太原科技大学毕业设计（论文）
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第5章仿真与调试
Proteus产品系列包含了革命性的VSM技术，用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真，用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。ISIS提供给用户图形外观包括线宽、填充类型、字符等的全部控制，使用户能够生成如杂志上看到一样精美的原理图，远胜过CAD软件绘制出的稀薄的线条。画完图可以以图形文件输出，或者拷贝到剪切板以便其他文件使用。[13]这就使得ISIS成为制作技术文件，学术论文，项目报告的理想工具，也是PCB设计的一个出色的前端，其画图的外形由风格模板定义。根据硬件设计和软件编程，可以在Proteus软件上进行仿真，模拟实际运行结果，下图为仿真电路图：
图5.1 仿真电路
调试流程如下：按键→上电复位→水温检测→数码管显示→下载程序运行。程序调试分为三个部分：按键调试，指示灯显示调试，及数码管显示调试。在具体仿真的过程中，按键调试时，应注意按键的次序，首先是温度+键，然后测试温度-键，否则有时会出现数码管显示延时现象，这种情况主要跟程序设计有关。基于编程方面有些
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薄弱的情况，应该严格按照按键次序进行调试。指示灯调试时，有时会出现指示灯无显示或者不明显、亮度不够的情况，这是由于指示灯电压过低造成的，应尽量避免。数码管显示时，只要前两个步骤进行顺利，数码管就可以正常显示。由于本设计采用独立式按键，主程序调试结束后，各部分运行正常，能够显示水温结果。另外，本次设计采用的温度检测模块，检测精度不高，有时会出现温度跳跃式显示，比如：有时此时刻温度显示为39摄氏度，下一时刻会显示46摄氏度。此种情况出现的原因是由于温度检测模块的内阻过热，导致检测结果不够准时和准确。这是硬件方面的问题，暂时还没有找到可替换的模块，所以无法解决，但不影响整体的效果。按此流程对系统在不同的温度条件下工作情况进行测试。
本设计的控制要求使热水器内部水温保持在用户所需要的温度范围内，仿真设置温度范围为29摄氏度到35摄氏度，当前温度低于29摄氏度时，加热电路工作，水温升高直至35摄氏度，此时加热电路停止工作；当环境温度再次低于29摄氏度时再次加热直至35摄氏度，循环往复使温度保持在29摄氏度到35摄氏度之间。设置当前温度设置为20摄氏度，低于温度下限29摄氏度，此时报警电路工作，发出报警声音，继电器闭合，工作指示灯亮起，加热电路工作。
图5.2 低于下限温度运行状况
设置当前温度为32摄氏度，在29摄氏度到35摄氏度范围之间，此时报警电路不工作，加热电路不工作。
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图5.3 上下限温度间运行状况
设置当前温度为40摄氏度，高于温度上限35摄氏度，此时报警电路工作，发出报警声音，加热电路不工作。
图5.4 高于上限温度运行状况
仿真结果显示，热水器在温度低于温度下限时报警加热；温度高于温度上限时报警不加热；温度在温度上下限之间时不报警不加热；热水器在各种温度条件下工作正
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常，达到设计要求。
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