热水器温度智能控制系统设计
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, 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。
简易热水器自动控制设计
LCD1
LMO 16L
R1
10k
TemF：42.00°C 4?
■42.01 GND • •
Water 1evel!L H
DS18B20 温度传鏗器
目导辭］耳o目c 磅
XTAL1 XTAL2
p1 e
p1 p1
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pp11.32
p1
p1.4
p1<5
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PO.O/ADO PO.1/AD1 P0.2/AD2 PO.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 FO.7/AD7
高
高 低
加極电器
关 关 开 关 开 关 关 开
加热继电器 加热指示灯
关 关 关 开 关 关 关 关
红外遥控控制热水器总开关，在此模拟设计中 用面包板电路进行红外遥控自动热水器开关测试。 通过实验红外遥控电路控制热水器总开关继电器的
通电，总电源指示灯亮(图7),反之断电时，总电源指 示灯灭。证明实验红外遥控器操作成功，便于达到用 户的安全操作目的。
中图分类号:TH122
文献标识码:A
文章编号：1672-545X( 2021 )04-0023-04
0引言
现在热水器已经成为生活的必需品，方便人们 的生活起居。中国发展热水器比外国晚，但这不影响 热水器在中国发展的速度。热水器最先是在工业上 使用，后来演变成家庭电器。热水器最早研制出来的 是燃气热水器，由于燃烧过程产生有害气体,为了改 变这一缺点，又诞生了电热水器、太阳能热水器等 等。自生产出电热水器以来，研究热水器的发展方向 趋向于节能、环保、安全和智能控制等方面。由于智 能控制在热水器应用比较晚，所以研究智能电热水 器前景比较广，智能使热水器拥有更多的功能叫随 着我国家电下乡政策发布，有力地推动热水器的广 泛使用，也让热水器得到更好的发展。基于一般蓄水 电热器的原理框架基础上，设计实现自动控制,减少 外围设备,稳定性强，操作方便的热水器系统,便利 于人们的日常生活,提高生活质量，减少污染物的危 害，同时也做到节能减排。
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计
基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增加，太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式，已经引起了广泛的关注和应用。
太阳能热水器作为一种常见的太阳能应用产品，其在节能减排、提高生活质量等方面具有显著的优势。
然而，太阳能热水器在实际使用过程中，仍存在一些问题，如水温控制不稳定、能效利用率不高等。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于51单片机的太阳能热水器控制系统设计方案。
该系统以51单片机为核心控制器，结合温度传感器、水位传感器、执行机构等硬件设备，实现了对太阳能热水器水温和水位的精确控制。
通过实时监测水温和水位信息，系统能够自动调整加热功率和补水流量，确保水温稳定在用户设定的范围内，同时避免了水资源的浪费。
系统还具有故障诊断功能，能够及时发现并处理潜在的故障问题，提高了系统的可靠性和稳定性。
本文首先介绍了太阳能热水器的工作原理和现状，分析了传统控制系统存在的问题和不足。
然后，详细阐述了基于51单片机的太阳能热水器控制系统的硬件组成和软件设计。
在硬件设计方面，本文介绍了各个硬件模块的功能和选型原则，包括温度传感器、水位传感器、执行机构等。
在软件设计方面，本文详细说明了系统的控制算法和程序流程，包括温度控制算法、水位控制算法、故障诊断算法等。
本文通过实验验证了系统的可行性和有效性，为太阳能热水器的智能化、高效化提供了有益的探索和实践。
本文的研究不仅有助于提升太阳能热水器的能效利用率和用户体验，还为其他可再生能源应用产品的智能化控制提供了有益的参考和借鉴。
本文的研究成果对于推动太阳能热水器行业的技术进步和产业发展具有重要的现实意义和应用价值。
二、太阳能热水器控制系统总体设计太阳能热水器控制系统的总体设计是确保整个系统高效、稳定运行的关键。
在设计过程中，我们充分考虑了太阳能热水器的实际应用场景和用户需求，以及51单片机的性能特点，从而构建了一个既实用又可靠的控制系统。
一种智能电热水器温度控制系统的设计与实现
６３
工 业科 技
２ １ （ ３ 卷 ） ６期 ００年 第 ９ 第
