基于单片机的电热水壶控制系统的课程设计
基于单片机PID算法的热恒温水壶
基于单片机PID算法的热恒温水壶3.4.1.1本系统是基于格州学习板KG3_78F1166开发而来，通过三个模块：检测模块，单片机PID模块，电源模块来实现恒温控制。
检测模块作为闭环的反馈实时检测水温，并经A/D把信号送给单片机，再通过单片机把处理后的控制信号通过D/A送给单元的TL494，TL494控制电压与锯齿波比较输出一个占空比可控的PWM波形，进而对加热器的开关控制以达到输出可控的效果。
温度检测，PID，单片机，电源AbstractThe constant temperature control system is developedbased on the NEC’S microcontroller KG3_78F1166, andthe whole system’s frame is divided into three modules:temperature testing module, digital PID module, andpower module.As the sensor of the closed system, the temperaturetesting module transmits the water’s accuratereal-time temperature to microcontroller through theA/D channel by changing it into a correspondingvoltage signal, after which the signal will beanalysed by microcontroller with the PID algorithmand a control voltage signal will be sent to theexecution unit TL494 through D/A channel. Then a PMWwave is sent out to control the switch of the heaterand thus achieve the purpose of controlling water'stemperature.Key Words: TEMPERATURE TESTING, PID, MICROCONTROLLER, POWER.1.2 1.2.1基本要求：用电热器加热水壶中的水，使用单片机检测壶内温度，使温度恒温于80度，持续10分钟以上。
基于单片机智能电水壶控制系统毕业设计
基于单片机智能电水壶控制系统毕业设计目录1、引言 (1)2、热水壶控制系统相关技术总体概述 (3)2.1单片机简述 (3)2.1.1单片机的组成 (3)2.1.2单片机的特点 (3)2.1.3单片机的应用 (4)2.2 keil软件语言简介 (5)2.3 方案选择与相关技术 (6)2.3.1系统方案的选择方案与论证 (6)2.3.2单片机芯片选择方案与论证 (6)2.3.3显示模块的选择方案与论证 (7)2.3.4报警部分选择 (7)2.3.5电源电路选择方案与论证 (7)2.4系统总体设计框图 (8)3、电热水壶控制系统的硬件设计 (9)3.1电源转换电路 (9)3.2单片机最小系统 (9)3.2.1单片机时钟电路 (9)3.2.2单片机的复位电路 (10)3.2.3单片机的最小系统 (11)3.3温度采集模块 (12)3.4继电器介绍 (12)3.5键盘及显示电路 (13)3.5.1键盘输入特点 (13)3.5.2LCD1602显示器说明 (14)3.6 加热电路和报警装置 (15)3.6.1加热电路 (15)3.6.2报警装置 (16)3.7整体电路设计 (17)4、单片机的软件设计 (18)4.1总的程序设计框图 (18)4.2读出温度子程序 (19)4.3计算温度子程序 (21)4.4温度保持在某一设定值子程序 (22)5、系统联合调试 (24)5.1硬件调试 (24)5.2软件调试 (24)5.3整机调试 (24)6、结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)谢辞 (33)1、引言经过几十年的发展，中国电热壶市场已经进入成熟期。
前些日，在网上了解到，电热水壶产量的复合增长率为26.36%，产值的复合增长率为35.00%，产量、出口量和销量同步迅速增加。
行业人士预测，2012年国电热水壶预计销售量在1400万台左右，市场规模将达到20亿元。
市场迅猛的增长使电热水壶这个本无太多看点的小家电产品开始变的很引人注目[2]。
基于单片机的智能热水壶设计说明
目录容摘要 (1)关键词 (1)第1章绪论 (2)1.1研究背景..................................... 错误!未定义书签。
1.2研究目的与意义............................... 错误!未定义书签。
1.3热水壶发展现状 (3)第2章系统总体设计 (4)2.1设计总体思路 (4)2.2系统总设计框图 (4)2.3主要模块功能简介 (4)2.4外部配件材料的选择 (5)第3章硬件模块电路设计 (6)3.1硬件组成部分 (6)3.2主要模块电路设计 (6)3.2.1单片机模块 (6)3.2.2温度检测模块 (7)3.2.3液晶显示模块 (8)3.2.4按键控制模块 (8)3.2 总系统电路 (9)第4章软件模块电路设计 (10)4.1 设计总体思路 (10)4.2 烧开水功能设计特点 (10)4.3控制程序工作流图 (10)4.4系统主程序 (11)第5章系统测试 (12)5.1 硬件部分测试 (12)5.1.1热水壶功能测试 (12)5.1.2系统误差分析 (12)5.2 软件部分测试 (12)5.3 结果分析 (12)结论 (14)致 (15)参考文献 (16)附录1 电路原理图与PCB图 (17)附录2系统总程序代码 (19)附录3元器件清单 (30)附录4设计实物图 (31)[Abstract] (32)基于单片机的智能热水壶系统设计【容摘要】在日常生活中，热水壶有着十分广泛的应用领域。
