基于单片机的热水器温度控制系统设计教材
基于单片机的热水器控制系统设计
基于单片机的热水器控制系统设计在现代生活中,热水器已经成为了人们日常生活不可或缺的一个设备。
为了更加智能地控制热水器,减少人们的烦恼,本文将介绍基于单片机的热水器控制系统设计。
系统架构本系统采用单片机控制电路来实现对热水器的控制。
其架构图如下:+--------------+ +---------------------+ +--------------+| 温度传感器 | --(1)->-- | 单片机控制电路模块 | --(2)->-- | 水温调节电路 |+--------------+ +---------------------+ +--------------+系统中使用了温度传感器,该传感器将水温转化为电信号,通过模拟电路与单片机相连,单片机控制电路模块通过读取该信号可知道当前水温;同时,该模块还能够进行分析和处理,然后控制水温调节电路,从而对热水器的水温进行控制。
模块设计温度传感器模块温度传感器是将水温转化为电信号的传感器。
为了方便采集,我们选用了DS18B20 温度传感器。
它有一个数字接口,可供单片机直接使用。
该传感器精度高、体积小、响应快,同时还具有防水设计,可取得良好的实际效果。
单片机控制电路模块单片机控制电路模块主要包含了单片机芯片、显示模块和控制模块,其中单片机芯片是核心,显示模块主要负责将数据显示出来,而控制模块则负责控制水温调节电路。
水温调节电路模块水温调节电路模块需要根据实际情况进行设计,常见的设计方案包括使用继电器、双向电位器和三角电位器等等。
在此我们可以使用简单的单向电位器,这种方法具有实现简单、成本低等优点,完全可以满足我们的需求。
系统实现在实际实施中,我们需要将上述模块捆绑在一起,完成整个系统设计。
具体实现流程如下:1.按照电路图进行电路连接;2.根据需要对单片机控制电路进行程序编写和调试;3.完成系统的整体调试,确保系统能够正常运行;4.安装系统,将温度传感器放到热水器中,且要接地防水,保证系统安全可靠。
基于单片机的水温控制系统设计
基于单片机的水温控制系统设计水温控制系统在许多领域中都具有重要的应用价值,例如温室农业、水族馆、游泳池等。
在这些应用中,保持水温在一个合适的范围内对于生物的生存和健康至关重要。
基于单片机的水温控制系统设计是一种有效的方法,它可以实现对水温的精确控制和调节。
本文将详细介绍基于单片机的水温控制系统设计原理、硬件实现和软件编程等方面内容。
第一章研究背景与意义1.1研究背景随着科技的飞速发展,人们对生活品质的追求不断提高,对家电设备的智能化要求也越来越高。
其中,水温控制系统在热水器、空调等家电产品中具有广泛的应用。
精确控制水温对于提高用户体验、节约能源和保护环境具有重要意义。
然而,现有的水温控制系统存在控制精度不高、响应速度慢等问题,因此,研究一种新型的水温控制系统具有重要的实际意义。
1.2研究意义本研究旨在提出一种新型的水温控制系统,通过对水温进行精确控制,提高家电产品的性能和用户体验。
此外,本研究还将探讨系统性能的评估和改进方法,为水温控制领域的研究提供理论支持。
第二章水温控制系统设计原理2.1 水温测量原理本章将介绍水温的测量原理,包括热电偶、热敏电阻、红外传感器等常用温度传感器的原理及特点。
通过对各种传感器的比较,选出适合本研究的温度传感器。
2.2温度传感器选择与应用在本研究中,我们将选择一种具有高精度、快速响应和抗干扰能力的温度传感器。
此外,还将探讨如何将选定的温度传感器应用于水温控制系统,包括传感器的安装位置、信号处理方法等。
2.3控制算法选择与设计本章将分析现有的控制算法,如PID控制、模糊控制、神经网络控制等,并选择一种适合本研究的控制算法。
针对所选控制算法,设计相应的控制电路和程序。
第三章硬件实现3.1控制器选择与搭建本章将讨论控制器的选型,根据系统的需求,选择一款性能稳定、可编程性强、成本合理的控制器。
然后,介绍如何搭建控制器硬件系统,包括控制器与各种外设(如温度传感器、继电器等)的连接方式。
基于单片机的电热水器温度控制系统设计
摘要随着科学技术和生产的快速发展,在生活中,温度成为了频繁出现的词汇。
温度测量与控制也成为了生活生产中重要的一部分。
在化工、石油、冶金等生产领域的物理过程和化学反应中,温度往往是一个很重要的量,需要准确地加以控制。
除了这些部门之外,温度控制系统还广泛应用于其他领域,是用途很广的一类工业控制系统。
本文所设计的电热水器温度控制系统就采用AT89C51单片机为控制核心,利用AT89C51现有的接口来连接外围硬件模块,并通过DS18B20温度传感器准确的检测出当前的温度、DS1302实时时钟芯片实现显示时间的功能,并将所测到的温度数据传送给单片机进行分析处理。
并由LCD1602液晶屏显示温度值及实时时间。
其中,系统软件设计中,分别预先设计好所需温度的上下限数值,并通过该上下限控制蜂鸣器的报警,再通过继电器的通断来决定电热丝是否加热,实现对温度的简单控制,达到预先设置范围内。
关键词:AT89C51单片机,温度控制,LCD显示AbstractWith the rapid development of science and technology and production, andin life, the temperature has become a frequently occurring words. Temperature measurement and control of production has also become an important part of life. Physical processes and chemical reactions in the chemical, petroleum, metallurgy and other production areas, the temperature is often a very important quantity that needs to be controlled accurately. In addition to these sectors, the temperature control system is also widely used in other areas, is a very versatile class of industrial control systems.In this paper, the design of the electric water heater temperature control system using AT89C51 microcontroller core, use AT89C51 existing interfaces to connect peripheral hardware module, and through DS18B20 temperature sensor accurately detects the current temperature, DS1302 real-time clock chip display function, and the measured temperature data to the microcontroller for analysis. By LCD1602 display and real-time temperature. Among them, the