毕业设计(论文)-基于单片机的智能电热水器(硬件)
毕业设计---基于单片机的全自动太阳能热水器的控制
毕业设计(论文)基于单片机的全自动太阳能热水器的控制器的设计学生姓名：叶沈霖学号：0815012221所在系部：电气信息系专业班级: 电气工程及其自动化指导教师：石刚讲师日期：二○一二年五月摘要随着人们生活水平的不断提高，全球人口和经济规模的不断增长,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，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。
本文提出了一种新型的太阳能热水器控制系统设计方案。
本设计采用MSC-51系列单片机AT89S52作为中央处理器，采用DS1302实时时钟,12864点阵式液晶显示屏等模块，完成时间温度水位的显示,以及时间和温度的设定等功能。
关键字：太阳能热水器；单片机；实时时钟；液晶显示屏AbstractWith the continuous improvement of people's living standard, As the global population and economic growth, energy use of environmental problems and causes gradually recognized, "low—carbon economy," the concept became part of the people of vision. Solar energy has reserves of the limitless ”, the universality of existing，and almost does not produce any pollution. In view of this, people in the development of solar energy industry. Solar water heaters，in conformity with the requirements of the times, are meeting the demand for green products。
基于单片机的太阳能热水器智能控制系统毕业设计
编号本科生毕业设计基于单片机的太阳能热水器智能控制系统设计Ｄesｉgn of Ｓolar Ｗater Heａｔer Iｎｔelligent Cｏntrol System Ｂasedｏn MＣU毕业设计(论文)原创承诺书1．本人承诺:所呈交的毕业设计（论文)《基于单片机的太阳能热水器智能控制系统设计》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计(论文)工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容,不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容．2．本人在毕业设计(论文)中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出,对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。
3．在毕业设计（论文)中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。
4.本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计(论文)的规定，即:按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本;同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本,允许被查阅和借阅;学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文）,可以公布其中的全部或部分内容。
以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：年月日摘要本文将设计一种适合于家用、高性能的太阳能热水器控制装置,实现多种自动化功能，使用方便、人性化.这一设计将促进太阳能热水器更广泛的使用,从而推动低碳能源的利用,环保节能。
本文在介绍传感器、单片机、时钟芯片的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。
根据太阳能热水器对控制器的要求，提出了以AＴｍeｇa１6单片机为检测控制核心,结合ＳD2200实时时钟，控制水温水位，并利用液晶显示屏实时显示时间、温度、水位等信息,五个按键可以实现对水温和水位的设定。
该设计绿色环保,符合国内低碳经济,具有可持续发展性。
关键词：太阳能热水器单片机温度传感器实时时钟ＡｂstractＷｉtｈthe develoｐmeｎt oｆhumａｎｒａｃe during ｔhe nｅw cｅntu ｒｙeｎｅrgｙconservatioｎand envｉronmentａl prｏｔectｉon becoｍｅs o ｎe oｆthｅｍost imｐortant things in２1st century. Cleａｎaｎd rｅnewabｌe eneｒgy sources aｒe sｔeppｉng on tｏtheｓｔage of the ｎｅｗceｎturｙ。
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。
基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文
基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：摘要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AT89S51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。
2019-基于单片机的电热水器毕业设计-范文word版 (26页)
