101000FAH+2500000000001100100032H+0.500000000000000010001H000000000000000000000H+0.51111111111111111FFFFH−251111111111001110FFCEH−551111111110010010FF92H针对工作电路展开综合系统设计时，将管脚VDD连接到5V的工作电源，而管脚GND接到工作电源地，管脚DQ接到4.7kΩ的上拉额定电阻到单片机设备的I/O端口就能够，如下示意图3.3所代表的。图3.2温度传感器模块电路原理3.3显示模块LCD1602是一个由192个存储字符、数据、英文字母、标点代表符号等构成的分布点阵式液晶电子显示功能模块，可自动显示165*7分布点阵存储字符。LCD1602具备背光与并行连接端口，其能够直接链接到单片机设备I/0端口。当电路连接时，第四针Rs（数据/指令寄存器选择器）、第五针R/w（读写选择器）和第六针e（启用信号）分别连接到P2.0、P2.1、P2.2、7-14管脚db0-DB7（八位工作电源）。接单片机设备PO控制端口，之后链接工作电源。3.4电池温度上下限设置模块在Proteus里综合系统设计体系s硬件设施工作电路示意图，如下示意图3.3所示。关键经过P1接口设立实际温度的最高上限与最低下限。实际温度感应设备和P2.7链接以收集整理实际温度数据信息，将温度信息传送到PO端口，并通过LCD测量温度。当温度超过温度极限时,相应的温度控制设备由P2.3控制到P2.6。图3.3温度控制系统电路原理3.5控制电路模块操作控制工作电路功能模块，如下示意图3.4所示，操作控制工作电路功能模块运用实时在线操作控制模式在电脑主机AT89C51的P1.4接口上自动输出温度控制数据信号，其中包括光耦3041(opupler)和可控硅逆变器。因为光伏耦合器3041的功能对应于固相接触，SCR的作用是将单芯片微计算机系统从电路中分离出来，以避免影响单芯片微计算机操作的高压过程中的干扰信号控制电炉的开/关，操作控制电炉的开/关，完成水温的实时在线操作控制。图3.4控制电路模块4系统软件设计与PROTEUS仿真4.1温度采集程序DS18B20的实际温度测量确定子例程的综合深化设计应用了一类一线总连接线方式，因此需要有非常严格的初始处理化排布序列、读取序列和写入序列，是确定温度信息传输准确和完整性的必要前提。图4.1温度控制系统程序流程在检测温度的时候，把DS18B20作为主设备，把DS18B20作为运行起动设备。首先，复位脉冲在480以上μ还有，可以接收总线。DS18B20检测总线S的上升边缘，等待15～60μs,发出60～240μs响应信号脉冲与通告单片机设备的总连接线链接。接下来，单片机设备履行DS18B20的计算命令指示及RAM操作应用命令指示，选取为得RAM内的16位温度数据的2字节（开头的低位置、后置的高具体位置），展开有效数值转换及量子作用范围转换，最后获取真实的实际温度。十六位的实际温度数据信息的第1个五位是代表符号。当为0的时候，所测量确定的实际温度超过零，之后十六位的实际温度数据信息在由0.0625直接相乘的实际温度为1或0时反转，以获得实际温度，并且把其乘以0.0625。举例，+25.0625.0摄氏度的数据自动输出为0191h，-25.0625℃为FE6。4.2LCM1602显示程序在程序编译里，因为LED1602电子液晶保存了存储字符分布矩阵图形，因此在自动显示存储字符、数据与代表符号的时候，例如:9码为0x39,小写字母as代码为0x61。当然，如LDD1602的第1行与第2列9所示，储存地址数据信息需要写入DDRAM储存地址01H、ADD80H与写入81H到0x39里。为了这一综合系统设计，1602LCD有责任向对应的位置表示发送文字和温度信息。其中一些守则的综合系统设计具体如下所示：150X404.3键盘扫描及处理程序当有键按一下的时候，第一步获取键数值，再展开有关全面处理，其组成部分程序代码综合系统设计具体如下所示：Ucharkeydown()If(key!=17)4.4PROTEUS仿真在设计了整体的电路图后，对应的程序用KEIL3用C语言编译，整体思路是：由局部到总体。最先展开控制键盘设立温度实际值并且用数码电子管自动显示的仿真模拟，再展开DS18B20收集实际温度并且用数码电子管自动显示的仿真模拟，这2个关键组成部分结束之后，就展开整体应用程序的仿真模拟。1.