system software design, pre-designed upper and lower limit values were good the desired temperature, and through the upper and lower control buzzer alarm, and then through the relay off to determine whether the heating wire heating, simple control of the temperature reach the pre-set range.Keywords: AT89C51 microcontroller, temperature control, LCD display目录第一章绪论 (5)1.1引言 (5)1.2研究的背景及意义 (5)1.3本文的主要研究内容和研究对象 (6)第二章基于单片机的电热水器温度控制系统设计 (7)2.1电热水器控制系统功能说明 (7)2.2整体设计方案 (7)第三章系统硬件结构设计 (8)3.1系统整体设计线路图 (8)3.2最小系统介绍 (8)3.3温度采集电路方案 (11)3.4继电器控制电路 (15)3.5键盘电路 (15)3.6实时时钟电路 (16)3.7显示电路 (18)3.8 温度报警电路 (24)第四章系统软件设计 (25)4.1 编程软件及编程语言的介绍 (25)4.2主程序工作流程图 (25)4.3 各模块子程序流程图 (27)第五章系统的仿真 (28)5.1 仿真软件 (28)5.2 系统的仿真运行与分析 (29)第六章总结与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)毕业设计小结 (34)附录 (35)附录一:电热水器温度控制系统电路图 (35)附录二:系统软件编程 (35)第一章绪论1.1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。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计一、系统简介智能家居温控热水器系统是一种利用51 单片机技术实现的自动化便携式温控热水器,主要用于热水房小型家庭中,对于大衣橱、洗车房等多功能温湿度控制系统也可以使用。
系统主要构成是具有有温度和湿度控制功能的51单片机、DS18B20热敏元件、LCD1602显示屏、ADS1115模拟入端转换器、ESP8266模块、继电器等组成。
整个系统采用单片机进行温度和湿度控制,并采用LCD1602显示当前温度,实现热水器温控系统自动化运行。
二、系统原理1.51单片机开发板控制热水器的温度和湿度的控制。
51单片机开发板控制智能家居温控热水器系统的温度和湿度,热水器的温度设定会相应改变,设定的温度将被用于热水的出口。
51单片机以温度控制的方式来调节温度和湿度,以达到节能的目的。
2.热敏元件DS18B20读取温度。
DS18B20采用数字温度传感器,采用一根线将比较信号和电源信号传送到单片机开发板,DS18B20采用一根数据线线来进行数据传输,具有温度精度高、量程大,具有抗干扰能力的特点。
3.LCD1602显示屏显示当前温度。
LCD1602显示屏可以显示当前室内温度和设定温度,显示屏上比较明显地表现出温控系统控制的当前温度,让人清楚地了解当前状态。
4.ADS1115模拟入端转换器实现温度控制。
ADS1115模拟入端转换器把室温模拟信号转换成数字输入,ADS1115模拟入端转换器能够准确地转换温度信号,精度高,抗干扰性好。
5.ESP8266模块通过无线网络连接家庭热水器控制中心。
esp8266模块是一款可通过无线网络连接家庭热水器控制中心的模块,它可以实现远程预约及远程控制,是家庭热水器控制系统的重要组成部分。
6.继电器、避雷器确保热水器系统正常工作。
继电器用来检测热水器是否在正常工作状态,可以通过控制开关继电器来连接或断开电源,确保热水器系统正常运行,避雷器可以防止异常电流冲击,减少电磁干扰,保证系统正常运行。
基于单片机的水温控制系统设计
基于单片机的水温控制系统设计引言在能源日益紧张的今天,电热水器,饮水机,电饭煲之类的家用电器在保温时,由于其简单的温控系统,利用温敏电阻来实现温控,因而会造成很大的能源浪费浪费。
利用 AT89C51 单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,故障报警电路等组成,软件选用汇编语言编程。
单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量,显示于LED 显示器上。
该系统灵活性强,易于操作,可靠性高,将会有更广阔的开发前景。
本设计任务和主要内容设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。
水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。
本设计主要内容如下:(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。
(2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。
(3)用十进制数码管显示水的实际温度。
(4)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。
(5)温度控制的静态误差≤0.2℃。
系统主要硬件电路设计单片机控制系统原理框图温度采样电路选用传感器AD590。
其测量范围在-50℃--+150℃,满刻度范围误差为±0.3℃,当电源电压在5—10V之间,稳定度为1﹪时,误差只有±0.01℃。
此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。
系统的信号采集电路主要由温度传感器(AD590)、基准电压(7812)及A/D转换电路(ADC0804)三部分组成。
信号采集电路温度控制电路此部分电路主要由光电耦合器MOC3041和双向可控硅BTA12组成。
MOC3041光电耦合器的耐压值为400v,它的输出级由过零触发的双向可控硅构成,它控制着主电路双向可控硅的导通和关闭。
100Ω电阻与0.01uF 电容组成双向可控硅保护电路。
部分控制电路系统主程序设计主程序流程图。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计1. 引言1.1 背景介绍智能家居技术近年来得到了广泛的关注和应用,其通过智能化的设备和系统,实现了对家庭环境的智能控制和管理。
智能家居温控热水器系统是智能家居中的一个重要组成部分,能够提高家庭生活的舒适度和便利性。
目前市场上的智能温控热水器系统主要以智能手机控制为主,但是由于操作界面复杂、依赖网络、易受干扰等问题,用户体验并不理想。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计具有很大的实用意义和市场前景。
通过本研究,可以实现温控热水器的自动化控制和智能化管理,为用户提供更加便捷、舒适、节能的家居生活体验。
基于51单片机的系统设计具有成本低、稳定性高、易于维护和扩展等优点,适合在智能家居领域中得到广泛应用。