计 数 寄存 器 ，是 为 了让用 户得 到更 高 的温 度分 辨率 而 设计的， 同样 也是 内部温度 转换 、 算 的暂存单元 。 ９ 计 第
个 字节 为前 ８ 字节 的 Ｃ Ｃ码 。Ｅ Ｐ Ｏ 是非易 失 眭 个 Ｒ ＥＲ Ｍ
这个 行业 ， 主要 表现 在安 全性 不 高 、 能化程 度 低 。随 智 着科 学技 术 的进 步 以及人 们 对安 全性 要 求 和生 活质 量 要求 的提 高 ， 些 问题 已经成 为制 约 行业 发 展 的瓶颈 。 这 本论 述正 是在仔 细 研究 这些 问题 的基 础 上提 出了智 能 电热水器 温度 控制 系统 的设 计方 案 ，并 对方 案 进行 了
的指令 ， Ｓ０ ８与 ＰＣ１Ｆ ７ Ｈ ０３ Ｉ ６ ８７连接 （ 图 ３ 。 见 ）
Ｎｉ
记忆体 ， 于存放 长期 需要 保存 的数据 ， 下 限温度 报 用 上 警 值 和 校 验 数 据 ， Ｓ８ ２ Ｄ １Ｂ ０共 ３位 Ｅ Ｐ Ｏ Ｅ Ｒ Ｍ，并 在 Ｒ Ｍ 都 存在 镜 像 ， Ａ 以方 便 用户 操作 。Ｄ １Ｂ ０的 主要 Ｓ８ ２
摘
要： 本论述设计并实现 了一种智能型温度监测控制系统 ， 该系统具有设 定水温 、 测量并显示温度 、 自动控制加热 电路 的
功能。系统采用 Ｍ／Ｒ Ｃ Ｉ Ｃ Ｏ Ｈ Ｐ公司 的单片机 ＰＣ ６ ８７为核心 ，外围扩 展了 ８ ８位数码 管及若干 １ Ｒ Ｉ １Ｆ ７ 个 ＷＩＥ温度测量器件 Ｄ １Ｂ ０用以完成温度测量 ； Ｓ８ ２ 温度设定通过红外线接 口实现 ， 避免了直接 接触热水器所带来 的触 电危险。经验证 ， 本设 计方 案具有 操作安全 、 测量精确、 控制准确的特点 。
太阳能热水器温度控制系统-毕业设计论文
太阳能热⽔器温度控制系统-毕业设计论⽂毕业设计（论⽂）题⽬太阳能热⽔温度控制系统院别电⽓⼯程学院专业电⽓⾃动化技术班级姓名学号指导教师（职称）⽇期摘要随着社会的发展，节能技术的不断改⾰创新，太阳能成为新时代可持续发展战略中带有绿⾊标志的新型能源。
近年来，随着⼈们购买⼒的提升，太阳能热⽔器⼰经变成我们⽇常⽣活中必不可少的设备，太阳能控制器的使⽤率逐年上升。
太阳能热⽔温度控制器的硬件包括单⽚机处理器部分、⽔位和温度信息采集部分、继电器执⾏部分、显⽰部分控制部分。
根据设计系统的稳定性、精确性、节能性、适应性等原则，进⾏硬件部分设计。
控制系统的软件是服务于硬件的，系统将实时采集到的数据与相应的设定值进⾏⽐较、判断，结果是控制循环⽔泵或上⽔电磁阀的⼯作，实现各种智能控制同时，软件还要兼顾到操作⼈员⽅便地选择⼯作⽅式、设置和修改各种设定值，因为⼈们可以根据天⽓情况及⽤户的需要选择定时加热状态、⾃动加热状态软件还要设定以太阳能为优先使⽤的能源，只有在太阳能没有将⽔温加热到⽤户要求的温度下，才启动辅助能源进⾏加热。
关键词：太阳能热⽔温度控制单⽚机传感器⽔温⽔位AbstractWith the development of the society, continuous reform and innovation of energy-saving technology, solar energy into a new era of sustainable development strategy in the new energy with green logo. In recent years, with the raise of people's purchasing power, solar energy water heater has become in our daily life indispensable equipment, solar controller utilization rate increased year by year.Solar hot water temperature controller hardware including the single chip processor parts, water level and temperature data collection, the relay parts, display control part. According to the design of system stability, accuracy, energy saving, adaptability principle, hardware design.Software is in the service of the hardware of the control system, the system will be collected in real-time data comparing with the corresponding value, judgement, the result is to control the