毕业论文（设计）
基于51单片机家用智能电热水器设计
学 生 姓 名： 王亮
指导教师： 杨帆
专业名称： 机械设计制造及其自动化
所在学院： 机电工程学部
2015年06月
目 录
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题的背景、目的及意义
1.2 国内外研究状况和成果
1.3 研究设想和实验设计
第二章 系统总体设计
2.1 系统设计要求
2.2 系统研究思路
2.3 系统设计图
第三章 系统硬件设计
3.1 电源电路
3.2 键盘接口电路
3.3 报警电路
3.4 模数转换电路
3.5 温度检测电路
3.6 水位检测电路
第四章 元器件介绍及功能
4.1 AT89C51单片机
4.2 数字式温度传感器DS18B20
4.3压力传感器
4.4模数转化器
4.5点阵字符型液晶显示器LCD1602
4.6继电器
第五章 系统软件设计
5.1 PROTEUS(ISIS)和KEIL简介
5.2程序设计
5.3 PROTEUS(ISIS)仿真
第六章 结论
参考文献
致谢
附录
摘要
本设计采用ATEML公司生产的AT89C51单片机为核心来设计智能电热水器。本设计也对单片机控制电热水器实现智能化的可能性进行了分析，利用温度传感器、水位检测装置、及模数转换器等来完成本设计。在硬件设计方面，主要对单片机系统及其扩展、电源电路、键盘显示及接口电路、模数转换电路、水位及水温检测电路、报警电路进行了详细介绍。还详细介绍了设计中应用
到的主要芯片的性能和特点，包括AT89C51、DS18B20、ADC0809等。在软件设计方面，采用汇编语言编程，是由于其易于为单片机所识别，执行速度快。最后对软件调试进行了误差分析。
该智能电热水器设计完善，实现方案简单易行。采用软件设计来控制，可以实现智能检测水位及水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性,简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅、办公室用水要求，具有推广价值。
关键词：智能温度控制，家用热水器，单片机，液晶显示.
Abstract
This design uses ATEML company's AT89C51 microcontroller as the core to design the Smart electric water heater. The design of intelligent MCU control the possibility of electric water heaters were analyzed using temperature sensors, water level detection device, and the ADC, etc. to complete the design. In the hardware design, the main system and its extension to the microcontroller, power supply circuit, keyboard, display and interface circuits, analog to digital conversion circuit, the water level and water temperature detection circuit, alarm circuit is described in detail. It also details the design applied to the main chip in the performance and features, including AT89C51, DS18B20, ADC0809 and so on. In software design, the use of assembly language programming, microcontroller because of its easy for the identification, execution speed. Finally, the error analysis software debugging.
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The Smart electric water heater designed to achieve the program is simple. To control the use of software design, can detect the water level and water temperature smart, intelligent heating, and improve the overall reliability and accuracy, simple, low cost, safe and practical features, consistent with residential, office water requirements, with the promotion of Value.
Keywords: Intelligent temperature control, home water heaters, MCU, LCD display.