热水壶是结合用户的实际需求和现代社会需要的一种智能产品，于是本次设计了以单片机为核心器件，结合人性化的理念，最终实现智能的控制电路和程序设计的智能热水壶。
本设计实现了日常烧开水功能，以及通过按键设定温度加热冷水，达到设定温度后，通过蜂鸣器提醒用户并自动断电，同时液晶显示屏显示即时温度等拓展功能。
本设计硬件部分由单片机芯片、温度检测，蜂鸣报警、液晶显示等模块，同时利用了单片机的智能性，软件部分在keil uvision开发环境中使用C语言编写软件程序，实现了对水温的智能控制，其具有生活化、实用性强的特点。
基于单片机的全自动电热水壶的设计
第31卷第4期2021年4月长春大学学报JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITYVol.31No.4Apr.2021基于单片机的全自动电热水壶的设计郑慧珍(漳州职业技术学院电子工程学院，福建漳州363000)摘要：智能家电时代，所有的电器正在向全自动化方向升级。
传统电热水壶存在需要人工干预、功率控制不当容易导致飞溅等缺点。
针对此问题，设计了一款集自动加水、功率控制和温度控制的全自动电热水壶。
以单片机为核心，采用多任务编程方式控制各个部件，能快速响应突发事件。
试验结果表明，该设计能够长时间稳定运行，满足用户饮水需求。
关键词：单片机；可控硅；电热水壶中图分类号：TP23文献标志码：A文章编号：1009-3907(2021)04-0022-05随着人们生活节奏的加快，全智能化的家电占据了家电市场的绝大多数份额，是我国乃至世界重要的经济增长点之一。
传统的电热水壶，采用双金属片作为感温器件。
水加热接近或者达到沸点时，双金属片受热变形，断开开关，达到控温的效果。
这种电热水壶温度控制点不确定，有可能在还未充分煮沸的情况下停止加热。
干烧保护反应速度慢、无法及时断开电源，无人看守时存在火灾的隐患。
加热功率不可控,导致煮沸时飞溅时有发生，增加了烫伤的风险。
内部无智能化设计，加水、烧水等所有环节，均需要手动控制丁］针对上述问题，设计了一种以STM8单片机为核心的电热水壶装置。
采用可控硅控制加热开启关闭，调节加热功率，实现防飞溅、保温等功能。
采用微型隔膜泵和步进电机，控制水龙头自动对准加水孔并加水。
引入了多个PID控制环路，安全可靠地控制隔膜泵、步进电机和晶闸管等部件。
1基本原理采用STM单片机作为控制核心，对显示、加热、加水、检测等单元进行控制。
该芯片具有丰富的I0口。
各I0口复用了各种强大的功能，例如UART串口、I2C接口、SPI接口、AD转换端口和PWM输出。
由于其价格低廉，且技术成熟，工作稳定，被广泛地应用到家电产品中。
基于单片机的电热水器控制系统设计
1引言
我国是热水器生产大国，由于消费水平的提高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一种必备的家庭用具，受到越来越多人的青睐。然而热水器的种类很多，按能源分类热水器可分为电热水器、太阳能热水器和燃气热水器。太阳能热水器就是以太阳能作为能源进行加热的热水器，它节能环保，但是安装复杂，并且受到安装场所的制约，只有有些家庭可以安装，而北方由于天气原因，使用此热水器的就更少了；燃气热水器小巧，品种多，而且污染小，是目前最为常用的热水器产品之一，但如果家里之前没有安装过，重新安装比较麻烦，需要进行燃气和水的管道改造；电热水器安装简单，不受气候、场所的限制，以其方便，安全无污染，保温时间长等优势受到越来越多人的认可。电热水器看似简单，实际却是很难做好的一种家用电器，它的各个部分的设计如控制系统、水路、内胆制造、外壳、防烫伤装置等，都制约着电热水器的性能和发展。根据最新统计，目前热水器（包括燃气、电、太阳能等）在中国城镇家庭中的普及率已达到75%，成为继彩电、洗衣机、冰箱、空调之后的第五大家用电器。在产销量大幅增长的同时，整个热水器行业的技术含量也在同步提升。而电热水器已经成为今后热水器市场的发展方向。因为气价涨了，而电价却降了；电热水器使用安全、卫生、又无污染。今后几年我国电热水器市场将呈现强劲增长势头，其产品质量、技术水平、服务规范将不断提升，价格也会下降。我国过去的热水器市场一直以燃气热水器为主，近年来电热水器逐渐占据了部分市场成为主导，并且代表了未来的发展趋势。
图1系统硬件框图
系统主要采用51单片机AT89C52作为整个控制系统的主控模块，利用AT89C52的引脚连接其他的外部电路。对于温度的测量根据其环境的特殊性，温度信号的采集主要由Pt1000铂电阻温度传感器、信号放大电路和A/D转换电路组成；对于实时时钟的实现则是采用现有的PCF8563时钟芯片，主要是取得时钟的小时和分钟；键盘主要是用来设定开机时间、设定热水温度、定时加热时间、校准时钟，因此需设定四个按键；而为了调高系统的性能，系统采用了看门狗复位电路；对于温度及实时时钟的显示选择以CH451作为驱动芯片的LED显示电路。
课程设计-基于单片机的智能家用电热水器控制器设计模板
一、应用前景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。
二、设计目标目前市场上的电热水器又连续水流式和贮水式，前者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，生活质量的提高使得消费者对电热水器要求越来越趋向于智能化和数字化，因此我们采用motorola单片机作为控制中心设计了这款智能家用电热水器LZC-Ι。