circulating water pump or water solenoid valve, to achieve a variety of intelligent control at the same time, the software gives priority to the operator to easily choose the way to work, set up and modify various Settings, because people can choose according to the weather conditions and the needs of the users regularly heating, automatic heating state software also set to gives priority to the use of solar energy, not only in the solar energy heat the water temperature to the temperature of the user requirements, to launch the auxiliary energy for heating. Keywords:Solar hot water temperature control; Single chip microcomputer; The sensor; Water level⽬录摘要 ....................................................................................................................................................... I 第1章绪论 (1) 1．1 太阳能热⽔器的发展背景 (1)1.1.1 太阳能热⽔器发展的政治法律环境 (1)1.1.2太阳能热⽔器发展的社会环境 (2)1.1.3 太阳能热⽔器发展的经济环境 (2)1.1.4 太阳能热⽔器发展的技术环境 (2)1.2 太阳能热⽔器及其控制系统发展现状 (3)1.3 本⽂所作的⼯作 (4)第2章⽅案选择 (5)2.1⽅案论证 (5)2.2系统的总体要求 (5)2.3 ⽅案选择实现 (6)第3章硬件电路芯⽚的选型 (7)3.1单⽚机选型 (7)3.2⽔温检测装置选型 (8)3.3⽔位检测装置选择 (15)3.4 显⽰器件选择 (16)3. 5 键盘模块的选择 (16)第4章硬件系统设计 (18)4. 1单⽚机最⼩系统 (18)4.1.1时钟电路 (18)4.1.2 复位电路设计 (19)4.2温度检测电路 (19)4.3⽔位检测电路 (20)4.4接⼝电路设计 (21)4.5 显⽰电路 (23)4.6报警电路 (25)4.7 键盘电路 (25)4.8辅助加热电路 (26)4.9控制电路 (27)第5章太阳能热⽔器中央控制器的软件设计 (29)5.1 系统总体软件设计 (29)5.1.1 主程序软件设计 (29)5.1.2 ⽔位检测⼦程序 (30)4.1.3 显⽰软件设计 (30)5.1.4 键盘软件设计 (30)第6章总结 (33)参考⽂献 (34)附录A 电路图 (35)第1章绪论1．1 太阳能热⽔器的发展背景在当今资源紧张不断威胁⼈们⽣活的时代，环保型的能源不断受到⼈们的重视，⽽太阳能是以它独有的优势引起了政府与民众的关注。
电热水器控制系统的设计
南京工程学院本科毕业设计（论文）题目：电热水器控制系统设计专业：自动化（数控技术）班级： K数控092 学号：*********学生姓名：指导教师：起迄日期： 2013.2.20～2013.6.08 设计地点：基础实验中心C302Graduation Design (Thesis)Design of Control System for Electric Water HeaterBySupervised byAssociate Prof.Department of Automation EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune，2013南京工程学院康尼学院本科毕业设计（论文)摘要电热水器作为人们生活中不可或缺的家用电器之一，对我们的生活水平有着重要的影响，常用的热水器主要分为以下三种：燃气式热水器，太阳能热水器以及电热水器。
太阳能热水器虽然有没有污染的优点，但是其使用受到天气与位置的较大限制，加之其不能对温度进行有效控制；燃气热水器虽然不用受到上面的限制，但是人们通常会对其使用过程中的一些危险，如一氧化碳中毒和燃气泄漏的担心，加之其安装过程非常繁琐，也渐渐淡出人们的视线；而电热水器在具有其上优点的同时，其安装十分方便，同时在当今时代，电热水器的各方面的研发已经十分的成熟，安全性也能很好的得到保证。