控制键盘设立实际温度仿真模拟把4×4控制键盘的自动扫描应用程序编好之后，在PROTEUS中展开仿真模拟，发现得知当我按一下某一个按钮的时候，数码电子管的百位，十位，各位自动显示的都是那个键的数值，例如我按一下3时，这3个位的数码电子管都是3，考虑了许久，我初步基本上判定原因可能是按钮按一下之后，由于控制键盘长期处于按一下的分布状态，而按钮自动扫描应用程序自动扫描按钮的速率十分快，从而导致我按一下1次，控制键盘自动扫描了好些次，这么想之后，我就设立一个标志位，按钮按一下置1，键抬起置0，但是作用效果仍旧不好；在结尾，我在自动扫描每一行键的最终都加上一个判定按钮是否排放的应用程序，例如排放，再获取键数值，这么之后，就可以准确自动输入按钮的数值，例如，我要自动输入123，就仅仅需要分别按一下1、2、3。如下示意图4.2所示，控制键盘设立初始数值32.0摄氏度并且用数码电子管自动显示。图4.2键盘设定温度32℃仿真2.实际温度收集仿真模拟参考依据DS18B20的时序示意图编好应用程序并且在KEIL3中检测好语法没有问题错误之后，连接到PROTEUS中展开仿真模拟。开始在PROTEUS中设立转变实际温度的步长为1.0摄氏度，在操作应用软件中也就相对应的把收集到的实际温度设立为整数，极限值和这一整数相差为一度。这样容易导致有效误差增大，以后把仿真模拟的步长修改成0.1.0摄氏度，应用程序也展开相对应的修改调整，使实际温度保存一位小数。仿真模拟可以获得实际温度，这一实际温度可以从DS18B20的仿真模拟实验模型里设立。如下示意图4.3所示，PROTEUS仿真模拟实际温度收集，获得目前的环境实际温度为28.7.0摄氏度。图4.3温度采集仿真3.总体仿真模拟由于实际温度保存一位小数，在仿真模拟时，就产生了一个问题错误，例如，我设立的实际温度为28.0℃的时候，在准确的时候，蜂鸣控制器会在实际温度低于27.0摄氏度与高于29.0摄氏度自动报警，但是，模拟仿真最终结果说明，当蜂鸣控制器实际温度小于27.0摄氏度的时候，会自动报警，但是蜂鸣控制器实际温度超越29.0摄氏度的时候，不会自动报警，一直到真实高于30.0摄氏度时蜂鸣控制器才会自动报警。全面检测应用程序之后，发现如今读实际温度子应用程序功能模块里，获取的是实际温度的10倍并且取整，之后在把其和真实数值比较以前，又让其除上10，所得数值赋给一个整形数，这样以来，就产生了这样类实际状况，例如，最开始检测的真实数值是27.8.0摄氏度，10倍发展为278.0摄氏度，这是为了简单化处理表明，为了判定是否自动报警，需要把其和设立数值比较，又设立数值是个整形数，所以，把此数减少10倍，赋给一个整形数后实际温度就发展为27.0摄氏度。实际温度就当于自减了1.0摄氏度，因此要到真实数值为30.0摄氏度时才可以自动报警。实际温度比设立小1.0摄氏度能自动报警，同时也是由于，仅有真实数值比设立数值小1.0摄氏度才会自动报警，实际温度等同于设立的最低下限并非会自动报警，所以，（27.0-27.9）.0摄氏度赋值计算给整形数始终长期是27.0摄氏度，仅有当实际温度低于27.0摄氏度的时候，真实数值低于下极限数值（设立数值28-1），蜂鸣控制器会被自动报警。发现矛盾问题的所在之后，则把设立数值扩增10倍，再和真实数值的10倍比较，这样以来，就非常好的处理和解决了这一矛盾问题。5系统的调试与测试5.1硬件调试单片机设备微电脑计算机使用体系的硬件设施与操作应用软件测试是交替履行的，但是一般能够第一步全面排除原型，尤其是工作电源问题故障显著的硬件设施问题故障，而且模拟仿真控制器设备能够安全地链接到全面测试。1.硬件设施工作电路问题故障及处理和解决模式（1）短路、开路、错线：因为生产加工过程里的生产工艺性问题错误与综合系统设计问题错误所造成的短路、开路、错线等问题故障。处理和解决模式：全面检测、校正修改画的原理示意图，就能够处理和解决。（2）元设备器件损害：因为制造加工测试过程里操作应用不合理或者是针对元设备器件运用需求的不清楚了解造成设备器件损害。处理和解决模式：零件的加工条件由设计工序指示，严格按照制造工序进行正确的运转。当部件损坏时，它们必须在时间上进行替换，以不影响工作电路作用功能的顺利完成或者不损害其他组成部件。(3)工作电源问题故障：综合系统设计过程里产生停电，无正常工作电源，工作电源损害后没有办法正常运行工作。工作电源的缺点不足是，问题矛盾的工作电压与综合系统设计需求，不相同工作电源之间的短路，工作电源线和电源插座不与之对应，变压调节器的荷载有效容量小，内部额定电阻大，工作电源问题不足等。处理和解决模式：在对各体系的每一个组成部件加通电源以前需要单独测试好。在本次综合系统设计里就产生了工作电源问题故障，全面处理模式是过一个稳压工作电路，最终运行工作正常。2.硬件设施测试模式本次研究设计测试过程里所用的测试模式有：静态调试、联仿真模拟处理器在线联网测试等。