本研究将围绕基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计展开,以提升用户的生活品质和智能家居技术的发展水平。
1.2 研究意义智能家居温控热水器系统在当今社会中具有重要的研究意义。
智能家居技术的发展已经成为未来生活的趋势,人们对于家居生活的舒适度和便利性要求越来越高,智能家居系统在实现这些要求上具有重要意义。
热水器作为家庭生活中不可或缺的设备之一,其安全性和节能性直接关系到家庭成员的生活质量和能源消耗,因此研究智能家居温控热水器系统具有重要的社会意义和经济意义。
通过智能家居温控热水器系统的设计和研究,还可以促进相关领域的技术创新和发展,推动智能家居产业的发展,为人们提供更舒适、便捷、安全的家居生活体验。
研究智能家居温控热水器系统具有重要的意义,不仅可以提高家庭生活的品质,还可以促进相关领域的发展和创新。
1.3 研究目的研究目的是为了设计一种基于51单片机的智能家居温控热水器系统,实现对热水器的远程控制和智能化管理。
通过该系统,用户可以通过手机App或者Web界面对热水器进行远程控制,实时监测热水器的工作状态和温度,并设置定时开关机功能,提高用户的生活品质和舒适度。
基于单片机的热水器水温控制系统设计_毕业设计
基于单片机的热水器水温控制系统设计线路设计实验引言 (2)第一章总体结构和方案论证 (3)第1.1节系统总体结构和原理图 (3)第1.2节方案论证 (4)1.2.1电源模块文案论证 (4)1.2.2主控芯片模块方案论证 (4)第二章主要元器件介绍 (5)第2.1节LM7805 (5)第2.2节AT89C51 (5)第2.3节集成温度传感器DS18B20 (6)第2.4节光电耦合器 (6)第2.5节继电器 (7)第三章系统硬件电路设计分析 (8)第3.1节系统电源的设计和分析 (8)第3.2节温度传感电路的设计与分析 (8)第3.3节水位采集和按钮电路的设计与分析 (8)第3.4节数据显示电路的设计与分析 (9)第3.5节继电器和蜂鸣器电路的设计与分析 (9)第3.6节遥控电路的设计与分析 (9)第四章系统软件设计 (11)第4.1节系统程序设计流程图 (11)第4.2节系统总的程序如下: (19)第五章产品的制作与调试 (20)第5.1节PCB板图的及产品的制作 (20)5.1.1 电路图的绘制 (20)5.1.2 PCB板的制作 (20)第5.2节元件安装焊接 (20)5.2.1 元件安装的基本要求与原则 (20)5.2.2 焊接注意的基本事项 (20)第5.3节系统的调试 (19)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)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.根据中国商业联合会前不久的统计,电热水器的市场份额在销售数量和销售收入两个方面都已经超过了长期以来占优势的燃气热水器。
该中心预计,在城市电网更大范围改造和城市住房市场大规模启动的带动下,今后几年我国电热水器市场将呈现强劲增长势头。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计随着科技的发展,智能家居系统已经成为了人们生活中的一部分,其带来的便利使得人们能够更加舒适地生活。
本文将介绍一种基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计,该系统具有温度控制、时间控制和远程控制等功能,能够满足用户在日常生活中的需求。
一、系统设计的概述该系统主要由传感器、控制器和执行器三部分组成。
传感器用于获取环境温度和水温,控制器根据传感器的数据进行温度控制和时间控制,执行器用于控制热水器的开关。
二、系统硬件设计1. 单片机选型该系统选择了51单片机作为控制器,因为51单片机具有低成本、易于控制和成熟的开发环境等优点。
2. 传感器设计系统中使用了温度传感器和水温传感器,分别用于获取室内环境温度和热水器水温。
温度传感器可以选择DS18B20,水温传感器可以选择DS18B20或DS18S20。
3. 执行器设计系统中的执行器是热水器的控制开关,通过继电器模块来实现开关控制。
4. 通信模块设计系统中可以选择添加无线通信模块,用于远程控制。
常用的无线通信模块有蓝牙、Wi-Fi和LoRa等,选择不同的通信模块可以满足用户的不同需求。
5. 电源设计系统的电源可以选择使用交流电源或者直流电源,需要根据具体情况选择合适的电源模块。
三、系统软件设计系统的软件设计主要包括程序的架构设计和程序的编写两部分。
2. 程序编写程序的编写主要是根据程序架构设计,使用C语言编写相应的代码。
以51单片机为例,可以使用KEIL或者51系列单片机开发工具进行编写,然后通过烧录器将程序烧录到单片机中。
四、系统功能设计1. 温度控制功能系统可以根据环境温度和用户设定的温度进行温度控制,当环境温度低于设定温度时,系统会开启热水器进行加热,并在环境温度达到设定温度后关闭热水器。
2. 时间控制功能系统可以根据用户设定的时间进行开关控制,用户可以通过设置程序来实现定时开关热水器,从而节约能源和提高使用便利性。
基于单片机的热水器设计
太阳能热水器水温控制及水位显示学号:姓名:日期:目录第1章绪论 (1)1.1选题的背景与意义 (1)1.1.1选题的背景 (1)1.1.2选题的意义 (1)第2章系统总体设计 (2)2.1 方案的选择 (2)2.2 系统总体设计 (2)第3章硬件设计 (4)3.1 硬件选型 (4)3.1.1 温度传感器的选择 (4)3.1.2 单片机的选择 (6)3.2 硬件电路设计 (6)3.2.1主控芯片模块 (6)3.2.2实时时钟模块 (7)3.2.3温度传感器模块 (8)3.2.4液晶显示模块 (9)3.2.5 键盘输入模块 (11)3.2.6 水位显示模块 (12)3.2.7加热电路模块 (13)第4章软件设计 (14)4.1 系统流程 (14)4.2 系统程序 (15)4.2.1初始化程序 (15)4.2.2按键检测及处理程序 (16)4.2.3读取温度的程序 (18)结论 (20)参考文献 (21)附录1 (23)第1章绪论1.1选题的背景与意义1.1.1选题的背景随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识,“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。
太阳能具有储量的“无限性”、存在的普遍性,并且几乎不产生任何污染。
鉴于此,人们在大力的发展太阳能产业。
太阳能热水器顺应时代发展的要求,满足人们对环保绿色产品的需求。
在人类文明程度日益提高的今天,它是现代文明社会的最佳选择。
1.1.2选题的意义资源是社会经济发展的物质基础,经济愈发展,对资源的依赖性愈强。
许多资源(如煤、石油、天然气等)是不可再生的,而且在利用过程中给人类生存环境带来极大污染,人类繁衍生息的物质和环境基础受到严峻挑战。
加强清洁、可再生资源的开发利用,已引起全世界的普遍重视。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生资源,有节能、环保、安全和永续利用等优点,理应成为开发利用的首选。
其中太阳能热水器作为家庭生活用品,其开发利用在我国已走过了二十多年的历程,生产技术成熟,具有明显优点:(一)从节能环保的角度讲,使用太阳能热水器不会对环境造成污染,同时为国家节约了大量能源,社会效益明显,是国家重点推广项目,使用前景广阔。