而随着科技的发展，传统的机械式控制系统一难以满足人们对高生活水平的要求，而在微处理器技术、传感器技术的进一步成熟的现今社会，电热水器开始摒弃传统的机械式的控制方式，转而采用全新的控制方式，，以微处理器为核心，通过传感器测温，然后再通过显示屏显示，辅以友好的人机界面，从而实现热水器的智能使控制方法。
本论文完成的控制系统是利用AT89S52单片机作为控制核心的，然后利用其现有接口外接各种硬件模块，主要有：温度测量电路，实时时钟电路，键盘，看门狗电路，加热开关，LED显示电路。
电热水器温度控制器设计
电热水器温度控制器设计作者：李陇森王超狄生明来源：《新教育时代·学生版》2017年第09期摘要：设计一种智能家用电热水器温度控制系统。
以STC89C52单片机作为控制核心，使用C语言编写程序。
使用按键键盘设定温度，温度可以精确到0.1摄氏度，并使用LED灯显示，能够精确提供用户所需温度的温水。
采用DS18B20采集温度，使用LED灯显示，精确的显示出采集的水温。
当所需温度高于当前采集的水温时，使用继电器控制外接加热源，当所需温度低于当前采集的水温时，继电器断开不加热。
当所需温度高于采集温度时，继电器吸合开始加热，基本实现了智能控制功能。
关键词：单片机 DS18B20 热水器温度控制引言随着人们生活水平的提高，热水器在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，越来越受到人们的青睐。
由于燃气热水器易受水压限制，而且安全性较差，每年使用燃气热水器造成的爆炸、中毒等事故也屡有所闻。
消费者对燃气热水器怀有一定的惧怕感，所以燃气热水器渐渐淡出市场，而智能电热水器越来越受到人们的认可。
传统的电热水器水温控制系统功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，然而采用单片机的电热水器水温控制系统功能多样化、精度高、抗干扰能力强。
电热水器水温控制系统是以STC89C52单片机作为主控制元件来能实现热水器里的水温显示在数码管，采用继电器实现自动控制加热的装置，对提高人们生活质量和工作效率具有非常重要的意义。
[1]一、设计内容电热水器温度控制系统以单片机味控制核心，主要由DS18B20温度传感器、数码管显示模块、继电器、功能按键等组成。
以STC89C52单片机作为控制核心，使用C语言编写程序。
使用按键键盘设定温度，温度可以精确到0.1摄氏度，并使用LED灯显示，能够精确提供用户所需温度的温水。
采用DS18B20采集温度，使用LED灯显示，精确的显示出采集的水温。
当所需温度高于当前采集的水温时，使用继电器控制外接加热源，当所需温度低于当前采集的水温时，继电器断开不加热。
太阳能热水器温度控制系统-毕业设计
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汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 系 统 概 述
03 硬 件 设ห้องสมุดไป่ตู้计
04 软 件 设 计
05 系 统 测 试 与 优 化
06 结 论 与 展 望
Part One
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研究太阳能热水器 的温度控制与物联 网技术的结合
THANKS
汇报人：
测试环境：室内温度、光照 强度、水箱容量等
测试结果：系统稳定性、准 确性、响应速度等
优化方案：根据测试结果， 调整系统参数，提高系统性
能
优化方案与实施
优化目标：提高太阳能热水器的温度控制精度和稳定性 优化方案：采用PID控制算法，实现温度闭环控制 实施步骤：搭建测试平台，进行参数调整和优化 优化效果：提高温度控制精度，降低温度波动，提高系统稳定性
Part Five
系统测试与优化
测试环境与设备
测试环境：室内、室外、晴天、 阴天、雨天等不同环境
测试设备：温度传感器、控制 器、太阳能热水器、数据采集 器等
测试方法：模拟实际使用环境， 进行长时间连续测试
测试指标：温度控制精度、响 应时间、稳定性、安全性等
测试过程与结果
测试方法：模拟实际使用环 境，记录温度变化、系统响 应时间等
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自动开关机：根据设定时间自动开 关热水器
远程控制：可以通过手机APP远程 控制热水器的运行状态
系统组成
太阳能集热器：收 集太阳能并将其转 化为热能
储水箱：储存热水， 保持水温稳定
基于单片机的太阳能热水器控制系统设计
基于单片机的太阳能热水器控制系统设计在当今能源紧张和环保意识日益增强的背景下，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其应用范围越来越广泛。
太阳能热水器便是其中一种常见且实用的设备。