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名：二○ 年月日目录第一章绪论 (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 .....................................................153.4温度检测电路 (16)3.5 温度显示电路 ....................................................163.6 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 .................................................204.4自动报警子程序流程图 .............................................21第五章调试 (22)5.1模块调试 .........................................................225.1.1温度检测模块及显示模块的调试 ................................225.1.2报警模块调试 ................................................225.1.3加热模块调试 ................................................235.2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。
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毕业设计
基于单片机的电热水器毕业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。
基于单片机的热水器控制板的设计--本科毕业设计(论文)
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： 121401402039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。
基于单片机的智能热水器系统-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着社会的发展和人们生活水平的提高。
人们对环境的要求越来越高。
也特别是环境，安全，智能，舒适，人性化的居住环境已经成为新的追求。
以往的老旧的生活方式已经无法满足人们目前的需求。
随着科技的发展，各个领域的发展都变得突飞猛进。
在家居方面，科技使计算机技术，网络技术和电子应用技术结合在了一起，智能家居诞生了。
智能电热水器的反战前景非常乐观。
主要原因如下：国家城镇化建设和棚户区改造两项政策的逐步落实，将大力激发三、四级市场对热水器、特别是电热水器的刚性需求，将为未来5年电热水器的发展提供良好的空间；国家2014年开始雾霾治理措施，将进一步推广清洁能源的使用，对燃气热水器的废气排放将会进一步规范，对天然气价格将会和汽油一样进行国际接轨，势必提高目前国内总体气价较低的怪相，将会更有利于电热水器的发展。
这份报告讨论的是智能家居中的智能热水器。
本设计采用AT89C52单片机作为基础。
本设计在软件和硬件方面对单片机是否能够控制电热水器实现自动化进行了分析。
在硬件方面主要对单片机的最小系统及其扩展、电源的设计、各种接口，数模转换电路，水位及水温检查电路，安全性保护电路等进行了详细介绍。
本报告还详细介绍了所用到的芯片的性能和特点。
在软件设计方面，采用汇编语言编程，采用汇编语言的主要原因是其易于被单片机所识别，执行速度相对较快。
在最后也对软件做了测试分析。
该智能热水器的设计档案完备，实现条件相对宽松，采用软件控制。
可以检测水温和水位，实现智能化。
通过安全性设计，也提高了整机的可靠性和准确性。
关键词：单片机自动控制智能开关AbstractWith the development of society and the improvement of people's living standards. People are increasingly demanding for the environment. Especially the environment, safety, intelligence, comfort and humanized living environment has become a new pursuit. The old way oflife in the past has been unable to meet people's current needs. Withthe development of science and technology, the development of variousfields has become rapid. In the field of home, technology has combined computer technology, network technology and electronic application technology, and smart home was born. This report is about smart water heaters in smart homes. This design uses the product type is AT89C52single chip computer. In the aspect of software and hardware, thisdesign analyses whether the MCU can control the water heater to realize automation. In the aspect of hardware, the minimal system and its expansion, power supply design, various interfaces, digital-to-analog conversion circuit, water level and temperature checking circuit,safety protection circuit of MCU are introduced in detail. This reportalso describes in detail the performance and characteristics