基于单片机的电热水器控制器设计资料
关键词:单片机,控制,智能
ABSTRACT
As technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer integrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamming capability. In the development of single-chip microcomputer, due to its excellent cost performance, high integration, small size, high reliability, it has been used as a control center all the time.
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
基于单片机控制的智能热水器设计
基于单片机控制的智能热水器设计第一章:引言1.1 研究背景智能家居技术的迅猛发展,为人们的生活带来了许多便利。
其中,智能热水器作为家庭生活中不可或缺的设备之一,其功能和安全性显得尤为重要。
传统的热水器存在一些问题,如温度不稳定、能源浪费等。
因此,基于单片机控制的智能热水器设计成为了当前研究的热点之一。
1.2 研究目的本文旨在设计一种基于单片机控制的智能热水器,提高热水器的温度控制精度和安全性能,实现节能环保的目标。
通过对现有智能热水器的分析和研究,结合单片机技术,设计出一种高性能的智能热水器。
第二章:智能热水器的原理和设计2.1 热水器的工作原理热水器是通过加热元件将冷水加热到设定的温度,然后将热水供给用户。
传统的热水器通过机械或电子方式控制加热元件的开关,以达到温度控制的目的。
而基于单片机控制的智能热水器在此基础上进行了深入研究和改进。
2.2 智能热水器的设计方案基于单片机控制的智能热水器设计方案主要包括温度传感器、控制电路、加热元件和显示器等组成部分。
温度传感器用于监测热水温度,控制电路根据温度信号进行控制,加热元件实现热水加热,显示器用于显示当前状态和温度。
第三章:基于单片机的智能控制系统3.1 单片机的选择在设计中,我们选择了某型号的单片机作为控制核心,该单片机具有丰富的接口和强大的处理能力,能够满足智能控制系统的要求。
3.2 系统架构设计智能热水器的控制系统主要由单片机、传感器和执行器组成。
单片机负责接收传感器的信号,根据预设的算法进行控制,控制执行器实现热水器的加热和供水。
3.3 温度控制算法设计为了实现热水器温度的精确控制,我们设计了一种基于PID控制算法的温度控制算法。
该算法可以根据实际温度和设定温度之间的差异,调整加热元件的功率,达到温度控制的目的。
第四章:硬件设计与实现4.1 传感器的选择与接口设计为了实时监测热水的温度,我们选择了一种高精度的温度传感器,并设计了相应的接口电路,将传感器与单片机相连接。
基于单片机的水温控制系统设计_课程设计任务书
计算机控制技术课程设计计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题基于单片机的水温控制系统设计学院名称:电气工程学院目录摘要: (2)1 引言 (3)2 总体方案设计 (4)2.1总体方案的确定 (4)2.2 硬件方案论证 (6)3 系统硬件设计 (8)3.1系统框图 (8)A/D (8)3.3系统温度控制 (10)3.3.1前向通道: (10)4 系统软件设计 (11)4.1定时中断服务程序 (11)4.2脉宽调制输出子程序 (12)4.3 系统控制总程序 (13)5 参数计算 (14)5.1 系统各模块设计及参数计算 (14)6 系统硬件与软件调试 (20)6.1 单片机基本系统调试 (20)6.2 软件调试 (23)7 CPU软件抗干扰 (24)7.1 看门狗设计 (24)8 测试方法和测试结果 (26)8.1 系统测试仪器及设备 (26)总结 (28)参考文献 (29)附录系统硬件总原理图 (30)摘要:本系统以AT89C51,AT89C2051单片机为核心,主要包括传感器温度采集,A/D模/数转换,按扭操作,单片机控制,数码管数字显示等部分。
本系统采用PID算法实现温度控制功能,通过串行通信完成两片单片机信息的交互而实现温度设定、控制和显示。
本设计还可以通过串口与上位机(电脑)连接,实现电脑控制。
系统设计有体积小、交互性强等优点。
为了实现高精度的水温控制,本单片机系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术,通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开,从而改变水温加热时间的方法来实现对水温的控制。
本系统由键盘显示和温度控制两个模块组成,通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能。
具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。
1 引言目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题,很多控制器只具有温度和水位显示功能,不具有温度控制功能.即使热水器具有辅助加热功能。
基于单片机的热水器智能控制系统设计
参考内容
标题:共享经济视域下社区团购 运作模式研究以兴盛为例
随着共享经济的兴起,社区团购作为一种新型的商业模式,逐渐成为了人们 的焦点。兴盛作为社区团购的代表企业之一,其成功的运作模式为业界所瞩目。 本次演示将从共享经济的角度出发,以兴盛为例,探讨社区团购的运作模式。
一、共享经济与社区团购
共享经济是一种新型的商业模式,它通过互联网平台将闲置的物品、资源进 行优化配置,从而提高资源的使用效率。社区团购则是在共享经济的背景下应运 而生的一种新型的电商模式,它将社交和团购结合起来,通过群等社交工具聚集 用户,以低价购买高品质商品。
总之,在共享经济的视域下,社区团购作为一种新型的电商模式具有巨大的 发展潜力。通过借鉴兴盛的成功经验,其他企业可以更好地了解社区团购的运作 模式并实现自身的快速发展。
参考内容二
随着科技的发展和人们生活水平的提高,家用热水器的使用越来越普遍。然 而,传统的热水器控制系统往往存在着能源浪费、温度波动大、加热时间长等问 题。为了解决这些问题,本次演示提出了一种基于单片机的智能家用热水器控制 系统设计。
该系统以单片机为核心,通过温度传感器实时监测热水温度,并根据用户设 定的温度进行自动调节。具体来说,单片机通过温度传感器读取热水温度,然后 根据设定的温度阈值进行比较,如果实际温度低于设定温度阈值,则控制加热器 进行加热;如果实际温度高于设定温度阈值,则控制加热器停止加热。此外,该 系统还具有时间设定功能,用户可以根据需要设定加热时间,从而更好地满足家 庭用水需求。
2、电路连接方式:设计热水器的电路连接方式,包括加热装置、温度传感 器、水位传感器等与单片机的连接方式。此外,还需要考虑电源、求,程序设计应包括温度检测、水位检测、 加热控制等模块。同时,为确保系统的安全性,还需加入防干烧、防电击等保护 模块。在程序流程设计中,应充分考虑各个模块之间的相互关系,确保程序能够 协调运行。
基于单片机的热水器控制电路设计
1.1系统功能说明本系统采用单片机为主控芯片设计电热水器控制系统,其主要任务是对电热水器进行温度采集与显示、时钟的显示、热水器的开机方式控制等。