第一章 绪论
随着人们生活水平的提高，热水器在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，越来越受到人们的青睐。由于燃气热水器易受水压限制，而且安全性较差。每年使用燃气热水器造成的爆炸、中毒等事故也屡有所闻。消费者对燃气热水器怀有一定的惧怕感，所以燃气热水器渐渐淡出市场。而智能电热水器越来越受到人们的认可。
电热水器在中国的历史已经有10多年了，期间也经历了数次起落的过程，在上个世纪的最后几年，随着国外品牌的进入和国内一些大家电厂的目光转向电热水器，智能储水式电热水器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，既安全又卫生。目前市场上销售的电热水器多数还带有防触电装置。干净卫生，不必分室安装，调温方便。在电热水器发展到如今的水平，已经可以基本满足生产生活中的需求。但为求精益求精，当今学者将目光放在了更好的调节控制水温水位上，尽可能得使其更智能化，能够做到更加的安全稳定舒适。我国在对电热水器水温水位系统的研究已取得很大的成就，并在不断地完善之中。
智能电热水器水温水位检测器是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（电信号）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表仪器。传统的电热水器水温水位检测器功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，然而采用单片机的电热水器水温水位检测器功能多样化、精度高、抗干扰能力强。本文所研究的电热水器水温水位检测器是以AT89C51单片机作为主控制元件来能实现热水器里的水温和水位并显示在数码管（或液晶屏），并在水位达不到要求时发出低水位和超水位的报警信号以提醒用户打开或关闭进水阀。更进一步的采用继电器实现自动控制进水和和停止进水，是单片机应用在工业、农业、国防、医药、卫生等各行各业中的一个典型而普通的例子，随着科学技术的进一步发展，人们生活水平的不断提高，只能电热水器越来越受人们的青睐，同时节安全、节能、易操作也是不可缺少的。在本设计中，研究智能电热水器的水温水位检测器非常有意义。
1.1 选题的背景、目的及意义
据不完全统计，我市城镇居民家庭以电热水器为主，占总量的60％以上；从前风光无限的燃气热水器渐渐地黯然失色，市场份额仅剩不足20％；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件的限制，但其安全、环保的性能广受消费者青睐，发展态势迅猛，市场占有率已达到15％左右。于安全方面的考虑是城镇居民更多选择电热水器和太阳能热水器的主要原因。时下的商品房通风效果并不好，燃气产生的污染无法及时消除，而电热水器和太阳能热水器则基本没有这方面的忧虑。三大热水器：燃气热水器———廉颇老矣；电热水器———风头正劲；太阳能热水器———后劲十足。电热水器的优点：易安装，不受天气的影响，不受楼层和供水管道的限制，投入小。随着技术进步和新品的开发，下置式、嵌入式等多种安装形式的电热水器先后上市，彻底摆脱了房间空间的限制。中央供水和数码智能的电热水器也已进入市场。电热水器的安全问题涉及到消
费者的生命，又加上近些年的能源危机，人们生活节奏的加快，智能化电热水器越来越受到消费者的青睐。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AT89C51单片机的智能电热水器的设计研究。
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，基于AT89C51单片机设计具有智能特征的电热水器控制器。
选用AT89C51单片机作为控制芯片，就是为了实现电热水器的智能化，持续稳定的热水供应，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，其务实性能快速满足人们对现代生活快节奏的需求。
1.2 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。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。市场上常见的类型有搪瓷内胆、不锈钢内胆、钛金内胆、金圭内胆等，搪瓷内胆抗疲劳性差，不锈钢内胆焊缝容易漏水，目前比较先进的内胆主要是钛金内胆。