由于考虑到热水器的潮湿的工作环境对单片机的特殊要求，我们采用了摩托罗拉新推出的MC68HC08系列的单片机作为控制中心.它具有抗干扰能力强,工作可靠稳定,自带flash闪存等特点,完全满足高性能的电热水器的控制要求.同时考虑到家电业的激烈竞争，节约生产成本，我们用尽量简单的器件实现这些功能，并充分利用内外围功能，以提高产品的性价比，稍加改进，便能以较低成本应用于实际批量生产中。
基于以上考虑, LZC-Ι将实现如下的功能：1、对温度精确控制.采用高性能的温敏电阻实时采集热水器内水温,将温度信号转变为电压信号后送单片机处理,可用高清晰度的数码管进行实时显示.2、可靠的水位采集电路，实时采集水位供查询时进行显示，当水位过低时给出提示并停止加热，防止干烧。
3、开机方式有立即开机和定时开机两种.24小时内任意设定开机时间.用省时节能的方式准时加热到特定温度，既可免去等待烧水的时间,又避开用电高峰,节约电费.4、自动检测热水器是否处于正常工作状态，并具有调温、恒温、防干烧、防超高温、防漏电等多项自检功能，使用户在使用过程中安全更有保障.5、配备遥控器，操作更加方便.三、LZC-CΙ硬件设计1、技术指标及特点控制器的最主要目的是对水温进行控制，除此之外还实现下述功能：z 实时显示水温，范围为0~99℃z 可在20~80℃范围任意设定水温z 具有预约功能，24h任意设定开机时间z 具有LED数码显示实时温度，进行设定操作时闪烁显示设定水温、时间，并有预约、保温/加热指示z 可随时察看和校正系统时钟z 配有遥控器，控制更加简单方便z 超温断电保护并报警功能z 出现漏电流故障时，迅速切断电源并提示报警功能z 系统断电能保护设定数据2 、MC68HC908GR8芯片简介68HC08GR8根据以上功能要求，选择motorola公司的MC68HC908GR8作为控制核心。
基于单片机的电热水器控制器设计
摘要本文的电热水器控制器设计采用了AT89S51单片机作来设计的。
本设计利用温度传感器及模数转换器等来完成。
在硬件设计方面，主要对电源电路、单片机最小系统及其扩展、模数转换电路、键盘显示及接口电路、水温检测电路、报警电路进行了简明的介绍。
而且还介绍了该设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括AT89S51、74LS377、DS18B20等。
在软件设计方面，采用汇编语言编程。
然后对软件调试进行了误差分析。
该电热水器设计完善，实现方案简单易行。
采用软件设计来控制，可以实现检测水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性。
关键词：单片机，电热水器，设计ABSTRACTIn this paper, the design of electric water heater controller uses AT89S51 MCU to design.The design of temperature sensor and analog to digital converter to complete.In the aspect of hardware design, mainly on power supply circuit, MCU minimum system and its expansion, modulus conversion circuit, keyboard display and interface circuit, temperature detection circuit, alarm circuit are introduced in brief.And also introduces the performance and characteristics of the main chip to the application in the design, including AT89S51, 74LS377, DS18B20 etc.. In the software design, the assembly language is used.And then error analysis of software debugging.The electric water heater is designed and perfected, and the realization scheme is simple and feasible.The software design to control and temperature detection can be achieved, intelligent heating and improve the reliability and accuracy of the whole.Keywords: single-chip microcomputer, electric water heater, design目录引言 (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 国内外的研究情况和成果 (3)第2章电热水器的设计方案 (4)2.1设计要求 (4)2.2 方案设计 (4)第3章电热水器的硬件系统设计 (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 显示/键盘接口电路 (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 (15)3.2.6 时钟电路 (16)3.2.7 显示模块 (17)3.2.8 AT89S51功能及特性介绍 (20)第4章电热水器的软件系统设计 (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设计程序清单 (32)附录2单片机的电热水器控制器原理图 (40)引言电热水器按加热功率大小可分为储水式、即热式、速热式三种；储水式是电热水器的主要形式，按照安装方式的不同，可进一步分为立式、横式、落地式、槽下式以及最新上市的与浴室柜体设计的集成式。