of thechips used, including, but not limited to,In the aspect of software design, assembly language is used to program. The main reason for using assembly language is that it is easy to be recognized by MCU, and the execution speed is relatively fast. Finally, the software is testedand analyzed.The design files of the intelligent water heater are complete,the realization conditions are relatively relaxed, and the software control is adopted.It can detect water temperature and waterlevel and realize intellectualization. Through safety design, the reliability and accuracy of the whole machine are also improved. Key words: SCM automatic control intelligent switch第一章绪论随着社会的发展和人们生活水平的提高。
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。
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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、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、键盘显示及接口电路、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AT89S51、74LS240、DS18B20、74HC245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。
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。
关键词：单片机; 电热水器; 智能;权威咨询机构精心打造ABSTRACTThis design USES ATEML company produces the AT89S51 as the core to design intelligent electric water heater. The design of single-chip microcomputer control and the possibility of electric water heater realize intelligent analyzed, using temperature sensors, water level detection equipment, etc to complete the design.Design is divided into two parts, in terms of hardware design, mainly to the single chip minimize system and its extension, power supply circuit, keyboard display and interface circuit, the LED display circuit, water temperature detection circuit, heating circuit described in detail. Also introduces the main application to design characteristics and properties of the chip, including AT89S51, 74LS240, DS18B20, 74HC245 etc. In software design, use assembly language programming, is due to its easy to identify, execution by MCU fast speed.This intelligent electric water heater design perfect, the implementation scheme is simple. Using software designed to control, can realize intelligent detection levels and water temperature, intelligent heating, and improve the machine's reliability and accuracy. Keywords: single-chip microcomputer; Electric water heater; intelligence;II目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 选题的背景、目的及意义 (1)1.2 国内外的研究状况和成果 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 设计目标以及方案选择 (4)2.2 芯片选择以及介绍 (5)2.2.1 AT89S51介绍 (5)2.3 数字温度传感器DS18B20介绍 (8)2.3.1 DS18B20的主要特性 (8)2.3.2 DS18B20工作原理 (10)2.3.3 DS18B20有4个主要的数据部件 (10)2.3.4 DS18B20的应用电路 (14)2.4 74LS240简介 (16)2.4.1 74LS240特点介绍 (16)2.5 LED数码管显示 (16)2.5.1 LED数码管介绍 (16)2.5.2 LED数码管显示方式和典型应用电路 (17)2.5.3 LED数码管编码方式 (18)2.6 固态继电器 (19)2.6.1 固态继电器工作原理 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 硬件系统设计 (20)3.1.1 电源电路 (20)3.1.2 单片机系统电路 (21)3.1.3 键盘接口电路 (24)3.1.4 温度检测电路 (24)3.1.5 温度显示电路 (25)3.1.6 看门狗电路 (26)III3.1.7 加热电路 (26)4 软件系统设计 (27)4.1 主程序流程框图 (27)4.2中断流程图 (28)4.3读温度子程序流程图 (29)4.4显示子程序流程图 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1：硬件电路图 (34)附录2：程序清单 (35)IV1. 