主要功能如下:1测量热水器内的温度,并通过显示器实时显示水温,显示范围为0~70℃。
2正常状态下实时显示时钟。
3可手动校正时钟。
4可以人工设定热水器内的烧水的温度,范围在20~70℃之间,也可以无须设定,开关打开后自动烧水,最高温度为70℃。
5具有一定的定时功能,限定烧水的时间。
6可以立即开机或者在24小时内任意设定开机时间。
7当热水器内无水时,有报警提示,并且开关自动关闭。
8要求热水器控制系统有较强的抗干扰能力。
1.2系统整体设计方案电热水器控制系统的整体设计方案包括硬件设计方案和软件设计方案。
硬件是以微控制器作为核心,由外接温度测量电路、实时时钟电路、键盘、复位与看门狗电路、热水器加热开关、led显示电路、功能指示电路、报警电路组成,硬件设计方案如图1-1所示。
根据功能需求说明,本着节约开发成本、增加系统可靠性、减小体积等原则进行电热水器控制系统的硬件设计。
本系统采用51系列单片机AT89C52作为整个系统的核心,利用AT89C52现有的接口组织外围硬件模块。
由于环境的特殊性,温度测量主要由Pt1000铂电阻温度传感器、信号调理电路和基于CS5513的A/D转换电路组成;用PCF8563芯片实现实时时钟,主要是取得时钟小时和分钟;键盘有4个按键组成;看门狗电路提高了系统的性能;LED显示电路使用CH451驱动芯片,用于显示时钟和温度;功能指示电路用发光二极管指示当前是什么功能;报警装置为单片机I/O口驱动蜂鸣器,达到报警的效果。
具体设计见1.3节。
系统软件整体设计流程如图1-2所示。
电热水器上电后,首先进行系统初始化,设置时钟的时间;其次显示当前的温度和时钟,并判断加热开关是否打开,执行相应的操作;如果有功能键按下,则进入功能设定界面,包括校准时钟、设定开机时间、设定热水器温度和设定定时加热时间4种功能,设定完毕后,再次按下功能键表示设定生效;若无功能键按下或者功能键设定完毕后,则进行各种条件的判断并执行相应的操作;最后,各种条件判断完毕后,程序回到时钟和温度的读取与显示,进而开始新一轮的程序运行。
基于单片机AT89C51控制的热水器方案设计书
热水器控制系统以A T89C52单片机为检测控制中心单元,采用DSl2887实时时钟,不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能,而且具有时间设定、温度设定与控制功能。
控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置(电加热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度,从而达到24小时供应热水的目的。
本设计主要采用了水位传感器、温度传感器和单片机AT89C52来实现控制。
可以在不同时间进行不同的温度调节,从而实现24小时热水的控制。
摘要....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1总体方案设计 (2)1.1方案比较 (2)1.2方案选择 (3)2.单元模块设计 (3)2.1各单元模块功能介绍及电路设计 (3)2.1.1单片机系统设计 (3)2.1.2控制器实时时钟接口电路 (4)2.1.3水位检测和温度检测接口电路 (5)2.1.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (6)2.1.4 键盘和显示接口电路的设计 (7)2.1.5 光电隔离与辅助加热电路 (9)3软件设计 (10)3.1软件设计原理及设计所用工具 (10)3.2显示子程序 (12)3.3主程序: (13)附录1: (18)1总体方案设计1.1方案比较方案一设计的太阳能热水器控制系统以89C52单片机为检测控制中心单元,采用DSl2887实时时钟,不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能,而且具有时间设定、温度设定与控制功能。
控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置(电加热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度,从而达到24小时供应热水的目的。
实际应用结果表明,该控制器和以往显示仪相比具有性价比高、温度控制与显示精度高、使用方便和性能稳定等优点。
基于单片机的家用热水器控制器方案设计书大学本科方案设计书方案设计书
我的毕业设计题目是:基于单片机的家用热水器控制器的设计。
目前热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器,设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂商不断追求的目标[1]。
家用热水器具有体积小、使用安全、安装方便等优点。
系统硬件电路设计包括加热控制、温度检测等电路的设计。
电热水器是一种可供洗手间、厨房、浴室使用的家用电器,具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点。
随着人民生活水平的不断提高和我国电力工业的不断发展,电热水器得到不断普及。
本文给出了一种基于51单片机实现的热水器电加热器的设计方案。
本文运用以A T89S51为控制核心的方法,提出了利用DS18B20来实现温度检测,并设计一个由继电器控制的电路,利用继电器来改变小电流控制的电路功率,构建了一个加热控制电路,从而得出了可以实现加热以及保温的结论。
关键字:热水器,单片机,DS18B20温度检测器,继电器Micro-controller of water heater controller designAbstractMy graduation project topic is: the design of micro controller-based home water heater controller. Water heaters have become indispensable in the daily life of household appliances, the design and manufacture of more practical, more convenient, safer, more energy-efficient water heater is continuing to pursue the goal of product designers and manufacturers.The hardware circuit design including heating control, temperature detection circuit design.Electric water heater is an available toilet, kitchen, bathroom and household appliances. Has the advantages of clean, safe, long holding time, easy to use. With the continuous improvement of people's living standards and the continuous development of China's power