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。
基于单片机的电热水器温度控制系统设计
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, useAT89C51 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。
单片机烧水壶控制器系统设计
目录摘要 ............................................................................................................................................. - 2 - 第1章绪论.............................................................................................................................. - 3 -1.1 引言............................................................................................................................. - 3 - 第2章烧水壶控制器的设计.................................................................................................. - 4 -2.1 单片机的概述............................................................................................................. - 4 -2.1.1 80C51系列概述 .............................................................................................. - 4 -2.1.2 80C51典型产品资源配置 .............................................................................. - 5 -2.1.3 80C51的引脚封装及内部结构 ...................................................................... - 6 -2.1.4 控制器.............................................................................................................. - 7 -2.1.5 单片机工作的基本时序.................................................................................. - 7 -2.2系统设计........................................................................................................................ - 9 -2.2.1 设计分析.......................................................................................................... - 9 -2.2.2 AT89S51芯片................................................................................................... - 10 -2.2.3 简述DS18B20 ............................................................................................... - 12 -2.2.4 硬件电路设计................................................................................................ - 14 -2.2.5 电路原理图.................................................................................................... - 15 - 第3章程序设计.................................................................................................................... - 16 -3.1程序框图...................................................................................................................... - 16 -3.2源程序.......................................................................................................................... - 17 - 结论 ........................................................................................................................................... - 20 - 致谢 ........................................................................................................................................... - 22 -摘要本系统是以AT89S51单片机为核心的温度控制器的设计,在该设计中采用专用集成温度传感器DS18B20作为数据采集传感器对电烧水壶的温度进行实时精确测量,由于DS18B20集成了数据采集、模数转换一体，从而更方便地实现自动检测,并利用数码管显示当前温度使本系统更直观。
基于单片机智能电水壶控制系统毕业设计
基于单片机智能电水壶控制系统毕业设计目录1、引言 (1)2、热水壶控制系统相关技术总体概述 (3)2.1单片机简述 (3)2.1.1单片机的组成 (3)2.1.2单片机的特点 (3)2.1.3单片机的应用 (4)2.2 keil软件语言简介 (5)2.3 方案选择与相关技术 (6)2.3.1系统方案的选择方案与论证 (6)2.3.2单片机芯片选择方案与论证 (6)2.3.3显示模块的选择方案与论证 (7)2.3.4报警部分选择 (7)2.3.5电源电路选择方案与论证 (7)2.4系统总体设计框图 (8)3、电热水壶控制系统的硬件设计 (9)3.1电源转换电路 (9)3.2单片机最小系统 (9)3.2.1单片机时钟电路 (9)3.2.2单片机的复位电路 (10)3.2.3单片机的最小系统 (11)3.3温度采集模块 (12)3.4继电器介绍 (12)3.5键盘及显示电路 (13)3.5.1键盘输入特点 (13)3.5.2LCD1602显示器说明 (14)3.6 加热电路和报警装置 (15)3.6.1加热电路 (15)3.6.2报警装置 (16)3.7整体电路设计 (17)4、单片机的软件设计 (18)4.1总的程序设计框图 (18)4.2读出温度子程序 (19)4.3计算温度子程序 (21)4.4温度保持在某一设定值子程序 (22)5、系统联合调试 (24)5.1硬件调试 (24)5.2软件调试 (24)5.3整机调试 (24)6、结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)谢辞 (34)1、引言经过几十年的发展，中国电热壶市场已经进入成熟期。
前些日，在网上了解到，电热水壶产量的复合增长率为26.36%，产值的复合增长率为35.00%，产量、出口量和内销量同步迅速增加。
行业内人士预测，2012年国内电热水壶预计销售量在1400万台左右，市场规模将达到20亿元。
市场迅猛的增长使电热水壶这个本无太多看点的小家电产品开始变的很引人注目[2]。
基于单片机的电热水壶控制系统的设
基于单⽚机的电热⽔壶控制系统的设毕业设计(论⽂)任务书⼀、课题的主要内容和基本要求⽬的：应⽤学过的单⽚机知识设计⽇常⽣活中的家⽤电器要求：1. ⾃动检测⽔的温度；2. 当加热到设置温度停⽌加热，蜂鸣器报警；3. 显⽰设置温度。
摘要本论⽂设计介绍了MCS-51系列单⽚机为控制芯⽚，对电热⽔壶⼯作进⾏控制的⽅法。
通过电加热电路对⽔进⾏加热，并对⽔的温度进⾏采样，采样信号通过ADC0809将数字量送⼊单⽚机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显⽰，并可实现对⽔的温度的控制和超过⽔温的报警系统。
单⽚机控制热⽔壶的硬件构成包括8051芯⽚、8255芯⽚、地址锁存器等组成的单⽚机控制电路、温度检测电路、A/D转换电路、光电隔离电路、键盘及显⽰电路和温度加热电路。
整个系统的关键电路是单⽚机控制电路，完成信号的输⼊和输出的转换，即可将温度检测电路采样的输⼊信号通过A/D转换器ADC0809进⾏处理加⼯后输出到显⽰器进⾏显⽰，并可以通过控制器控制温度，同时当⽔加热超过指定的温度以后，蜂鸣器⼯作报警。
关键字：单⽚机温度控制控制器AbstractThe thesis introducts the method of use the series of MCS-51 one-chip computer which is the control chip to control the work of kettle heat with electric energy. Through electric heated circle, the water will be heated, then sample the temperature of the water. The sampling signal will set the mimic to the system of single chip computer through ADC0809, after is processed by the computer and controlled by the keyboard, it will be