基于单片机的即热式电热水器的设计

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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。

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51单片机的家用电热水器设计说明

基于51单片机的家用电热水器设计说明一、引言家用电热水器在现代生活中起着至关重要的作用。

传统的家用电热水器往往存在能耗高、操作不便等问题，因此需要一种新的设计方案来改善这些问题。

本文将介绍一种基于51单片机的家用电热水器设计方案，旨在提高热水器的效能和用户体验。

二、硬件设计1.控制电路该电热水器的控制电路由51单片机、温度传感器、电动阀门和水泵组成。

51单片机作为核心控制芯片，可以实现对温度、加热和水泵的控制。

温度传感器与单片机相连，用于检测水温并反馈给单片机。

电动阀门和水泵也与单片机相连，通过单片机的控制来实现水的流动和加热。

2.供电电路该电热水器的供电电路由交流电源转换为直流电源的开关电源和稳压电路组成。

开关电源可以将输入的220V交流电转换为12V直流电，并通过稳压电路将其稳压为5V供给单片机及其他辅助电路使用。

三、软件设计1.温度控制算法该电热水器采用闭环温度控制算法，即根据温度传感器检测到的水温与设定的目标温度进行比较，通过调节电动阀门和水泵的开关来控制水的流动和加热。

具体的控制算法可以参考PID控制算法来实现。

2.用户界面设计该电热水器的用户界面可以采用LCD显示屏和按键控制来实现。

LCD 显示屏可以显示当前的水温、设定的目标温度和工作状态等信息。

按键控制可以用于调节目标温度和启动/停止热水器等操作。

四、功能特点1.自动控制该电热水器通过温度传感器和51单片机的控制，可以实现对水温的自动控制。

当检测到水温低于设定的目标温度时，电热水器会自动启动加热和水泵，直到水温达到目标温度为止。

当水温超过设定的目标温度时，电热水器会自动停止加热和水泵。

2.人性化设计该电热水器的用户界面简单直观，用户可以通过按键来调节目标温度和启动/停止热水器。

LCD显示屏可以实时显示当前的水温和设定的目标温度，方便用户进行操作和监控。

3.能耗节约该电热水器的自动控制功能可以确保水温始终保持在设定的目标温度范围内，避免了长时间加热和过热导致的能耗浪费。

基于单片机的智能热水器设计与探讨

基于单片机的智能热水器设计与探讨智能化技术的发展大大提升了生活品质，其中智能热水器作为家居生活中不可缺少的部分，其智能化设计已经成为必不可少的趋势。

在本文中笔者将从单片机基础、智能热水器的设计及其实现的流程三个方面阐述基于单片机的智能热水器的设计与探讨。

一、单片机基础单片机是一种集成了微控制器、内存和外设的器件，广泛应用于嵌入式系统、自动化等领域。

以AT89C51单片机为例，其包含CPU、闪存、SRAM、I/O端口、定时器和串行通信接口等外设。

二、智能热水器的设计智能热水器的设计主要分为输入输出模块、控制模块、加热模块、保温模块和面板模块五个部分。

我们以AT89C51单片机为控制模块设计开发环境来具体说明智能热水器的设计实现流程。

输入输出模块：使用按键作为输入，LED灯作为输出，通过输入输出模块控制热水器的开启、关机、当前温度显示等功能。

控制模块：使用AT89C51单片机的CPU和Flash ROM实现控制运算和程序储存，通过GPIO和PWN输出到加热模块和保温模块，使其可以控制加热和保温的时间和温度。

加热模块：使用PTC陶瓷加热器实现加热效果，并可以通过控制模块控制其加热时间和温度。

保温模块：使用保温层和PVC塑料材料实现保温效果，并可以通过控制模块控制其保温时间和温度。

面板模块：使用OLED显示屏实现当前热水器的各项信息显示。

三、结论基于单片机的智能热水器设计，使得热水器成为了更加智能化的产品，不仅可以根据用户需求随时调整当前水温和保温温度并可自动停机断电避免耗能等问题，为用户提供了更加方便的使用体验。