除了对耐用性的不懈追求，智能化技术运用是今后技术发展的一个普遍趋势。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，尤其是海尔，甚至在电热水器上增加了按摩功能，专门的喷雾按摩喷嘴，让消费者可以足不出户就感受按摩的快乐。国外对智能电热水器的主要研究成果有：
西门子智能电热水器，采用德国新电脑温控技术，确保出水温度均匀恒定，使沐浴成为真正的享受。西门子家电集团采用西门子在电站技术上的强大防漏电安全技术为基础，开发出独有的ELCB德国安全专家模式功能。除具有正常的防漏电装置外，还具备安全电流自我检测功能，随时检测防漏电系统是否正常工作，双重保险将个体与电源完全分开，杜绝意外发生。樱花IMES智能记忆节能系统，突破了传统单时段节能模式，提供了独一无二的三时段定时预热和七种供水模式，其工作过程“聪明伶俐”，它不断自动存储、分析主人近一个月用水的具体数据，
以最经济的模式提前为主人准备热水，真正实现全天候节能供水。特别是还具备体贴的停电数据保留功能，就算停电48小时，也能自动记忆所有参数，让主人毫无后顾之忧。全新的智能中温保温功能，彻底弥补了传统中温保温的缺陷，根据设定水温、环境、季节的不同，自动选择最节能的保温状态，避免固定中温技术大幅度温差造成不必要的浪费，缩短加热时间，切实做到省电节能。配合特有超厚高密度聚氨脂发泡层，节能指标全面达到国家专业标准，当然倍受信赖。完美的节能系统整合，把IMES智能记忆作为系统节能的核心，将各种节能的细节整合到尽善尽美，智能记忆与自动加热技术的融合应用，自动加热、实时加热、定时加热三种工作模式任意选择。
就中国的具体情况而言, 其研究成果虽稍逊于国外，但是学者们也在努力寻求技术的突破，比如海尔就走在了同行的前面。近日，海尔推出了一款全新产品——银海象A6智能专家，成为国内第一款具备记忆和计算能力双重智能的热水器。
能记是A6的最大特色。它独有的断电自动记忆功能，即使突然停电，系统也会将之前设置的参数自动保存，从而在来电开机时仍保持原有设计，无需重新设置，方便简单。
会算是A6的又一特色。许多热水器也有预约功能，但预约的都是加热时间。用户一般不知道该提前多长时间加热，因此不是早了就是晚了。而A6产品只需设定好你的洗浴时间即可。它会自动根据当前的室温及水温计算好所需的加热时间，并自动提前加热，从而可以最大限度的减少用电损耗。
除了能记会算， A6的外观也独具一格。它使用LED超大显示屏，清晰明了；同时，A6引入无线智能遥控技术，不仅使热水器安装彻底摆脱了高度的限制，操作更自由方便。另外，A6采用了下倾式控制面板，实现半隐藏式安装，使浴室装修更完美。
此外，A6的节能效果同样出色，智能预约、中温保温、分层加热等让您省钱到家。实验证明，仅中温保温一项技术，就能在24小时内节能约0.33度。如深圳市明佳实业发展有限公司获得了19项热水器发明专利的授权。在热水器研发中模拟大自然中的负离子功效，利用热水器的电能、空气气压、水压形成的势能和动能，作用于空气或水中的水分子使其发生破裂，使空气中带负电荷的氧分子和微小的水分子结合，生成大量的负离子。
1.3 研究设想和实验设计
AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能单片机，片内4kb的可系统编程Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集合了Flash程序存储器，既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，功能很强大，可灵活应用于各种控制领域。基于此，我采用AT89C51作为智能电热水器的控制芯片，通过选用电源模块、单片机模块、ISP在线编程接口、键盘模块、数码管及指示灯显示模块、水温、水位检测模块、报警输出
模块，来实现智能控制的要求。
具体实验设计：
AT89C51采用+5V电源供电，设计要求制作一直流稳压电源，采用220V市电供电，经桥式整流后送入滤波电路，再经稳压芯片CW7805输出+5V电压。单片机容易受外界环境干扰，因此