showed by LED monitor, at the same time, the system can control the temperature beyond the setting, the system of alarm will run.The hardware of the one-chip computer controls the thermos which includes 8051 chips, 8255 chips, one-chip computer control circuit that address latch ,etc. make up temperature-measure circuit , circuit is changes by A/D, light-electricity and isolation circuit, keyboard and shows circuit、temperature heated circuit .The key circuit of the whole system is a control circuit of one-chip computer, finish the input and output of the signal conversion, can measure temperature sampled signal of input circuit which will deal with after processing then set to display and show to go on to outputting through A/D converter ADC0809, and can control the temperature through the keyboard, after heating and exceeding designated temperature in water, at the same time, the buzzer is sound so as to alarm.Key word: One-chip computer Temperature control Controller⽬录摘要 (3)前⾔ (5)第⼀章热⽔壶控制系统总体概述 (6)1.1 热⽔壶的⼯作情况 (6)1.2 MCS-51单⽚机控制的总体介绍 (7)第⼆章电热⽔壶控制系统的硬件设计 (8)2.1 温度检测电路和A/D转换器的电路 (8)2.2 单⽚机8051芯⽚介绍和主要电路 (12)2.3 8255输出⼝扩展 (17)2.4 单⽚机的抗⼲扰电路 (19)2.5 键盘及显⽰电路 (21)2.6 加热电路和报警装置 (26)第三章单⽚机的软件设计 (28)3.1 总的程序设计框图 (28)3.2 8255的程序设计 (29)3.3 键盘和显⽰接⼝电路程序设计 (30)结论 (35)致谢 (36)参考⽂献 (37)前⾔Intel公司在MCS-48系列单⽚微机的基础上，采⽤HMOS技术，研制出了8位⾼档的MCS-51系列产品微机。
电热水器单片机课程设计
电热水器单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电热水器单片机的基本原理与功能；2. 掌握单片机程序设计的步骤与方法；3. 学会使用相关软件对单片机进行编程与调试；4. 了解电热水器在实际应用中单片机的控制系统。
技能目标：1. 培养学生动手操作与实际解决问题的能力；2. 提高学生运用单片机进行电热水器控制系统的设计与实现能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达及创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到电热水器节能改造的重要性；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养；4. 培养学生关注社会热点问题，提高社会责任感。
课程性质分析：本课程属于电子技术领域，结合实际应用，以电热水器单片机课程设计为载体，旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。
学生特点分析：学生已具备一定的电子技术基础和单片机知识，具有一定的编程能力，但实践经验不足。
本课程旨在引导学生将理论知识运用到实际项目中，提高学生的综合能力。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，因材施教，注重实践与理论相结合，鼓励学生积极参与，培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
通过课程学习，使学生能够达到预设的课程目标，并为后续的学习和职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 单片机基础知识回顾：C51语言基础、单片机结构及工作原理；2. 电热水器工作原理与控制需求分析：介绍电热水器的工作流程，探讨单片机在控制系统中的应用；3. 单片机程序设计：编程规范、流程图绘制、程序调试；4. 单片机外围电路设计：传感器、执行器选型与应用，电路图绘制；5. 电热水器单片机控制系统设计与实现：系统功能模块划分，编程与调试；6. 实践操作：分组进行电热水器单片机控制系统设计，动手实践；7. 成果展示与评价：每组展示设计成果，进行自评、互评和教师评价。
教学内容安排与进度：1. 基础知识回顾（1课时）；2. 电热水器工作原理与控制需求分析（1课时）；3. 单片机程序设计（2课时）；4. 单片机外围电路设计（2课时）；5. 电热水器单片机控制系统设计与实现（3课时）；6. 实践操作（4课时）；7. 成果展示与评价（1课时）。