相信在未来，基于单片机的智能家居设施将会融入越来越多的生活场景中，提升人们的生活质量。

基于单片机的即热式电热水器控制系统的设计

片机。片机对接收到的信号与设定信号比较。单采用模
热水器是常见的家用电器。是提供家庭淋浴用水、
热水或饮用水的电热家电目前市场上主要有电热水
Hale Waihona Puke 糊控制的方法输出控制量，通过控制继电器。以实现对
加热量的控制。当设置温度低于水箱内温度．根据温度
３软件设计
系统软件设计的关键是两个继电器的开断（热加及停止加热）为了降低功耗，电器的开断由单片机．继
的Ｐ．、１ｌ醒的条件是在温度设定后自动打１６Ｐ．Ｉ唤７Ｓ
微弱的信号．在放大电路中完成调零及放大信号的功
收稿日期：０２５０２１ —０ —１修稿日期：０２０ —０２１—６１
；为设定的水温，为测得的水温）和偏差变化率 △ ｅ
作者简介：翟敏焕（９３，，东佛山人，士，究方向为智能控制、程控制１８－）女广硕研过
的水位变化经ＡＤ转换送到单片机．／当水位过高时．减
少进水阀的开度．当水位过低的时候．大进水阀的开加
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号。外，制电路中设有漏电保护功能，另控当有漏电时。
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热丝工作。出指定温度的出水流量及漏电、干烧保护，有实用性。给防具关键词：Ｔ９５Ａ８Ｃ２单片机；糊控制；温度传感器Ｐ１０模Ｔ０

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本文研究了一种基于单片机的电热水器温度控制系统设计，旨在实现对水温的精准控制和节能减排。

在该系统中，采用了传感器实时监测水温，并将数据传输至单片机进行分析处理，控制加热器的工作状态来达到设定的温度值。

通过对实验数据进行评估和分析，发现该设计方案能够实现较高的控制精度和节能效果，便于推广和应用。

关键词：单片机；温度控制；电热水器；节能减排AbstractThis paper studies a temperature control system for electric water heaters based on single-chip microcomputers, aiming to achieve precise temperature control and energy conservation. In this system, sensors are used to monitor the water temperature in real time, and the data is transmittedto the single-chip microcomputer for analysis and processing, thereby controlling the working state of the heater to achieve the set temperature value. Evaluating and analyzing experiment data, it was found that the design scheme can achieve high control accuracy and energy-saving effect, which is convenient for promotion and application.Keywords: single-chip microcomputer; temperature control; electric water heater; energy conservation1.引言电热水器是当前家庭生活中常用的供暖设备之一，其温度控制对保证用水安全、节能减排、提高生活质量具有重要意义。

基于单片机的即热式电热水器温度控制器的设计

本科毕业设计（论文）资料摘要随着各类热水器的缺点和不足日益明显，如能耗量大、预热时间长、存在安全隐患等，很多热水器已无法满足日常使用要求，因此设计一个稳定性好、安全系数高的即热式电热水器温度控制器系统的任务非常迫切。

针对这些问题，本文提出了基于单片机的即热式电热水器温度控制器系统的设计，详细描述了系统硬件的设计和系统软件设计。

本设计采用美国Atmel公司生产的AT89S51单片机作为主控芯片和数据存储器单元，结合外围的温度检测、水流检测、独立键盘输入、LED数码管显示、加热控制以及工作指示和报警等，使用C语言编写系统控制程序。