绪论1.1 选题的背景、目的及意义热水器作为我们日常生活中最为常见的电器之一，它的发展与我们的生活密切相关，从刚开始的燃气热水器开始，就给人们的生活方面带来了很多方便，能在冬天的时候洗一次热水器是多么惬意的事情啊。
基于单片机的电热水器控制器设计
1 绪论1.1 课题背景如今中国的经济发展迅猛，人均收入普遍提升，这使得人们在追求生活品质方面有了资金的保障。
伴随着科学技术水平的显著发展，智能家电逐渐被人们认可，并很快与人们家庭的日常生活紧密相连。
由于罐装液化气以及地方管道燃气价格的增长，而城镇居民所使用的家用电却很便宜，这使得多数家庭纷纷转向比较经济便利的电器产品。
据统计我国约有82.5%的城镇居民在使用热水器，约46%的城市居民家庭里表示有购买热水器的计划，市场平均一年需要1000多万台热水器维持其运行[1]，除太阳能热水器制造商外，规模可观的热水器制造工厂也接近有200家。
从这一点可以看出热水器在中国市场有着广阔的前景，但我们也不得不面对其产生的诸多问题，如漏电，环保等。
这些年，电热水器发生漏电危害用户甚至致用户死亡事件频繁发生，消费者所考虑的已经从热水器的便利性问题转向其安全性问题，因此对热水器性能的改善是目前的首要问题。
随着我国人民所积累的财富越来越大，人民在追求物质生活和精神生活方面相对以前有了巨大的心理变化，花样翻新的智能家用电器逐步进入家庭生活的每个角落，家庭日常生活必需品热水器的品种更是数见不鲜，正是在当今人民生活质量有巨大变化的情况下，本课题选择基于STC89C51单片机的电热水器控制器的设计。
1.2 课题研究的目的及意义本设计是为了满足用户安心、便利大众、安全可靠的需要而设计出一款经济、精准，实现控制要求的电路。
(1) 单片机做为控制核心，即能实现所要求的目的，又缩小了设计的成本，使得到的热水器安全便利。
(2) 键盘电路的应用，可以方便用户根据自己的需要调节水温，从而增加了热水器的可操作性。
(3) 当温度过高时实施保护，能有效避免热水器干烧而发生意外事故。
(4) 有安全保护功能，可实现自动断电，使用户能放心享受沐浴，保证用户的安全。
1.3 国内外研究成果及发展状况国外对智能电热水器的研发开展的比较早，追溯到19世纪70年代，那时在国外就对热水器开展研发，经过100多年的努力，涌现出许多性能优良的产品，西门子智能电热水器,采用最新的计算机控制技术,保证出水温度恒定，让用户可以真正享受到沐浴带来的酷爽。
基于单片机的全开电水热水器的设计
沈阳理工大学毕业设计（论文）题目：基于单片机的全开电水热水器的设计系别：信息与工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：闫圣坤指导教师：耿欣2011年 06月 15日摘要热水器是日常生活中的常用电器，此次课题的研究对象为一种新型的电热水器，与太阳能热水器相比，它功能强，成本低，是普通家庭的实用产品。
本设计研制了一个智能化的热水器系统，它在以往设计的热水器的基础上增加了微型单片机控制芯片，并且能够实现温度控制与显示、水位控制与显示功能，并可以调整温度上下限与水位下限，采用电位器与DS18B20来分别实现对水位与温度的采集，采用STC12C5A60S2实现对数据的分析与处理，系统完整功能完善，是新一代智能产品。
本文根据设计要求，介绍了总体设计方案、系统硬件与系统软件，重点介绍了系统功能模块设计的详细思路和实现方法，以及对系统关键技术详细说明，实现了单片机控制下的简单要求与实现过程，从科学、实用的角度实现了系统功能。
关键词：单片机；水位控制；温度控制；智能化AbstractWater heater is used in daily life, this topic research electric object for a new type of electric water heater, compared with solar energy water heater, it strong function, low cost, is ordinary family practical products.The design of the water heater developed an intelligent design system, which is in the past on the basis of the water heater increased miniature single-chip microcomputer control chip, and can realize temperature control and display, water level control and display, and can adjust the temperature upper limit, with water level by potentiometer and DS18B20 to realized respectively with the collection of temperature of water level, the STC12C5A60S2 make the data analysis and processing, the system is complete with perfect functions, a new generation of intelligent products.Based on the design requirements, describes the overall design, system hardware and system software, focusing on the detailed design of