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
基于单片机的电热水壶控制系统的设计张英平;陈起新;高加【摘要】At present market ,the control system of electric kettle has a single function and the heating time can not be controlledaccurately ,which causes the waste of electric energy .This paper focused on the design of an electric kettle control system .The system used 51 Micro-controller and PID control algorithm .Temperature sensor DS18B20 and ultrasonic ranging module US-100 were used in the controlsystem .The system has many functions,such as accurate temperature control ,liquid level measurement ,voice alarm and LCD display .With 2 L/1 500 W electric kettle as an example ,the test results showed that the heating time is less than 4 minutes, the heating rate is higher than10 ℃/min and the temperature error is less than0 .5 ℃.%目前市场上电热水壶的控制系统大多存在功能单一，加热时间不能精确控制产生过烧，造成电能的浪费．利用51单片机为控制器结合和PID控制算法，温度传感器DS18B20和超声波测距模块US-100为检测器件设计了一款电热水壶控制系统．系统具有精确控温、液位测量、语音报警和液晶显示等功能．以2L／1500 W的电热水壶为例，测试表明，系统升温时间＜4 min，升温速率≥10℃／min，温度误差≤0．5℃．【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】5页(P101-105)【关键词】电热水壶;温度传感器;单片机;液晶显示【作者】张英平;陈起新;高加【作者单位】吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000;吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000;吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000【正文语种】中文【中图分类】TP368随着电子工业的飞速发展，计算机控制技术和传感器技术在小家电中的应用越来越广泛，进而提高了人们的生活质量.现有电热水壶的功能单一、易产生过烧等缺点，本文采用温度传感器DS18B20和超声波测距模块设计了基于单片机的电热水壶控制系统.本系统拥有温度和水位的高精度测量、语音报警、液晶显示等功能[1-3].系统由单片机、液晶显示、键功能、温度测量、液位测量、加热模块、语音报警和水壶等模块构成，总体框图如图1所示.系统首先利用温度传感器DS18B20检测实时温度，用超声波测距模块US-100进行液位测量，将检测的温度和液位信号经过单片机数据处理，处理结果在HS12864上显示.系统具有预设温度上限、下限报警功能，报警点可以通过键盘输入数据进行设置，温度达到设置值时，系统会发出语音报警并停止加热.各个功能模块如下.(1)微控制器模块微控制器采用STC89C52单片机[4-6].它是一种8位微处理器芯片，可以反复擦除、烧写1 000多次，可以很好的满足本系统的设计要求，其外围接口分配如表1所示.(2)键功能模块作为整个系统的键功能输入模块，主要由一个4*4矩阵键盘组成，用来设定温度值.电路原理图如图2所示.单片机的P0口控制键盘，按键功能分为数字键0～9、清除键、上下移动键和确定键.(3)液晶显示模块系统采用HS12864液晶屏进行显示，电路原理图如图3所示.单片机的P1.0～P1.2脚分别控制液晶屏的RS寄存器选择端、R/W读写端和E使能端.(4)语音报警模块系统采用WT588D-U-32M实现语音报警[7]，电路原理图如图4所示.单片机的P2.0～P2.2分别连接WT588D语音芯片的16脚串行时钟CLK、17脚片选CS和18脚串行数据DATA，扬声器连接WT588D芯片音频输出的9脚PWM+和10脚PWM-.(5)温度测量模块由温度传感器DS18B20来进行温度检测[8-9]，电路图如5所示.DS18B20的数据引脚DQ与单片机的P3.7引脚连接.(6)液位测量模块采用超声波测距模块可以实现液位测量，电路图如6所示.单片机的P1.3和P1.4脚分别连接超声波探头电路的接收和发送.(7)加热模块系统采用5 V固体继电器控制加热水壶电源开关，电路原理图如图7所示.单片机的P1.5脚控制继电器.系统软件程序设计主要实现矩阵键盘设定温度上、下限，检测温度和液位显示在液晶上，并且控制加热装置，当测量温度超出设定值时进行语音报警和光提示[10-11].图8是主程序流程图，其工作过程如下：系统初始化，随后进入循环体中，先调用键功能函数读取键值，再调用温度读取函数，测量液位，液晶显示温度和液位，最后调用加热控制函数和报警函数.系统软件包含温度读取子程序、键程序、液位测量子程序、语音子程序等.