经仿真和实验证明，该即热式电热水器温度控制系统的设计方法合理，系统具有控制方便、操作简单和灵活性大等优点，经过反复测试，系统能够稳定运行。

关键词：即热式电热水器，温度控制，单片机，温度传感器ABSTRACTWith the shortcomings and inadequacies of various water heaters getting more obvious, for example, their high consumption, long heating time and potential security, many water heaters could not satisfy our daily needs any more. Therefore, it is very urgent to design a temperature controller system of an instant water heater with good stability and high security. To solve these problems, this essay proposes the design about temperature controller system of instant water heater based on MCU and describes designs of system hardware and system software in detail. The design adopts the AT89S51 SCM as the main control chip and the Data RAM made by the American Atmel Corporate, combines with the peripheral temperature detection, water detection, independent keyboard input, LED digital display, heating control, work instructions and alarm, and uses the C language system to control these programs. The results after simulating and experimenting show that it is reasonable to design the temperature controller system of instant water heater, because it has an advantage of convenient control, simple operation and Great flexibility. After testing again and again, it proves that the system can be operated stably.Keywords：Namely water heater, Temperature control, MCU, Temperature sensors目录第1章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2 选题目的和意义 (2)1.3 设计要求 (3)第2章控制系统的总体方案设计 (4)2.1 系统总体方案设计 (4)2.2 控制系统的硬件组成及工作原理 (4)2.3 控制系统硬件电路的设计 (5)2.3.1 单片机的选型 (5)2.3.2 电源模块设计 (9)2.3.3 时钟电路设计 (9)2.3.4 外部复位电路设计 (10)2.3.5 温度检测电路设计 (11)2.3.6 水流检测电路 (19)2.3.7 键盘显示接口电路 (20)2.3.8 加热及水温控制 (22)2.3.9 蜂鸣报警电路设计 (23)2.3.10 上位机通信设计 (23)2.3.11 隔电墙技术 (25)第3章软件设计 (27)3.1 主程序模块 (27)3.2 按键扫描模块 (28)3.3 温度显示模块 (29)3.4 温度采集模块 (29)3.4.1 温度采集程序 (29)3.4.2 读取温度子程序 (31)3.4.3 温度数据处理子程序 (31)3.5 加热控制程序 (32)第4章温度控制系统Proteus软件仿真 (34)4.1 Proteus单片机仿真工具的背景介绍 (34)4.2 Proteus仿真软件的组成 (34)4.3 Proteus仿真软件的特点 (35)4.4 系统仿真的实现过程 (35)4.5 仿真结果 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录Ⅰ系统原理图 (42)附录Ⅱ源程序代码 (43)第1章绪论1.1 课题研究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。

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。

基于单片机的热水器控制板的设计

本科毕业设计（论文）题目:基于单片机的热水器控制板的设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： ************指导教师：教师职称：副教授填写日期：2016年5月22日目录摘要 .................................................. I II Abstract ................................................. I V 第1章绪论 .. (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 各类家用热水器的特点 (1)1.2.1 储水式家用电热水器 (1)1.2.2 即热式家用电热水器 (2)1.2.3 燃气式家用热水器 (2)1.2.4 太阳能家用热水器 (3)1.3 课题研究的意义 (3)第2章系统总体结构及方案设计 (4)2.1 硬件的选用 (4)2.1.1 单片机的选择 (4)2.1.2 传感器的选择 (5)2.2 系统硬件连接 (7)2.3 系统主控制程序设计 (8)第3章系统硬件电路设计 (9)3.1 时钟电路设计 (9)3.2 复位电路 (9)3.3 检测电路 (10)3.4 输出控制电路 (10)3.5 温度设置电路 (13)3.6 显示电路 (13)3.7 硬件电路总图 (15)第4章系统软件设计 (16)4.1 单片机用C语言编程的特点 (16)4.2 温度检测程序流程图 (17)4.3 继电器控制程序流程图 (18)4.4 LCD显示程序流程图 (19)4.5定时器中断程序流程图 (20)第5章基于Proteus与Keil的联合仿真 (21)5.1 Proteus仿真简介 (21)5.2 Keil 使用简介 (21)5.3 联合仿真 (21)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录： (27)基于单片机的热水器控制板的设计摘要本文系统地介绍了基于AT89S52的家用电热水器温度检测控制系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。

基于STC89C51单片机的智能电热水器的设计--毕业设计

毕业设计基于STC89C51单片机的智能电热水器的设计摘要本设计采用STC89C51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、和继电器等来完成本设计。

在硬件设计方面，主要对单片机最小系统及其扩展、电源电路、键盘显示及接口电路、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STC89C51、DS18B20等。