为了提高太阳能热水器的性能和使用效率，设计一个基于单片机的智能控制系统具有重要的意义。
一、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器主要由集热器、水箱和管道等部分组成。
集热器通常安装在屋顶或其他阳光充足的地方，其内部有吸热管，能够吸收太阳能并将其转化为热能。
被加热的水通过管道输送到水箱中储存起来，以供用户使用。
然而，传统的太阳能热水器存在一些不足之处。
例如，在阳光不足或天气变化时，无法保证稳定的热水供应；水温难以精确控制，可能会出现过热或过冷的情况。
为了解决这些问题，我们需要引入单片机控制系统。
二、单片机控制系统的总体设计本控制系统以单片机为核心，结合传感器、执行器和通信模块等组成一个完整的系统。
传感器部分包括温度传感器和水位传感器。
温度传感器用于实时监测水箱内的水温，水位传感器则用于检测水箱内的水位高度。
这些传感器将采集到的信息传输给单片机。
单片机作为控制中心，对传感器传来的数据进行处理和分析，并根据预设的控制策略发出相应的控制指令。
执行器主要包括电加热装置和水泵。
当水温过低时，单片机控制电加热装置启动，对水进行加热；当水位过低时，单片机控制水泵启动，向水箱内注水。
通信模块用于实现系统与用户之间的交互。
用户可以通过手机或其他终端设备远程查看热水器的工作状态，并进行相应的操作。
三、硬件设计1、单片机选型选择一款性能稳定、功能强大且成本适中的单片机，如 STM32 系列。
STM32 具有丰富的外设资源和较高的运算速度，能够满足系统的控制需求。
2、传感器电路设计温度传感器可选用 DS18B20 数字温度传感器，其具有精度高、接口简单等优点。
水位传感器可采用压力式水位传感器，通过测量水压来确定水位高度。
传感器的输出信号需要经过调理电路进行放大、滤波等处理，然后输入到单片机的 ADC 端口。
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。
一种智能电热水器温度控制系统的设计与实现
甘肃科技纵横2010年（第40卷）第6期电热水器自上世纪八十年代初进入中国，九十年代后期在中国大规模兴起，保有量迅速增加，经过十多年的发展，电热水器市场已由成长期进入成熟期，市场增长比较稳健。
但随之而来的一系列问题也一直困扰这个行业，主要表现在安全性不高、智能化程度低。
随着科学技术的进步以及人们对安全性要求和生活质量要求的提高，这些问题已经成为制约行业发展的瓶颈。
本论述正是在仔细研究这些问题的基础上提出了智能电热水器温度控制系统的设计方案，并对方案进行了详细的论证及现场实验。
1系统设计方案智能电热水器温度控制器原理框图如图1所示。
系统采用PIC16F877为控制电路核心，单片机通过红外线接口接收来自用户设定的温度信息，并通过温度传感器DS18B20实时对水温进行测量并在数码管上进行显示，PIC16F877根据水温状况来控制继电器的通断来实现对加热电路的接入控制。
本系统还具有报警功能，如果测得用户设定温度过高或者测量出水温过高，单片机通过报警电路向用户发出声光报警，并自动切断电加热电路。
图1系统原理图温度测量功能是系统控制功能的核心，实现温度测量有几种可以选择的方案。
方案一：选择AD590，AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源，具有精度高、价格低、不需辅助电源、线性好的特点。
但是该温度传感器输出量是模拟量，这对编程调试将带来比较大的工作量。
方案二：选择DS18B20，DS18B20具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，而且输出量为数字量，单片机可以直接读取取值。
因此，本文选取DS18B20作为本设计的温度传感器。
为了避免直接操作热水器，本文通过红外线接口遥控器来实现温度控制，采用专门的红外发射与接收模块配对，这样集成的模块将带来的好处就是制作更加简易，比较容易完成，同时发射接收更稳定。
2硬件设计方案2.1温度测量电路设计DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。
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。
太阳能热水器温度控制系统设计