system function module ideas and methods, as well as key technical details of the system to realize the simple requirements of SCM under the control of the process and implementation , from a scientific and practical point of view to achieve the system functionality.Keywords:SCM; Water level control; Temperature control; intelligent目录1 引言 (1)2 系统的总体方案设计 (3)2.1 控制原理 (3)2.2 控制功能 (4)2.3 方案设计 (4)3 系统硬件设计 (6)3.1 单片机的硬件结构及特点 (6)3.1.1 单片机的引脚介绍 (6)3.1.2单片机最小系统的设计 (9)3.2 显示部分的电路设计 (10)3.3 按键部分的电路设计 (12)3.3.1 键盘的选择 (12)3.3.2 键盘的电路设计 (12)3.4 温度检测电路设计 (14)3.4.1 温度传感器的选用 (15)3.4.2 使用方法及电路设计 (15)3.5 液位检测电路设计 (18)3.5.1 电位器的选用 (18)3.5.2 电路设计 (18)3.6 电源部分的设计 (19)4 系统的软件设计 (21)4.1 控制系统的主程序功能及流程图 (21)4.1主程序流程图 (21)4.2按键程序流程图 (22)4.3定时器程序流程图 (25)4.4显示程序流程图 (26)4.5 A/D转换程序流程图 (27)5 调试 (29)5.1 硬件部分调试 (29)5.2 软件部分调试 (29)5.3 整体调试 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文文献 (34)附录B 中文翻译 (40)附录C 电路图 (45)附录D 程序 (46)1 引言热水器是现代家庭生活中的必需品, 目前中国大约有3～5亿个家庭，每个家庭至少需要一台热水器每5～6年更换一次，可想而知中国热水器市场有多大！热水器分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器三大类。
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摘要这次的设计采用ATEML公司生产的AT89S51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、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、键盘显示及接口电路、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AT89S51、74LS240、DS18B20、74HC245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。
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。
关键词：单片机; 电热水器; 智能;IABSTRACTThis design USES ATEML company produces the AT89S51 as the core to design intelligent electric water heater. The design of single-chip microcomputer control and the possibility of electric water heater realize intelligent analyzed, using temperature sensors, water level detection equipment, etc to complete the design.Design is divided into two parts, in terms of hardware design, mainly to the single chip minimize system and its extension, power supply circuit, keyboard display and interface circuit, the LED display circuit, water temperature detection circuit, heating circuit described in detail. Also introduces the main application to design characteristics and properties of the chip, including AT89S51, 74LS240, DS18B20, 74HC245 etc. In software design, use assembly language programming, is due to its easy to identify, execution by MCU fast speed.This intelligent electric water heater design perfect, the implementation scheme is simple. Using software designed to control, can realize intelligent detection levels and water temperature, intelligent heating, and improve the machine's reliability and accuracy.Keywords: single-chip microcomputer; Electric water heater; intelligence;II目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 选题的背景、目的及意义 (1)1.2 国内外的研究状况和成果 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 