在软件设计方面，采用C语言编程。

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温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性。

关键词：STC89C51，DS18B20，智能ABSTRACTAs 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.Since the birth of single-chip microcomputer, it began to walk into a human’s life, such as washing machines, refrigerators, electronic toys, DMB, which equipped with the single-chip microcomputer, and improved their intelligence, ability. People, who used them, will love them better. The single-chip microcomputer makes human’s life more convenient, comfortable and colorful. As a result, I use single-chip microcomputer to design intelligent electric water heaters.This paper mainly discusses the intelligent electric water heater how to work. To achieve system goals, in deep analysis of the STC89C51, I made a set of simple and practical control system design. The system is mainly to use single-chip microcomputer to control centers, with specific hardware architecture and the corresponding software design, thus the intelligence of the water heater would become true.Keywords: single-chip microcomputer, controller, intelligence目录第1章绪论 ·······················································································1.1 选题的背景、目的及意义 ·······························································1.2 国内外的研究状况和成果 ·······························································1.3 研究设想和实验设计 ·····································································第2章硬件系统设计 ·········································································2.1 方案验证 ····················································································2.2 硬件系统设计 ··············································································2.2.1 电源电路 ···········································································2.2.2 键盘/显示接口电路······························································2.2.5 报警电路 ···········································································2.2.6 模数转换电路 ·····································································2.2.7 温度检测电路 ·····································································2.2.8 水位检测电路 ·····································································2.2.9 STC89C51功能及特性介绍 ·····················································第3章软件系统设计 ·········································································3.1 主程序流程框图 ·····································································结论······································································································参考文献 ······························································································致谢······································································································附录1程序清单····················································································附录2 电源电路原理图·········································································附录３智能电热水器原理图附录３英文翻译附录4 中文资料第1章绪论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。

基于单片机控制的快热式家用电热水器的方案设计书

家用电热水器的设计摘要随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中家用电热水器就是一个典型的例子。

在本设计中采用单片机AT89C51作为控制器来控制电路。

本设计分别对硬、软件进行设计说明。

硬件包括加热控制电路，温度检测电路，LED数码管及指示灯显示电路及报警器驱动电路等的设计，比如，利用热敏电阻对热水器出口温度进行检测；用温度/频率转换电路通过单片机的检测间接测出温度值；用单片机通过光耦给可控硅触发信号，控制可控硅的导通角,而控制电热丝的有效加热功率；用继电器来控制加热电源，使其在关机和超温保护的状态下可靠的关断；用在继电器线圈回路中串联105℃的熔丝来防止温度过高时加热管干烧。

软件部分给出了部分程序流程图的设计，包括主程序的设计、显示扫描子程序的设计、按键扫描处理子程序的设计、加热和控制程序流程图的设计、温度检测程序的设计、频率测试程序的设计。