（1）静态调试在原型被接通工作电源以前，参考依据硬件设施、电图和组件图检查采样电路的精度，并检查组件的类型、规范和安装。重点是检测短路和其他通信线路之间的系统总线（地址总线、数据总线和控制总线）的扩展，应注意布线、电源和极性短路防止之间的短路。第2步是检测工作电源后每一个程序插件的发展潜力，全面测量确定每一个点的发展潜力，并且注意微控制操作设备电源插座上每一个点的发展潜力。假如工作电压过高，模拟仿真控制器设备把在线联网损害。第3步是在无工作电源的微控制操作设备之外插入每一个构件，最终运用模拟仿真适配器设备链接原型微控制操作设备电源插座与模拟仿真控制器设备s模拟仿真端口，准备在线联网测试。（2）联仿真模拟处理器在线联网测试调试数据内存：运用模拟仿真控制器设备写命令指示把数据信息批写入原型拓展RAM里，并使用读命令读取其内容。对于单元的读写主要内容，拓展RAM与单片机设备的链接是不合逻辑思维的。假如读写数据内存不相同，可能是一个短储存地址行，试图写不相同的观测来获取数据信息，或者减少降低RAM读写，检测其他数据内存地区的影响作用，它能够参考依据连接线路问题故障具体位置减少储存地址号码，最初用多米、波形显示器确定。5.2软件调试1.操作应用软件工作电路问题故障及处理和解决模式应用软件组成部分产生这类问题错误的实际现象：（1）当以断点或者持续模式运行工作的时候，发展目标体系不作为指定运算函数运行工作，或者没有最终结果；这是因为应用程序转化到意外突发事故或者周期循环的履行。处理和解决方式：在自动传输储存地址、运算问题错误、堆栈寄存器设备溢出超过等实时在线多工作任务操作应用系统里，CPU可能在操作应用系统里产生问题错误可能没能结束工作任务调配操作应用的权利义务，或者CPU可以在高优先级工作任务里周期循环而不排放运算处理器设备。经过修改调整问题错误应用程序能够完成其中所需要的运算函数。（2）不反应间断CPU不反应间断或者不反应间断的问题错误是持续动作不履行间断工作任务应用程序。里的断点处于自动输入或者间断综合服务应用程序里的时候，它不会触及断点。导致此问题错误的根本原因是：内部计时控制器设备、串行连接接口与其他独特运算函数寄存器设备与拓展I/o接口的程序编译问题错误不开启，或间断操作控制寄存器设备（也就是IP）的初始数值不准确CPU不间断源或者间断源或者提出申请的外界间断提出申请因为硬件设施问题故障的外界间断源而无效，或者综合服务应用程序不自动返回。CPU自动返回主应用程序，但是内部间断分布状态被注册并且被清洁处理，所以CPU不支持间断。处理和解决模式：修改调整间断操作控制寄存器设备（IE，IP）的初始数值设立。（3）最终结果不准确发展目标体系整体上已能正常操作应用，但是操作控制有误动作或自动输出的最终结果不准确。这种问题错误大主要是因为运算应用程序里的问题错误引发的。问题错误原因没有查明，没有处理和解决。2.操作应用软件测试模式操作应用软件测试所运用的模式有：运算应用程序的测试模式、I/O全面处理应用程序的测试法、综合测试法等。（1）运算应用程序的测试模式运算应用程序的问题错误是静态与固定有效误差，主要应用在测试的断点或者断点操作应用。参考依据应用程序的作用功能，预先编译测试数据集。在测试的时候，写入命令指示模拟仿真控制器设备，写入数据信息缓冲基本单元系数的运算应用程序，并且把计算最终结果从应用程序的开始到结束进行比较。运算应用程序的调整变化决定于问题错误的特征。假如运算方法问题错误，那是基本问题错误，要求重新再次综合系统设计应用程序假如当地指示失败，你能够修改调整它。假如调试数据信息不包括：每一个真实的初始数据信息种类，测试并不会发现得知体系操作应用里公开的问题错误。（2）I/O全面处理应用程序的测试针对A/D交换一种的I/O全面处理应用程序是实时在线全面处理应用程序，所以通常用全速断点运行工作模式或者持续运行工作模式展开测试。（3）综合测试测试了各功能模块应用程序之后，能够展开测试。普通的测试应用了全速断点的操作应用方式。在这一时期，为了提高系统的动态性能和精度，消除系统中残留的错误。在调试的最后阶段，系统可以以完全的速度运行，目标、计划、预期的功能、技术指标、执行治疗、目标频率系统必须是目标频率系统，可以运行软件，发展目标体系能够在完成之后离线运行工作。整体来说，这个使用体系早已研发。5.3结论分析通过硬件测试，逐渐深入、全面地了解和掌握了水温操控管理体系的工作基本理论，并且发现得知原始的温度控制工作电路缺少实时在线操作控制工作电路，因此调整单元和实时控制单元在AT89C51的p1.4端口输出温度控制信号由硅过滤器和光电耦合器组成。采用单片机与可控硅控制操作设备工作电路脱离光耦合控制器设备3041，规避了操作应用过程里的高压干扰。晶闸管类似于一个牢固的联系，因此他们可以开启或者关