要求供电电源单独设计制作。单片机硬件部分由单片机最小系统配以按键、显示器件构成。限于单片机型号采用12MHz晶振和两个33μF陶瓷平衡电容组成振荡电路。为使硬件具有通用性，复位电路采用上电与按键复位结合设计，独立式按键通过P3口扫描查询，分别执行功能查询、增值、减值功能。
系统工作时，首先检测功能按键，进行温度范围设置。其次检测加减按键，进行温度范围调节，然后运行程序，由传感器经过模数转换，检测水温，当检测温度低于预设温度1℃时，开始加热；检测温度高于预设温度1℃时，停止加热。当温度超过65℃时，蜂鸣器报警。
第二章 系统总体设计
目前市场上的电热水器有连续水流式，虽具有加热速度快和体积小的优点，但需要的功率大，大多数家庭供电线路难以承受。而且市场上传统的机械式电热水器控制功能不完善，而且精度低、可靠性差，因此电热水器的智能化成为必然趋势。采用单片机来实现电热水器的智能化，主要是因为其采用面向控制的指令系统，实时控制功能特别强。CPU可以直接对I/O口进行输入、输出操作及逻辑运算，并且具有很强的位处理能力，能有针对性的解决由简单到复杂各类控制任务。单片机做为嵌入式应用的微型计算机，由于其出色的性价比，极强的实用性，它取得了巨大的发展。
本课题是基于AT89C51单片机的智能电热水器的控制器的设计，要达到的控制要求有：（1）用两位数码管显示水温，两位数码管显示预设温度。（2）水温检测显示范围为00～99℃，精度为±1℃。（3）温度预设范围为30～60℃，当检测温度低于预设温度1℃时，开始加热；检测温度高于预设温度1℃时，停止加热。（4）设置3个程序按键。电源开关键：电源关闭时，4个数码管熄灭，加热元件断电，但单片机系统正常工作，热水器面板上的电源指示灯点亮。电源开启后，根据上次设定的温度（220V总电源不能关闭）自动进入工作状态。如220V总电源关闭后再开机，预设温度自动定为40℃。温度+键：每按一次该键，预设温度加1℃，长按该键（时间超过1秒以上），预设温度快速增加，当预设温度加到60℃时，按该键不起作用。温度－键：每按一次该键，预设温度减1℃，长按该键（时间超过1秒以上），预设温度快速减小，当预设温度减到30℃时，按该键不起作用。（5）设置3个面板指示灯。电源指示灯（红）：接通220V电源，该指示灯点亮。加热指示灯（绿）：加热元件工作时，该指示灯被点亮。报警指示灯（黄）：当热水器出现异常情况时，该指示灯被点亮。（6）报警设置。高温报警：当检测温度高于65℃时，自动报警。低温报警：当检测温度低于0℃时，自动报警。缺水报警：当储水箱内缺水时，自动报警。漏电报警：当热水器发生漏电情况时，自动报警。（7）设置一个蜂鸣器，当热水器出现异常情况而报警时，由蜂鸣器发出报警声，并自动切断加热元件的供电。
2.1 系统设计要求
本次课题的设计要求和技术指标：
1、以51系列单片机为核心器件组成一个智能的水位水温检测系统。
2、系统具有水温和水位的高分辨率显示。
3、系统具有自检水温传感器的功能。
4、系统具有控制继电器功能实现自动上水、加热
2.2 系统研究思路
根据系统的设计要求，从而要解决水位水温的显示和上水控制以及电加热的切换问题。直流稳压电源由整流桥，滤波电路，稳压电路组成。稳压电路采用CW7805芯片，输出+5V。智能电热水器控制电路时钟电路，复位电路，单片机，按键，数码管，漏电检测电路，传感器，蜂鸣器，继电器等部分组成。
软件编写时，首先检测功能按键，先进行温度范围设置，其次检测加减按键，进行温度范围调节，然后运行程序，由传感器经过模数转换，检测水温，水温在小于设置温度范围
1°时，单片机控制继电器对电热水器加热，当水温超过温度设置范围1°是，单片机控制继电器断电断电，停止加热。当温度超过99°时，蜂鸣器报警。以上查询功能有比较电路指令完成。
2.3 系统设计图
根据系统的设计要求和设计思路，采用单片机作为控制器件，本次设计的系统包括信号检测、处理、显示和继电器控制几个模块，系统框图如图2.1所示 ：
51单片机智能家用电热水器设计51单片机智能家用电热水器设计