设计目标以及方案选择 (4)2.2 芯片选择以及介绍 (5)2.2.1 AT89S51介绍 (5)2.3 数字温度传感器DS18B20介绍 (8)2.3.1 DS18B20的主要特性 (8)2.3.2 DS18B20工作原理 (10)2.3.3 DS18B20有4个主要的数据部件 (10)2.3.4 DS18B20的应用电路 (14)2.4 74LS240简介 (16)2.4.1 74LS240特点介绍 (16)2.5 LED数码管显示 (16)2.5.1 LED数码管介绍 (16)2.5.2 LED数码管显示方式和典型应用电路 (17)2.5.3 LED数码管编码方式 (18)2.6 固态继电器 (19)2.6.1 固态继电器工作原理 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 硬件系统设计 (20)3.1.1 电源电路 (20)3.1.2 单片机系统电路 (21)3.1.3 键盘接口电路 (24)3.1.4 温度检测电路 (24)3.1.5 温度显示电路 (25)3.1.6 看门狗电路 (26)III3.1.7 加热电路 (26)4 软件系统设计 (27)4.1 主程序流程框图 (27)4.2中断流程图 (28)4.3读温度子程序流程图 (29)4.4显示子程序流程图 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1：硬件电路图 (34)附录2：程序清单 (35)IV1. 绪论1.1 选题的背景、目的及意义热水器作为我们日常生活中最为常见的电器之一，它的发展与我们的生活密切相关，从刚开始的燃气热水器开始，就给人们的生活方面带来了很多方便，能在冬天的时候洗一次热水器是多么惬意的事情啊。
在当今科技快速飞跃的时代，各式各样的热水器不断的横空出世，优胜劣汰是大自然，生活中的固定规律。
如果能在热水器发面增添更加安全，科技的元素，一定会在竞争占有一席之地。
作为中国最庞大的产业群——热水器行业，历来就有“三晋分立”之说。
其大家族中的三“兄弟”：太阳能、燃气、电热水器。
伴随着科技的发展，人们在环境，安全，快捷等方面的考虑及意识不断的增强的今天，热水器的实用性，安全性，智能化方面也将面临着市场的考验。
随着生活节奏的加快，人们越来越需要方便快捷的生活方式。
如今，智能家电已经顺应人们的需求走进了消费者的视野。
根据最新的新闻报道，太阳能热水器和电热水器逐渐代取燃气热水器，成为热水器市场上最大的赢家。
据不完全统计，城市家庭热水器普及率在７０％左右。
中国家电市场调查研究课题组经过近４年的连续性调查发现，我国城市家庭热水器产品的普及率基本稳定在７０％左右，城市家庭较高的普及率说明热水器市场总体上已进入成熟阶段。
燃气热水器可以连续供应热水，但其安全问题多年来一直困扰着消费者，虽然国家“西气东输”政策已实施，为燃气热水器的发展杀出了一点“血路”，但是消费者的安全心理不能彻底消除、使用成本高及寿命短又制约了燃气热水器的进一步发展，加之由于燃气资源相对缺乏，近几年其市场份额一直走低正是这些因素的综合反应。
反观电热水器和太能热水器，则没有这方面的忧虑。
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，不收楼层和供电管道的限制，投入小，随着技术进步和新产品的开发，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全部都进入；额市场。
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当中。
如今的热水器绝不是一个简单的加热系统，而是一种科技含量很高，很现代化的家电产品。
随着三峡工程的建设和我国城市加大电网扩容和老居民的电网改造，大功率电器的使用不再受限制。
2002年居民用户的供电可靠率比1997年提高了4.3个百分点，推动了电热水器在城市的销量。
国家对农村基础设施投入力度不断加大，加快农村电网建设和改造的步伐，家电消费环境大为改善，农电价格也相对下降，刺激了农民对1东华理工大学长江学院毕业设计（论文）绪论家电的消费量，从而加快了农村家电的普及速度。
我国占总人口60.9%的7.8亿农民，组成了2.38亿个家庭，任何家电商品的普及率只要提高1个百分点，就会增加238万台（件）的需求量。
只要电热水器在安全，智能方面做得足够优秀，那么电热水器的发展就能保持着非常光明的前景。
随着我国人民生活水平逐渐的提高，其生活条件也有很大的改善，功能多样，科技含量高的智能化电器在人们日常生活中占有比重也越来越大，与家庭生活密切相关的热水器品种各式各样，花样翻新。
所以就是在这样的背景下，本课题是选择基于at89s51单片机的智能电热水器的设计研究。
本课题的研究目的是根据人们对现代家庭舒适，安全，便利以及多元化信息服务的需要，选择at89s51单片机设计出具有智能特征的电热水器。
用at89s51作为控制芯片，就是为了能实现电热水器的智能化，能够持续稳定的热水供应，自动断电的安全功能，使得人们在洗浴时能够放心享受，有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。
同时，正如上面内容所陈述的那样，从市场，从需求，从可持续发展性等一系列的分析和数据中我们能从中得出研究此课题的重要意义。
1.2 国内外研究状况和成果电热水器分为即热式和储水式两种，就是用电加热水的一种装置。
即热式电热水器，也叫快热式电热水器，指近几年一些生产厂家自行研制的专利产品或国外进口的技术含量较高的一些产品。
不但具有能够即开即热，省时省电，节能环保等诸多优点，更是因其具有比普通电热水器更为可观的经济效益，越来越受到广大家电生产厂家和经销商的青睐。
在热水器的发展过程中，安全技术成为带动整个行业向上提升的决定性力量。
热水器先后经历了水电分离，漏电保护器，出水断电，防电墙等四次较大的技术升级。
水电分离---从原始的直热式加热到采用水电完全分离的绝缘加热管，从而避免了水与电的直接接触，使一边加热一边洗浴成为可能。
漏电保护技术---从理论上讲，加热管迟早都会损坏的，一旦绝缘失效，就会导致水电接触，发生漏电，威胁用户生命安全。
1997年，海尔等企业率先在热水器中采用漏电保护技术，保证了露点电流达到15毫安时，0.1秒内自动切断电源，保证使用者的生命安全。
出水断电技术---1999年，海尔研制成功了出水断电技术，使用户再打开热水器喷头同时自动切断电源，关闭喷头时自动通电加热，这样就避免了电带使用，使热水器的安全性能又提高了一大步。