基于单片机的电热水器控制器毕业设计Word文档格式.docx

基于单片机的电热水器控制器毕业设计Word文档格式.docx

《基于单片机的电热水器控制器毕业设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电热水器控制器毕业设计Word文档格式.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

班级：

学号：

ABSTRACT

Astechnologymakeagoodprogress,theapplicationsofsingle-chipmicrocomputerbecomematureallthetime.Thesingle-chipmicrocomputerintegratesthevariouscomponentsinachip,usestheinternalbusstructure,reducestheconnectionindifferentchips,enhancedgreatlythereliabilityandanti-jammingcapability.Inthedevelopmentofsingle-chipmicrocomputer,duetoitsexcellentcostperformance,highintegration,smallsize,highreliability,ithasbeenusedasacontrolcenterallthetime.

Sincethebirthofsingle-chipmicrocomputer,itbegantowalkintoahuman’slife,suchaswashingmachines,refrigerators,electronictoys,DMB,whichequippedwiththesingle-chipmicrocomputer,andimprovedtheirintelligence,ability.People,whousedthem,willlovethembetter.Thesingle-chipmicrocomputermakeshuman’slifemoreconvenient,comfortableandcolorful.Asaresult,Iusesingle-chipmicrocomputertodesignintelligentelectricwaterheaters.

Thispapermainlydiscussestheintelligentelectricwaterheaterhowtowork.Toachievesystemgoals,indeepanalysisoftheAT89S51,Imadeasetofsimpleandpracticalcontrolsystemdesign.Thesystemismainlytousesingle-chipmicrocomputertocontrolcenters,withspecifichardwarearchitectureandthecorrespondingsoftwaredesign,thustheintelligenceofthewaterheaterwouldbecometrue.

Keywords:

single-chipmicrocomputer,controller,intelligence

引言………………………………………………………………………………………1

第1章绪论……………………………………………………………………………2

1.1课题的背景………………………………………………………………………2

1.2课题研究的目的及意义…………………………………………………………2

1.3国内外的研究状况和成果………………………………………………………3

第2章总体设计方案………………………………………………………………4

2.1设计要求…………………………………………………………………………4

2.2方案设计…………………………………………………………………………4

第3章硬件系统设计………………………………………………………………6

3.1方案验证…………………………………………………………………………6

3.2硬件系统设计……………………………………………………………………9

3.2.1电源电路…………………………………………………………………9

3.2.2键盘/显示接口电路……………………………………………………9

3.2.3报警电路…………………………………………………………………11

3.2.4模数转换电路……………………………………………………………12

3.2.5温度检测电路……………………………………………………………13

3.2.6水位检测电路……………………………………………………………15

3.2.7时钟电路…………………………………………………………………16

3.2.8显示模块…………………………………………………………………17

3.2.9AT89S51功能及特性介绍………………………………………………20

第4章软件系统设计………………………………………………………………24

4.1主程序流程框图……………………………………………………………24

4.2　键扫描子程序流程框图……………………………………………………26

4.3　显示子程序流程框…………………………………………………………26

4.4运行程序流程框图…………………………………………………………27

4.5软件仿真……………………………………………………………………27

结论与体会………………………………………………………………………………29

致谢………………………………………………………………………………………30

参考文献…………………………………………………………………………………30

附录1程序清单…………………………………………………………………………32

附录2单片机的电热水器控制器原理图…………………………………………40

引言

热水器是一种可供浴室，洗手间及厨房使用的家用电器。

目前市场上热水器主要品种有电热水器、太阳能热水器、燃气热水器。

就中国的具体情况而言，由于太阳能热水器的使用受天气原因的限制，使用范围狭窄；

燃气热水器由于以石油、天然气为燃料，而燃料供应量又难以满足人们日益增长的需求，且不利于环境，因此电热水器越来越受到消费者的青睐。

电热水器的优点是能适应任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水。

使用时不产生废气，使用起来既安全又卫生，多数产品由于采取了过压、过热、漏电三重保护装置，在使用中更为安全。

随着广大消费者生活水平的提高，电热水器已成为普通家庭生活中不可缺少的家用电器。

随着科技的发展和人们生活质量的不断提高，人们对电热水器的控制要求也越来越高，从现在能到达设定温度后自动断电、自动补温等功能，到电热水器向更智能化、舒适化、人性化发展，如电热水器能快速、稳定的达到人们所需求的温度，以体现电热水器比一般热水器具有更大的优势。