软件编程采用C语言编写，因为其简洁、使用方便灵活、容易实现程序的模块化和结构化。

关键词：单片机；电热水器；温度/频率转化测温；二分查找法Design of rapid heating type household electric water heater based on single-chip microcomputer controlAbstractAs people living standard rise ceaselessly, the single-chip microcomputer control is undoubtedly one of the goals of the people to pursue, it brings convenience is not negative, household electric water heater is a typical example of it. In this design uses AT89C51 microcontroller as the controller to control circuit. The design of hardware and software respectively design and explains. Hardware including heating controlcircuit, temperature detection circuit, LED digital pipe and indicator shows circuit and alarm driver circuit design, for example, using thermal resistance of the water heater outlet temperature testing; Use temperature/frequency conversion circuit is measured by single-chip microcomputer detection indirect temperature; With single-chip microcomputer controlled by light-coupler to trigger signal, Control the conduction angles of the SCR, and control of the resistance wire effective heating power. Use relay to control the heating power, so that the shutdown and over-temperature protection under the condition of reliable shut off; Used in relays coil loop in tandem 105℃melt silk of high temperature to prevent dry heating tube when burnt. Software part gives part of the program flow chart, including the design of main program design, the design of subroutines that display scanning, buttons scanning processing procedure design, heating and control program flowchart design, temperature detection program design, frequency test procedure design. Software programming using C language, because of it is simple and easy to use and agile and easy to implement procedures of modular and structured.显示对应的拉丁字符的拼音Key words: single-chip microcomputer; electric water heater;temperature/frequency conversion temperature measurement; binary search method目录摘要 (I)Abstract (I)1 绪论 (1)1.1 单片机的组成及特点 (1)1.1.1 单片机的组成 (1)1.1.2 单片机的特点 (1)1.2 选题目的和意义 (2)1.3 国内外发展情况 (3)1.4 即热式电热水器与普通电热水器的区别 (3)1.5 设计要求 (4)1.6 设计内容 (4)2 快热式电热水器的硬件设计 (5)2.1 硬件元件的选择与方案论证 (6)2.1.1 单片机的选择 (6)2.1.2 电源的选择 (7)2.1.3 键盘的选择 (7)2.1.4 显示器的选择 (7)2.1.5 驱动及加热控制元件的选择 (8)2.1.6 温度检测传感器的选择 (8)2.1.7 供电线路的选择 (9)2.1.8 传感器输出的放大电路的选择 (10)2.2 系统硬件电路的设计 (10)2.2.1 加热控制电路的设计 (10)2.2.2 过压保护电路的设计 (11)2.2.3 温度检测电路的设计 (12)2.2.4 数码管显示电路的设计 (12)2.2.5 报警器驱动电路的设计 (13)3 快热式电热水器的软件设计 (13)3.1 主程序的设计 (14)3.2 显示扫描子程序的设计 (14)3.3 按键扫描处理子程序的设计 (14)3.4 加热和控制程序流程图的设计 (17)3.5 温度检测程序的设计 (18)3.6 频率测试程序的设计 (19)结论 (22)致谢 (22)参考文献 (23)附录A 控制源程序清单 (24)附录B系统总设计原理图 (36)1 绪论1.1 单片机的组成及特点随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。

基于单片机的电热水器设计

目录第一章绪论 (1)1.1 论文背景与意义 (1)1.2 研究现状和趋势 (1)1.3 论文研究内容和重点 (2)1.4 论文组织结构 (2)第二章总体设计 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 主要元器件的介绍 (4)2.3.1 微控制器模块 (4)2.3.2 数字温度传感器DS18B20介绍 (5)2.3.3 LED数码管显示 (8)2.3.4 固态继电器 (11)第三章硬件系统设计 (12)3.1电源电路 (12)3.2复位电路和复位状态 (13)3.3 键盘接口电路 (15)3.4温度检测电路 (16)3.5 温度显示电路 (16)3.6 自动报警电路 (17)第四章软件系统设计 (18)4.1主程序流程框图 (18)4.2读温度子程序流程图 (19)4.3显示子程序流程图 (20)4.4自动报警子程序流程图 (21)第五章调试 (22)5.1模块调试 (22)5.1.1温度检测模块及显示模块的调试 (22)5.1.2报警模块调试 (22)5.1.3加热模块调试 (23)5.2调试过程中发现的问题及解决的方案 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附件一：原理图 (28)附件二：程序 (29)基于单片机的电热水器设计摘要:这次的设计采用ATEML公司生产的AT89C52单片机为核心来设计智能电热水器。

本设计利用单片机、温度传感器、自动报警等来完成本设计。

设计分成两个部分，在硬件设计方面，主要对单片机最小系统及其扩展、电源电路、按键及接口电路、LED 显示电路、水温检测电路、加热电路等进行了详细介绍。

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AT89C52、DS18B20等。

在软件设计方面，采用C语言编程，是由于其易于为单片机所识别，执行速度快。

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，可以实现检测水温及自动报警、加热，并且提高了整机的可靠性及准确性、安全性。