本设计也对单片机控制电热水器实现智能化的可能性进行了分析，利用温度传感器、水位检测装置、及模数转换器等来完成本设计。在硬件设计方面，主要对单片机系统及其扩展、电源电路、键盘显示及接口电路、模数转换电路、水位及水温检测电路、报警电路进行了详细介绍。还详细介绍了设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括AT89C51、DS18B20、ADC0809等。在软件设计方面，采用汇编语言编程，是由于其易于为单片机所识别，执行速度快。最后对软件调试进行了误差分析。该智能电热水器设计完善，实现方案简单易行。采用软件设计来控制，可以实现智能检测水位及水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性,简单易行，成本低，安全实用等特点，符合住宅、办公室用水要求，具有推广价值。由于燃气热水器易受水压限制，而且安全性较差。每年使用燃气热水器造成的爆炸、中毒等事故也屡有所闻。消费者对燃气热水器怀有一定的惧怕感，所以燃气热水器渐渐淡出市场。而智能电热水
单片机实现智能电热水器设计
摘要本系统以单片机为核心，单片机AT89C51 具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点。所以在本设计中采用单片机AT89C51 作为控制器来控制电路。辅以键盘，显示电路，利用热敏电阻对热水器出口温度进行检测，将温度转换成频率，并将其反馈到单片机，用单片机测出频率大小，从而间接测出温度值，温度/温度转换电路简单可靠，成本低廉。对于加热功率的控制，本文采用了双向可控硅控制，单片机通过光耦给可控硅触发信号，控制可控硅的导通角，从而控制电热丝的有效加热功率。为了在关机和超温保护的状态下能可靠地关断加热电源，电路中加入了继电器来控制加热电源。其中串联在继电器线圈回路的熔丝为105时，保险丝会熔断，防止加热管干烧。与电热丝并联的LED 发光管用来指示电热丝的工作状态。关键词：单片机温度双向可控硅继电器。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,太阳能热水器作为一种绿色
基于单片机的家用电热水器的设计
引言 随着生活水平的提高和科技的不断进步，家用电热水器已经成为现代家庭必备的电器之一。传统的家用电热水器通常采用机械控制方式，存在控制精度低、功能单一等问题。为了提高家用电热水器的性能和智能化水平，本文设计了一种基于单片机的家用电热水器系统。该系统采用先进的单片机控制技术，实现了水温、水位的精确控制和多重安全保护，具有高效节能、安全可靠的特点。 系统总体设计1.系统功能 - 水温控制：根据用户设定的目标水温，自动控制加热功率，使水温保持恒定。 - 水位控制：实时监测水位，并根据需要进行自动补水或停止供水。 - 定时加热：用户可以设定加热时间，实现定时加热功能，满足不同时间段的用水需求。 - 多重安全保护：具备超温保护、漏电保护、短路保护等多重安全保护措施，确保使用安全。 2.系统组成 - 单片机控制模块：采用高性能的单片机作为核心控制单元，负责数据采集、处理和控制指令的输出。 - 温度传感器模块：采用高精度的温度传感器，实时监测水温和环境温度，将温度信号转换为电信号输入到单片机。 - 水位传感器模块：采用水位传感器实时监测水位，并将水位信号转换为电信号输入到单片机。 硬件设计1.单片机控制模块 - 选择高性能、低功耗的单片机作为核心控制单元，如STM32F103C8T6 等。 - 设计单片机最小系统，包括晶振电路、复位电路等。 - 设计接口电路，包括温度传感器接口、水位传感器接口、加热模块接口、显示模块接口、按键模块接口等。 2.温度传感器模块 - 选择精度高、响应速度快的温度传感器，如DS18B20 等。 - 设计温度传感器的接口电路，将温度传感器输出的数字信号输入到单片机的ADC 接口。 3.水位传感器模块 - 选择适合家用电热水器的水位传感器，如浮球式水位传感器、光电式水位传感器等。 - 设计水位传感器的接口电路，将水位传感器输出的模拟信号输入到单片机的ADC 接口。 软件设计1.主程序设计 - 初始化系统各模块，包括单片机的初始化、温度传感器的初始化、水位传感器的初始化、显示模块的初始化等。 - 进入主循环，不断读取温度传感器和水位传感器的数据，根据用户设定的参数进行水温控制和水位控制。 - 实时显示水温、水位、工作状态等信息。 - 根据需要，执行定时加热、超温保护、漏电保护等功能。 2.子程序设计 - 温度传感器采集子程序：实现温度传感器的初始化、数据采集和数据处理。 - 水位传感器采集子程序：实现水位传感器的初始化、数据采集和数据处理。 - 加热控制子程序：根据水温控制算法，控制加热模块的加热功率。 - 显示子程序：将水温、水位、工作状态等信息显示在液晶显示屏或数码管上。 系统测试1.