单片机是家用电器常用的控制器件，本文介绍了基于AT89S51单片机控制的电热水器控制电路，包括温度测量单片机控制、水温设定与自动调节电路、键盘控制、液晶显示、报警电路五部分，在控制回路采用PID模糊控制方法，基于模糊控制的方法，在强时变、大时滞、非线性系统中的控制效果有着明显的优势，把二者结合起来，可使控制器的性能指标达到最优的目的。

基于模糊控制技术的单片机控制的电热水器，是对传统的电热水器开关控制的改造，具有达到设定温度的时间短、稳态温度波动小、反应灵敏、抗干扰能力强、节省电能等优点。

首先通过按下键盘按键设定所需的温度，并通过液晶显示，再通过温度传感器DS18B20测出电热水器的温度，送液晶显示并送单片机与设定水温加以比较，设定水温高于实测水温则通过继电器触头的通断来控制是否对电热丝进行加热，从而实现水温的测量以及控制，在水温高于设定温度时，蜂鸣器报警，其简洁、智能、精确的优点基本能满足人们的需求，并且将会得到广泛的应用。

第1章绪论

1.1课题的背景

中国已是热水器生产大国，伴随着住宅消费和人们对生活品质要求的提高，热水器已由一个高档的奢侈品成为居民乔迁新居、厨卫装修的必备产品。

近几年来，随着人们生活水平的不断提高，智能化的家用电器逐渐走进千家万户，此外，受瓶装气和区域管道燃气提价影响，而且城镇的电价普遍有所下调，许多居民转而选择相对省钱的电器产品。

全国城镇热水器拥有率为72.3%，45%的城市居民家庭表示要在今后几年购买热水器，市场平均每年的最低需求维持在1000万台左右。

除太阳能热水器外，中国热水器行业有一定规模的生产企业大约有200家。

由此可见电热水器在中国有广阔的市场，但由此也衍生了很多问题，如漏电，环保等一系列问题，近年来电热水器多次出现漏电伤人甚至致死事件，因此其安全性一直为消费者所关注。

所以对热水器的改良和智能化设计是大势所趋。

在当今社会，科技日新月异，热水器技术飞速发展，越来越多的科技成果被运用到热水器的制造中。

如今的热水器产品已经绝对不是一个简单的加热器，而是科技含量高的现代化家电产品。

随着我国人民生活水平的逐渐提高，其生活条件有了很大的改善，智能化电器在人们日常生活中占有比重越来越大，与家庭生活密切相关的热水器品种层出不穷，花样翻新。

正是在这样的背景下，本设计选择基于AT89S51单片机的智能电热水器的设计研究。

1.2课题研究的目的及意义

本选题目的是基于人们对现代家庭舒适、便利、安全以及多元化信息服务的需要设计出一款经济可靠，精确实现控制的电热水器控制电路

①利用单片机控制，即达到较好的效果，又降低了价格，使热水器更加的经济可靠。

②利用按键精确地设定温度，精确调温使温度达到使用者要求的温度，从而实现人性化控制。

③能进行高温保护，防止热水器干烧而导致事故。

④能实现自动断电的安全功能，使人们洗浴时能放心享受，利于人们的身体健康

1.3国内外研究状况和成果

据了解，热水器内胆最关键，如果内胆损坏就意味着整台机器报废。

与其他家用产品不同的是，电热水器没有必要频繁升级换代，出于安全性和经济性的考虑，热水器的耐用性才是厂商需要绞尽脑汁的。

空调的核心是压缩机，电扇的核心是电机。

对于热水器来说内胆是最关键的，从一定意义来说，内胆的品质就代表热水器的品质。

目前的内胆技术纷繁复杂，但究其本质目标都是一样的：

保温、耐压、不生锈、无水垢、不渗水是内胆的基本要求。

燃气热水器设有自动恒温控制，停气自动关机，超水温泄压等安全保护功能，即使临时停气，仍有储存的热水使用。

智能化技术的运用有两个好处，一是更方便，二是更节能，按照用户的使用习惯提前预先加热，让使用者随心享用热水。

而在非用水时间则启动中温保温方程式，根据设定温度计算出最节能的保温温度，减小热水器内外温差，因而大大减少保温加热次数，真正做到不拔插头更省电。

在节能上冰箱等家电产品已经走在了前面，热水器这种用电量很大的产品更加应该推进节能技术的普及。

对于传统的电热水器行业而言，要想出现本质性的突破几乎是不可能的，而在功能上不断提升，抓住人性化需求，却是一条可行之路。

而事实正是如此。

阿里斯顿、比利奇、史密斯、海尔、美的争先恐后推出了超大液晶屏、电子线控、超薄时尚、双管加热、漏电保护器、防电墙、多口出水等新技术，尤其是海