industry, electric water heaters are becoming more prevalent. In this paper, based on 51 single-chip design of the auxiliary heating of the water heater. In this paper, AT89S51 as the control core, DS18B20 temperature detection, and to design a relay control circuit, use the relay to change the small-current control circuit power to build a heating control circuit, in order to get conclusion of water heating can be achieved and the keeping of temperature..Keywords:Water heater, micro-controller, DS18B20 temperature detector, relay目录1 引言 02 家用电热水器控制器的硬件设计 (1)2.1 系统总体设计方案 (1)2.1.1 主要技术参数 (1)2.3 单片机的最小系统 (2)2.3.1 单片机的选择 (2)2.3.2 复位电路和晶振电路 (5)2.4 温度传感器DS18B20的选择确定 (6)2.4.1 DS18B20的特性 (6)2.4.2 DS18B20的测温原理 (7)2.5 键盘与显示 (9)2.5.1 键盘部分 (9)2.5.2 显示电路 (9)2.6 温度检测电路的设计 (11)2.7 报警电路设计 (11)2.8 单片机与PC机的通信接口 (12)2.8.1 串行通信接口标准RS-232C (12)2.8.2 RS-232C与TTL逻辑电平的转换 (12)2.9 电源电路的设计 (13)2.10 模式选择电路的设计 (14)2.11 加热控制电路的设计 (14)3 系统的软件设计 (15)3.1 设计思想 (15)3.2 程序设计及流程图 (15)3.2.1 初始化模块 (15)3.2.2 温度采集模块 (16)3.2.3 控制按键设计子程序流程图 (17)3.2.4 加热控制模块设计子程序流程图 (18)4 调试部分 (19)4.1 proteus简介 (20)4.1.1软件功能特点 (20)4.2 仿真结果 (20)5 结论 (22)6 致谢 (23)参考文献 (24)附录一原理图 (25)附录二PCB图 (26)附录三仿真图 (27)附录四程序 (28)1 引言当今社会大部分人在使用热水器时,基本上都是采用的快热式的。
基于单片机的水温控制系统设计任务书
主题:基于单片机的水温控制系统设计任务书任务目的:设计并实现一个基于单片机的水温控制系统,该系统能够监测水温并根据设定的温度范围进行自动控制,保持水温稳定在设定范围内。
任务内容:1. 系统硬件设计1.1 选择合适的单片机芯片,考虑其性能和外设接口;1.2 设计温度传感器电路,用于实时监测水温;1.3 设计控制继电器电路,用于控制加热器或冷却器。
2. 系统软件设计2.1 编写单片机的控制程序,包括温度采集、设定温度范围、控制加热器或冷却器等功能;2.2 考虑系统的稳定性和实时性,设计合理的控制算法;2.3 确保系统的安全性,防止温度过高或过低造成损坏。
3. 系统测试与调试3.1 制作系统原型,进行硬件连接及焊接;3.2 调试温度传感器、继电器等模块,确保它们能够正常工作;3.3 测试系统在不同温度下的控制效果,进行调试和优化。
4. 系统性能评估4.1 对系统的控制精度进行测试和评估,确定其控制水温的稳定性;4.2 对系统的实时性和可靠性进行测试,确保系统能够及时响应温度变化;4.3 对系统的功耗和安全性进行评估。
提交要求:1. 提交系统的硬件设计图纸和软件源代码;2. 提交系统原理图和PCB设计文件;3. 提交系统测试和调试记录,包括测试数据和优化过程;4. 提交系统性能评估报告,对系统的各项性能进行详细评估。
任务时间:本任务书下发后,设计团队需在两个月内完成系统设计、测试及评估,并在规定时间内提交相关文件。
任务负责人:XXX(负责人尊称及通联方式)任务审批人:XXX(审批人尊称及通联方式)以上任务书经XXXXXX审核通过,现予以下发。
希望设计团队能够认真执行任务,按时保质地完成任务,期待设计团队为我们带来一个高质量的水温控制系统。
经过反复检查和确认,我们设想出了一个基于单片机的水温控制系统实施计划。
在系统硬件设计方面,我们选择了一款性能稳定、外设接口丰富的单片机芯片。
通过该芯片,我们将设计温度传感器电路,用于实时监测水温。
基于单片机的水温控制系统设计
计算机控制技术课程设计任务书1.1 课题背景当今社会大部分人在使用热水器时,基本上都是采用的快热式的。
这是因为它给人们带来了极大的方便,人们不再为热水器耗电量大而发愁,所以快热式电热水器走进千家万户应经成为必然的。
我国也在不断大力提倡家庭使用快热式电热水器,这样可以为国家节省很多电能。
而快热式电热水器克服了上述缺点,它有很多优点,如:安全,干净环保;即开即热,3-5秒出热水无须等候,热水使用时间不受限制,想用多久就用多久;用多少烧多少,省电省水,没有损耗;体积小不占空间,可以隐藏在厨柜内,安装方便,特别适合新装修的房子,款式多样,美观实用,也是职工福利和客户礼品的绝佳选择。
特别方便于洗涤,和洗漱,是为现代家居厨房洗涤、卫生间洗漱专业设计生产的快速电热水器,结合了燃气热水器和传统储水式电热水器优点。
1.3 系统功能快热式热水器的设计要求:(1)必须做到隋开随用,所以这就要求加热功率很大,以至于减少加热时间,所以温度检测元件的快速性就显得很重要。
(2)要做到安全可靠,这就要求控制电路要准确及时,防止热水器烧干而引发火灾或出现爆炸危险危及人身安全。
这里之所以设计快热式家用电热水器一是兴趣所致,二是正是看到了它的未来,即将来人们将越来越多的使用它。
2 总体方案设计对于快热式家用电热水器来说,硬件系统是它的最基本的框架,是系统的所有功能的丛础。
硬件的选择和所选硬件的性能对系统的功能实现以及系统的精度都有直接的影响,系统的设计成功与否很大程度上取决于硬件系统的设汁。
本系统硬件方案论证包括单片机、温度检测传感器、加热控制驱动电路、电源电路、及键盘和显示电路的选择。
2.1单片机的选择方案一:我们知道8031芯片内部无ROM,需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难,况且使用8031还需要另外购买其他的芯片,如A/D转换及定时/计数器(PWM)等芯片,从而造成成本较高,不实用。
方案二:因为89C51芯片内部有ROM,且片内ROM全部采用Flash ROM,它能于3V的超低压工作,与MCS-51系列单片机完全兼容,由于89C51单片机成本低廉且工作可靠,采用12MH z的晶振,所以我们选择89C51作为系统微处理器。
基于单片机的热水器监控系统