硬件测试 - 使用万用表、示波器等工具，对硬件电路进行测试，检查电路连接是否正确、元件参数是否符合要求等。 - 进行电源测试，检查交流电源和备用电池的供电情况，确保系统能够正常工作。 2.软件测试 - 使用仿真软件对软件进行模拟测试，检查软件逻辑是否正确、子程序功能是否正常等。 - 进行实物测试，将编写好的软件烧录到单片机中，连接好硬件电路，进行实际测试，检查系统的各项功能是否正常。 结论 本文设计了一种基于单片机的家用电热水器系统，实现了水温、水位的精确控制和多重安全保护。通过硬件设计、软件编程和系统测试，验证了系统的可行性和可靠性。该家用电热水器具有高效节能、安全稳定的特点，满足了用户的需求。未来，可以进一步优化系统的控制算法，提高系统的智能化水平。
基于51单片机智能热水器控制系统
具体实现功能系统由STC89C52单片机+水位检测传感器+DS18B20温度探头传感器+按键模块+继电器模块+报警及指示模块+LCD1602显示模块+电源构成。具体功能：1、LCD1602显示屏第一行显示温度及定时时间，第二行显示温度上限和下限值；2、按键可以设置温度的上下限值及定时时间；定时时间到开始加热3、用两个水位检测传感器检测水位：当水位下限传感器检测到有水时，继电器开始控制加水；当水位上限传感器检测到有水时，停止加水；4、当温度低于设置的下限温度值时，继电器开始控制加热；当温度高于设置的上限温度值时，停止加热。设计背景据不完全统计，我市城镇居民家庭以电热水器为主，占总量的60以上；从前风光无限的燃气热水器渐渐地黯然失色，市场份额仅剩不足20；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件的限制，但其安全、环保的性能广受消费者青睐，发展态势迅猛，市场占有率已达到15左右。出于对安全的考虑，城镇居民更多选择电热水器和太阳能热水器。时下的商品房通风效果并不好
基于单片机的智能家用热水器控制系统设计
基于单片机的智能家用热水器控制系统设计一、本文概述随着科技的快速发展和社会经济水平的不断提高，人们对生活品质的追求也日益增长。在日常生活中，热水器作为家庭必备的电器之一，其智能化水平的提升已成为现代家庭生活的重要需求。基于单片机的智能家用热水器控制系统设计，旨在通过先进的单片机技术，实现对热水器的智能化控制，以满足用户对高效、节能、便捷和安全等多方面的需求。本文首先介绍了智能家用热水器控制系统的研究背景和意义，阐述了单片机技术在家用电器控制领域的应用优势。随后，详细分析了系统的整体架构和工作原理，包括单片机的选型、传感器的应用、执行机构的设计以及人机交互界面的构建等关键技术环节。在此基础上，本文提出了一种创新的控制策略，旨在实现对热水器加热过程的精确控制，以达到节能和提高用户体验的目的。本文还对系统的关键技术进行了深入研究，包括温度控制算法的优化、故障检测与处理机制的设计以及远程监控功能的
基于单片机的热水器智能控制系统的设计
摘要】文章以单片机AT89S52为控制核心，利用温度检测技术、辅助加温技术、水位监测等技术对太阳能热水器的实用性和现实性应用进行了研究计，详细叙述了系统硬件设计的要点以及软件的设计要点,并给出了主程序的流程图。【关键词】太阳能热水器；AT89552：传感器高，如今太阳能减水的用户越来越多，让儿儿m.\\h.Lib.b 还不复寝几在花,例如数要丰劲上来, 水管中不用的水不能及时流掉，在连续阴雨天不能使用等不足之处。针对以上问题，本文设计了一种太阳能热水器智能控制系统。2系统硬货模块电源电路主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。220V的交流电压经变压器变为所需要的电压值。通过稳压电路变成稳定的12V电压用来供给驱动电路。在经5V稳压电路输出+5V的稳定电压,在经滤波形成稳定可靠的电源，给单片机AT89S52、继电器、传感器等进行供电。是状态，向提高的状态，并存在的共同性泛所以选择水银开关作为水位加测的装“你不是想,我们不能不能水银在重力的作
家用智能电热水器控制器设计