下面重点说明温度读取子程序设计方法.图9是温度读取子程序流程图，先进行初始化，再读取温度数据，转换数值后进行显示，检测到的温度如若与预先设定的温度值不符，那么就会断开继电器，反之闭合，最后返回子程序.系统测试仪器有数字示波器，直流稳压电源，单片机开发板，数字万用表，水银温度计和钢板尺.环境在室温25 ℃下，以2 L/1 500 W的电热水壶为例，将超声波探头固定在水壶的口上，以该模块的电路板压在水壶边缘为准，垂直向下发射超声波.温度测量数据如表2所示，设定恒温值在50 ℃～80 ℃之间，设定保温时间均为2 min，测得加热所需调节时间小于1 min，最终稳态误差不大于0.5 ℃.液位测量数据如表3所示，用钢板尺测量的实际水位在50～80 mm之间，经过超声波测距模块计算，所得测量误差小于1 mm.根据测试的结果可知，系统能够达到温度和液位的检测和液晶显示，并且可以设置温度报警点.温度达到预先设定值时，发出报警提示，同时加热控制装置停止，并且可以分别控制保温时间和温度值.可以得出以下结论：(1)具有温度测量功能，测温分辨误差不大于0.5 ℃，最小区分度为0.1 ℃；(2)具有液位测量功能，液位测量使用超声波测距探头，液位测量误差不大于1 mm；(3)通过按键来设定温度值，测试时现场指定温度控制值，升温时间小于4 min，升温速率大于等于10 ℃/min，温度达到设定值时有语音提示.声音提示之后开始计时，2 min之内控温误差不大于0.5 ℃.(4)用液晶显示预设和检测的温度和液位.系统实现了电热水杯的温度和液位的精确控制，实时显示所监控的温度和液位，并且具有语音和光报警功能，用来提示温度超过预定值，达到了设计要求，具有较好的市场应用前景.【相关文献】[1]田志标.基于品牌产品识别的智能小家电外观设计研究[D].华东理工大学,2014.[2]吉小辉,陈育中.电水壶自动断电控制器的研究与设计[J].电子设计工程,2013,21(14):83-85.[3]王春武,马中平,王仁俊,等.一种便携式心冲击信号检测装置设计与实现[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2013,34(4):120-122.[4]张家伟,刘成忠.基于STC89C52RC的养殖区温控系统设计[J].甘肃农业大学学报,2014,49(1):161-165.[5]梁锋林,邱兴阳,郑健.基于STC89C52与GPRS药品仓储温湿度监控系统[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2015,31(1):14-17.[6]李鑫,张全贵,王普.基于WT588D的煤矿井下综合语音报警平台设计[J].计算机工程与设计,34(5):1870-1874.[7]王响,白金柯,王志鹏.一种基于DS18B20的温度采集系统设计[J].电子设计工程,2015,23(18):90-92.[8]王立忠,蒋宁,程礼邦,等.盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统设计[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2015,36(1):95-98.[9]舒俊,陈少克,周军.基于ANSYS的双层不锈钢水壶温度场模拟与验证[J].制造业自动,2014,36(10):60-62.[10]张伟伟,曹谢东,张斌,等.基于模糊控制的水温控制系统设计与实现[J].微型机与应用,2014,33(17):88-91,94.[11]于光普,黎东升,尤传富.智能水温控制系统的设计及实现[J].长春工业大学学报(自然科学版),2011,32(1):29-32.。
基于单片机的智能烧水壶
基于单片机的智能烧水壶河北工业大学电气工程学院电气111班组员：薛江玉学号: ******张鹏110715冀鹏110699宋玉倩110695作品创意书一、摘要热水壶在日常生活中应用十分广泛，作为单片机控制的智能产品之一，结合了实际用户需要和现代社会的需求，本设计是单片机与感应技术及无线控制相结合，并融合了人性化的概念，最终实现了热水壶智能控制的所有电路，程序设计。
本设计可实现开水壶的按键遥控控制，通过按键预设温度热水，达到指定温度之后通过遥控器上的闪光灯的闪烁及蜂鸣器提醒用户，同时热水壶将热水保温在此温度等功能。
此设计硬件部分由温度传感模块，无线遥控模块，LCD显示等模块。
此作品利用了单片机的智能性，实现了对水温的智能控制，具有功能齐全，适用性强的特点。
关键词：热水壶无线控制人性化智能二、作品介绍目前市场上虽然开水壶品种繁多，但是功能都比较单一，不够完善。
所以我们在普通开水壶的基础上利用单片机添加了一些方便实用的功能。
如无线遥控功能、闪光以及蜂鸣提示功能、实时显示温度功能、预设温度烧水功能。
让产品更加人性化，用起来更加方便。
1、无线遥控功能:本功能能能让用户在忙，或刚回家时实用遥控器方便地控制水壶烧水。
2、闪光及蜂鸣提示功能：本功能能让用户在烧水的过程中无需担心烧水的情况，水烧好后遥控器上的闪光灯和蜂鸣器会自动提示用户水已烧好。
闪光灯是为了让用户看电视或听音乐时能够通过遥控器上的闪光灯得到提醒，避免因电视音量过高环境嘈杂而没有听到蜂鸣提醒；而蜂鸣则是避免用户因在忙于其他事而没有看到遥控器上闪光灯的提醒而设。
3、实时显示温度功能：本功能能让用户在遥控器上的LCD显示屏上实时观测到壶内的水温。
4、预设温度烧水功能：本功能可以让用户通过遥控器上的按键预设水温，当水烧到预设温度后会自动保持在此温度，并同样通过闪光及蜂鸣器提醒用户。
三、工作原理●无线遥控功能：本热水壶通过单片机、无线传输芯片、LCD液晶显示屏、按键等部件组成无线遥控控制模块，通过无线遥控器，用户通过遥控器就能方便地控制热水壶，操作简单方便。