摘要 (1)ABSTRACT (3)第1章绪论 (4)1.1 课题来源 (4)1.2 课题背景 (4)1.3 研究意义 (5)第二章系统的总体设计 (6)2.1 温度控制系统完成的功能 (6)2.2系统的控制原理图 (6)2.3 系统整体工作流程: (7)第三章硬件电路设计 (9)3.1时钟电路设计 (9)3.2系统复位电路 (9)3.3报警与控制电路设计 (10)3.4 LED显示电路设计 (11)3.5温度检测电路设计 (13)3.6按键电路设计 (15)3.7 继电器控制电路 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (18)4.2 各个模块子程序设计 (19)4.2.1主程序 (19)4.2.2读出温度子程序 (20)4.2.3数码管显示模块 (21)4.2.3温度处理程序 (22)第五章系统仿真 (23)5.1测试环境及工具 (23)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (25)结论 (26)致谢................................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (27)附录一:系统原理图 (28)附录二: 程序代码 (28)摘要随着单片机应用技术的成熟和传感技术的进步,有关单片机的应用系统趋向:小型化和功能多样化。
所以通常应用在工业生产领域的单片机系统开始走进人们的日常生活,并给人们的日常生活带来很大的便利。
热水器的水温监控系统以”水温“这一生活中比常见的变量为研究对象,比较详细的论述了怎样利用AT889S52这一芯片为核心,来实现:水温的采集,以及在水温过载的情况下报警并通过电磁阀来结束输出等功能的。
关键词单片机;水温;AT89S52;报警;电磁阀ABSTRACTFollowing the microcomputer of applied technology becoming maturity and sensing technology improving. The single-chip microcomputer of application system trending to miniaturization and function diversity.So normally used in industrial production areas of single-chip microcomputer system began to enter People's Daily life, and to People's Daily life a lot of convenience The water temperature monitoring system to water heater "water temperature" the life of the common variables than as the research object, more detailed discusses about how to use AT889S52 this chip as the core, to achieve the collection, as well as the water temperature: in water temperature under the condition of the overload police and through the electromagnetic valve to end the function such as output.Keywords: Single-chip Microcomputer; The Temperature of Water; AT89S52; Alerting;Electromagnetic valve第1章绪论CPU的工作是接收来自于传感装置的温度信号,并判断输入是否合理再根据输入的情况来控制输出。
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长沙航空职业技术学院(2012届)毕业生毕业设计(论文)基于单片机的热水器温度控制系统设计系别:专业:姓名:班级:学号:指导老师姓名:职称:最终评定成绩:2012年5月摘要温度是一种最基本的环境参数,人们生活与环境温度息息相关;在工业生产中也离不开温度的检测和控制。
随着国民经济的发展,人们需要对各种加热器、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行检测和精确控制。
因此研究温度的检测和控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种基于AT89S52单片机为主要控制器件,以DS1 8B20为温度传感器的热水器温度控制系统。
本系统通过DS18B20实时检测电热棒所加热的水温温度,由单片机从DS18B20读取出所测量出的温度数值,然后通过软件程序进行判断,控制固态继电器SSR的通断,再控制加热棒是否加热,从而实现实时检测并精准控制水温的目的。
利用软件编程和外围电路,结合智能温度传感器DS18B20,通过按键能够任意设置温度上下限报警。
显示电路采用四位LED共阴数码管来显示检测的水温数值。
本系统可以方便的实现温度的检测控制和显示,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等特点,适用于我们的日常生活和工、农业生产中的温度检测控制领域。
同时,也可以当作温度处理模块,嵌入到其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
本系统结构简单,抗干扰能力强,适合在恶劣环境下进行现场温度检测控制,具有广泛的应用前景。
关键词: AT89S52 DS18B20 温度控制固态继电器AbstractTemperature is one of the most fundamental environmental parameters,people's lives and is closely related to the ambient temperature; temperature detection and control in industrial production is also inseparable. With the development of the national economy, people need to detect and precisely control the temperature of the various heaters, heat treatment furnaces, reactors and boilers. Therefore, the temperature detection and control of the study has important significance.This paper describes the water heater temperature control system based on AT89S52 microcontroller as the main control device,DS18B20 as the temperature sensor. The water temperature is the temperature of the system through the the DS18B20 real-time detection of electric heating rods are heated by the microcontroller