其中，电热水器控制器性能的好坏不仅是电热水器性能好坏的体现，更关系到人身安全等重要内容。因此，电热水器控制器的设计是智能电热水器的需要，同时也是电热水器的重要组成部分。论文首先结合当前电热水器的发展现状和发展趋势，介绍了电热水器控制器研究的目的及意义。在确定控制参数的基础上，详细介绍了控制器的各功能组成模块及工作原理。根据电热水器工作原理进行控制器的硬件电路设计和软件设计。最后深入介绍了控制器的调试方法和过程，以及对整个控制器的设计与实现工作进行总结。硬件电路设计中充分利用51单片机的特点，主要对水温控制、水位控制和漏电检测模块进行了详细地分析设计。其中，通过采用自制分段式水位传感器，实现了水位测量的低成本设计；对水温控制进行了完整的理论分析和算法设计，测量精度达到±1；通过分析漏电检测原理，在理论计算基础上设计了漏电检测电路。软件部分在硬件平台的基础上实现电热水器的控制工作，包括液晶显示程序、
基于单片机的智能电热水器的设计与论述
摘要】本文论述了Kk-I-STC89C52单片机的智能电热水器的设计，硬件电路部分主要由sTc 89c 52单片机组成的单片机最小系统、电源电路、加热控制电路、数码显示电路、AD转换电路(~ &PT1000)和数据掉电存储电路等组成。软件采用c 51语言编写，主要可以设置温度，采集温度，自我调节到设置的温度。软件编写与调试无误。采f~ Proteus7．8软件画出电路，并且进行仿真。 【关键词】STC89C52；智能电热水器；C51i~ 言；仿真随着中国的经济的快速发展，人们的生活水平越来越高，为了提高热水器的便捷性也舒适性，设计并且制作基于单片机的智能电热水器。1论述内容本设计以STC89C52单片机为核心，设计一个智能电热水器，原理图纸设计：包括电源设计，STC89C52单片机最小系统，按键电路、显示电路、水温与水位检测电路、控制强电电路。软件编写：按键子程序，温度设置子程序，温度与水位检测子程序，显示子程序等子程序。2总体设计方案智能电热水器控制系统包括硬件系统与软件系统，硬件系统报包括STC89C52单
家用智能电热水器控制系统设计
2016年第3期 仪表技术 家用智能电热水器控制系统设计 谭志强 ，杨俊杰 ，楼志斌 ，魏春娟 (1．上海电力学院电子与信息工程学院，上海200090；2．上海科学院，上海201203) 摘要：现有的家用电热水器主要分为连续水流式和贮水式，前者加热快但功率要求很高，后者功率低但加热时间长、可靠性 差。针对该问题设计了一种基于单片机的智能电热水器控制系统。系统在家用贮水式电热水器上进行改进，根据设置的水温和水 位值自动控制加热器和进水阀工作，具有人机交互、水位控制、温度控制、漏电保护及声音报警等功能，以及操作方便、安全可靠、节 能环保等优点。 关键词：电热水器；单片机；水流式；贮水式 中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：1006—2394(2016)03-0001—04 Design of Intelligent Home Electric Water Heater Control System TAN Zhi—qiang ，YANG Jun-jie。，L0U Zhi—bin ，WEI Chun-juan (1．Electronic and Information Engineering College，Shanghai University of Electric Power，Shanghai 200090，China； 2．Shanghai Academy of Science and Techn
基于单片机的家用电热水器的设计
浙江树人大学信息科技学院《电子系统设计》课程设计论文（2011/2012学年一学期)论文题目基于单片机的家用电热水器设计专业班级应用电子09 2 姓名林炜学号200905122216指导教师王金铭另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等特点。热水器的种类很多,但快热式热水器也有很多种.要想设计出较好的快热式电热水器必须要以较强的单片机作为基础,而单片机的发展正好为热水器的开发奠定了前提条件.但也必须有一定的编程能力才能设计出较好的系统来,此设计的综合性也比较强，它不但需要主要学科的支持，也需要其他辅助学科的支持,正体验了一个设计者的综合能力。本设计的快热式家用电热水器系统采用电源电路、单片机控制器、温度检测电路、按键输入电路、LED数码管及指示灯电路、报警电路和加热控制电路还采用了热敏电阻、放大电路以及转换电路等。并给出了信号流程图并介绍了快热式家用电热水器软件系统。关键词：快热式电热水器;测温传感器；二分查找算法一引言当今社会大部分人