基于单片机的模拟快热式家用电热水器的设计

河南城建学院微机原理与接口技术课程设计报告模拟快热式家用电热水器的设计姓名：学号：0924131专业班级：0924131指导老师：所在院系：电气与信息工程学院2015年12月30 日一、评语（根据学生答辩情况及其报告质量综合评定）。

二、评分指导教师签字：年月日目录第一章背景意义和功能介绍 (5)1.1 背景意义 (5)1.2 功能要求 (5)第二章方案论证 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1 单片机的选择 (7)3.2温度检测传感器的选择 (7)3.21 DS18B20简介 (8)3.22 DS18B20测温原理 (8)3.3 电源电路的选择 (9)3.4 键盘的选择 (9)3.5 显示器的选择 (10)3.51 概述 (11)3.6 报警系统 (11)3.7 加热系统 (12)4.1 主程序 (13)4.2 按键扫描处理子程序 (15)4.3 加热控制程序 (15)4.4 温度检测 (16)第五章源程序代码 (17)第六章课程设计体会 (23)第七章参考文献 (24)附录一快热式电热水器硬件原理图 (25)附录二快热式电热水器仿真图 (25)附录三快热式电热水器PCB图 (26)摘要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家不断追求的目标。

快热式电热水器与普通电热水器最大的区别在于它取消了储水罐，热水随开随用，无须预热，减少了电能浪费。

另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等优点。

本文首先介绍了系统的总体组成，硬件中先描述了整体结构和各模块的相互关系。

本软件采用模块化设计。

在主程序模块下分成若干彼此独立的分模块，本系统可以实现对热水器水温的实时控制，程序的可移植性强，有很好的推广、应用价值。

性能达到目前国内的同类设备水平，且价格低廉。

关键字： 51系列单片机控制 1602液晶显示单片机温度传感器第一章背景意义和功能介绍1.1 背景意义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。

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。

(完整word版)基于单片机控制的快热式电热水器设计(2稿)

学号_毕业论文（设计）课题基于单片机控制的快热式电热水器设计学生姓名院部电气工程学院—0—专业班级指导教师吴慧二○ 一五年五月基于单片机控制的快热式电热水器设计摘要随着现代科技的不断发展进步，人们的生活水平也在不断的提高，方便、快捷、环保的家用电器不断的深入人们的生活，家用电热水器也满足不了这飞速发展的时代了，快热式电热水器的使用逐渐普及开来了。

单片机是本设计的核心控制器，辅以键盘、显示器等智能一体化。

本设计使用的是AT89C51单片机来控制电路。

本设计主要分为两个部分，硬件电路设计和软件仿真。

硬件电路设计主要包括加热控制电路，报警电路，LED显示，温度监控等,本设计使用双向可控硅,用单片机通过光耦给可控硅触发信号，可控硅的导通角就会随之变化，从而控制电热丝的有效加热功率，并且串联105℃的熔丝来防止温度过高时加热管干烧；软件包括主程序的设计，温度检测程序设计，频率测温程序设计，显示扫描程序的设计等，程序主要由C语言编写,并给出了仿真图设计。

—1—这种快热式电热水器，即开即热,使用安全方便,省时省电，适应于当前快节奏的生活,有着十分可观的发展前景。

关键字：单片机；双向可控硅；电热水器；温度—2—ABSTRACTWith the continuous progress of science and technology, pe ople’s living level also in continuous improvement, convenient, fast, environmentally friendly home appliances into people's lives, home electric water heater also meet era of the rapid development of the， fast heating type electric water heater use grew in popularity to open the. SCM is the core of the design controller, with keyboard, monitor and other intelligent integration. This design uses AT89C51 microcontroller to control the circuit. This design is mainly divided into two parts， hardware and software. Hardware mainly includes heating control circuit and alarm circuit, LED display， temperature monitoring, using a bidirectional thyristor, MCU through the coupler to SCR trigger signal， control thyristor conduction angle, and control the effective electric wire heating power, and series 105 DEG C molten wire to prevent high temperature heating tube dry burning. The software includes the main program design， temperature detection program design，frequency temperature program design， showing scanning program design, program mainly by the C language compilation， and gives some program flow diagram design。