from the DS18B20 read out the measuredtemperature values, and then be judged by a software program, on-off control Solid State Relay (SSR), to control whether the heating rods heating , in order to achieve real-time detection and precise water temperature control purposes. Software programming and peripheral circuits, combined with intelligent temperature sensor DS18B20 were able to set upper and lower temperature alarm button. Common cathode circuit uses four LED digital tube to detect the water temperature value is displayed.The system can facilitate the detection of temperature control and display, with high accuracy, wide range, high sensitivity, small size, low power consumption, applies to our daily life and work, the temperature in the agricultural production in the field of detection and control. Meanwhile, it is also can be used as the temperature of the processing module, embedded into other systems, as the auxiliary expansion of other primary system. The system structure is simple, strong anti-jamming capability, suitable for use in harsh environments, the scene temperature detection control, has a broad application prospects.Keywords: AT89S52 DS18B20 temperature control solid state relay目录目录 (4)第1章绪论 (6)1.1课题研究背景 (6)1.2温度控制系统的发展现状 (7)1.3系统设计要求 (8)第2章系统总体方案设计与论证 (9)2.1系统微处理器方案的选择与论证 (9)2.2温度检测模块电路方案的选择与论证 (9)2.3温度控制模块电路方案的选择与论证 (10)2.4温度设置模块电路方案的选择与论证 (11)2.5温度显示模块电路方案的选择与论证 (12)2.6加热器方案的选择与论证 (13)第3章系统总体框图设计 (13)3.1系统硬件框图设计 (13)第4章系统硬件模块电路设计 (14)4.1系统电源模块电路设计 (14)4.2单片机最小系统模块电路设计 (14)4.3温度检测模块电路设计 (16)4.3.1温度传感器DS18B20的介绍 (16)4.4温度控制模块电路设计 (18)4.5温度设置模块电路设计 (18)4.6温度报警模块电路设计 (19)4.7温度显示模块电路设计 (20)第5章系统软件设计 (20)5.1系统软件主程序设计 (20)5.2温度读取子程序设计 (22)5.3温度计算子程序设计 (23)5.4温度转换命令子程序设计 (23)5.5显示数据刷新子程序设计 (24)5.6按键扫描处理子程序设计 (25)第6章系统仿真调试 (26)6.1仿真软件Proteus简介 (26)6.2系统仿真调试过程 (27)6.3系统仿真调试结果 (29)设计总结 (30)致谢 (31)参考文献 (33)附录1 原理图与PCB图 (34)附录2 元器件清单 (36)附录3 参考程序 (37)第1章绪论引言:温度是生活及生产中最基本的物理量,它表征的是物体的冷热程度。
自然界中任何物理、化学过程都紧密的与温度相联系。
在很多生产过程中,温度的测量控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
现在,温度控制系统已广泛应用于社会生活的各个领域。
在日常生活中,电饭煲、电烤箱、微波炉、电热水器、烘干箱等电器需要进行温度检测与控制。
在冶金、食品加工、化工等工业生产过程中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,也都要求对温度进行严格控制。
传统的测温元件有热电偶和热电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般是电压,再转换成对应的温度,需要比较多的外部硬件支持,硬件电路复杂,软件调试复杂,制作成本高。
传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差。
随着经济的高速发展,在日常生活和现代化的工农业生产中,人们对温度的检测和控制提出了更高的要求。
如今,传统的温度控制方式已经无法满足高精度、高速度的控制要求。
而借助微处理器单片机来检测控制温度无疑是更好的选择。
采用单片机对温度进行检测控制,不仅能够精确高速的实现温度采集和数据处理,还具有控制简单方便和灵活等优点,而且可以大幅度提高温度控制的技术指标。
1.1课题研究背景随着国民经济的发展,现代社会各个领域的日益需求,温控系统的应用已经十分广泛。
在工业生产中,如何提高温度控制对象的运行性能,一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。
这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。
传统的继电器调温电路虽简单实用,但由于继电器动作频繁,经常会因触点不良而影响正常工作。
现在,控制领域大多是采用PID 控制方式,但PID控制也有缺点,在实际应用中,PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。
然而随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,温度的检测控制也更加趋向精准化、智能化。
由此一种自动控制温度的方式也应时而生,即用软件编程从DS18B20中读取温度数据,通过单片机发出的控制信号来控制固态继电器的通断,继而实现对温度的控制。
在温度控制系统中,检测温度的关键是温度传感器,温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向发展。
在测温电路中,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,将随被测温度变化的电压或电流采集过来,先进行A/D转换,然后用单片机进行数据处理,最后将温度值读取显示出来。