《基于单片机的智能热水器系统设计11000字（论文）》《基于单片机的智能热水器系统设计11000字（论文）》
随着时代的发展，以前流行的燃气热水器已经慢慢退出了人们的视线，总份额从原来的50%降到了20以下；近些年流行的太阳能热水器较其他热水器来说在性价比方面有着很大的优势，尽管它在安装的时候非常的麻烦，而且现在发展趋势很快，占有率已经达到了20。旧式的燃气热水器在使用过程中会产生一些气体污染，当前居民房的通风效果并不是很良好，所以气体需要很长一段时间才能被排泄干净。尽管现在的太阳能热水就不会在室内产生污染，但是它在一些恶劣天气下就无法正常使用，比如阴雨天、雪雨天等，使用具有局限性，不能满足用户随时的需求。然而电热水器就不会，它的使用方法简单，而且容易安装，占用的空间很小，不会受到空间的限制，也不受环境和天气的影响。性价比和安全性也是用户选择电热水器主要的原因之一。早已踏入进入21世纪,科技发展突飞猛进，家用的电热水器也越来越有科技含量。当今的电热水器已经不再是我们想象中的那么简单了，而是包含了多种高科技的智能
基于单片机的智能家用热水器控制系统设计
H ardw are T ec hniq ue 基于单片机的智 能家用热水器控制系统设计 孟伟 ，方世 巍 ，宋 杰 ，李 伟 伟 ( 河 南 理 工 大 学 ，河 南 焦 作 454000) 摘 要 ： 为 实现 对 家 用 热 水 器低 成 本 、高性 价 比 的控 制 ，设 计 了 以 AT89S52 单 片机 为核 心 ，采 用 DS18B20 温 度 传 感 器 、水 位 监 测 模 块 、温 度 显 示 模 块 以及 键 盘 输 入 模 块 的智 能 家 用热 水 器控 制 系统 。 该 系统通 过 对 温 度 的检 测 、分 析 和 处理 。实现 了对 当前 温度 的显 示 及 对加 热 系统 的控 制 。通 过 对 水位 的 监 测 ．实现 了被 测 系统 水位 超 标 的报 警提 示及 对 送 水 系统 的 控 制 。 关 键 词 ：单 片机 ；温度 传 感 器 ；智 能 热 水 器 ；高性 价 比 中图分 类号 ：TP273 文献 标识码 ：A 文 章编号 ：1674—7720(2011)21—0032—02 C ontrol sy ste m des ign of int ellig ent h om e w ater he aters b as ed on sin gl e c h ip m i c r o c o m p u te r Meng W ei ，Fang Shiwei ，Song J ie ，L i W eiwei (H enan Polytechnic University ，Jiaozuo 454000 ，China) A bstrac t ：In o
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计
摘要：设计了一种具有太阳能与电加热的热水器恒温控制系统。系统由硬件和软件两个部分组成。硬件以51 单片机芯片为核心，DS18B20 和AT35-3 芯片为传感器，再加上一些其它外围电路组成了热水器控制系统；软件采用的是模块化设计方法。通过硬件和软件的合理设计，系统具有功耗低、反应快、节能性好等优点，同时还可对温度和水位的最低值进行设定，极大地满足了人们对热水的要求。关键词：太阳能热水器；AT35-3；DS18B20；51 单片机； AT35-3; DS18B20; 51 microcontroller; modular design* 通讯作者：夏清华（1963，11-），男，汉族，湖北鄂州人，本科，教授，研究方向：非线性电路。图1 总体结构框图94--2018 年35 期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application主要用来实时检测集水器里水的温度，当温度低于设定温度时，温度报警电路也会工作，单片机会发出命令指示加热装置进行加热，直到高于设定值；按键输入电路用来设置水位高度、水的温度以及万年历的时间；LCD 液晶显示电路用来显示和更新
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51单片机智能家用电热水器设计
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