太阳能热水器温度控制系统设计目录1引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的目的和意义 (2)1.2.1 国内研究现状 (2)1.2.2 国外研究现状 (3)2 太阳能热水器温度控制系统总体介绍 (5)2.1 系统总体方案 (5)2.2 系统功能 (5)2.3 系统结构 (5)2.3.1 设计结构 (5)2.3.2 组成结构 (5)3 太阳能热水器温度控制系统硬件设置 (7)3.1 系统主要芯片介绍 (7)3.1.1 AT89S52单片机 (7)3.1.2 晶振电路 (8)3.1.3 复位电路 (8)3.1.4 LCD1602液晶显示屏 (9)3.1.5 DS1302时钟芯片 (9)3.2 单片机初始化程序 (10)3.3 太阳能热水器温度控制系统流程图 (11)4调试 (13)4.1 硬件调试 (13)4.2 软件调试 (13)4.3 温度控制系统的仿真调试 (13)4.3.1 仿真运行情况 (14)5 结语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (20)附录A电路原理图 (20)附录B系统程序 (21)1引言随着科技的发展，人们在享受现在化生活带来的巨大便利的同时，也越来越受到过量使用化石能源所带来的环境污染加剧和燃油价格上升所带来的困扰。
大规模使用化石燃料带来的环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。
例如，温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。
这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。
环境污染的人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。
例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。
太阳能热水器温度控制系统的设计概要
课程设计任务书学生姓名:黎德刚专业班级:自动化0801指导教师:张锐工作单位:自动化学院题目:太阳能热水器温度控制系统的设计初始条件:设计一个太阳能热水器温度控制系统，实现水温的自动检测及低于某一温度时自动启动辅助加热装置.同时用户可以自定义加热温度。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求1.构建计算机控制系统的硬件、软件框架,并详细说明理由及思路；2.显示水温,电加热水温可任意设定;3.设置温度参数后，自动启动电辅助设备加热；４。
说明书撰写格式应符合《课程设计说明书统一书写格式》.时间安排:1.系统框架、控制方案设计，2天；２.硬件系统设计，3天；3.软件系统设计，3天；4。
编写设计报告，3天。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师签名：年月日摘要在太阳能热利用技术中,太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品,同时给人们提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。
目前，太阳能热水器控制器还一直处于研究与开发阶段，市面在售的控制器绝大部分只具备温度和水位显示功能，不具备温度水位的自动控制功能。
虽然有的控制器配有电加热辅助装置，但都不是全智能型的,给用户使用带来许多不便。
单片机控制系统是对其水温与水位的不同进行检测和控制.本文设计了一个基于集成温度传感器AＤ590的温度测试仪设计（Ｌ C Ｄ,它的主要功能是利用集成温度传感器A D59０作为传感元件，集成放大器作为放大电路,A/D转换器作为数据采集器件,单片机作为数据处理器件,数码管作为显示器件。
设计最终目的为了要实现一个能对重量信息进行实时数据采集、处理及显示,并可用键盘设定阈值。
关键词：单片机太阳能热水器温控系统目录摘要。
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I I 引言。
(11 设计目的与要求（21。
１设计目的（21。
2设计要求 (22 设计思路 (3３硬件设计 (４3.1传感器的选择 (43．2放大电路（4３。
基于单片机的水温水位控制系统设计
本次设计的控制系统是以单片机作为其主控芯片，因此是一种数字化的控制方式，通过传感器配合以模数转换器将水位水温信号转换为数字信号并通过单片机处理从而完成对水位水温的自动控制,利用数字式的温度传感器大幅度的提高了温度测量的精度，并且由于以单片机为控制芯片，可以通过编程方便地扩展其功能，能够满足不同的需求，因而具有巨大的现实意义。
1、单片机的选择
方案一：采用AT89C51单片机，它具4k的Flash闪存，128字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路.具有低功耗模式，在空闲模式下CPU停止工作，但允许其他系统的正常工作。
方案二：采用AT89C2051单片机，它具有15个I/O口，2KB可重复编程的Flash并具有128byte的RAM，，两个16位定时器，一个五向量两级中断结构，一个全双工串行口，2.7V—6V的供电范围，全静态工作频率范围为0Hz-24MHz,并配备有2级程序存储器，精度较高的电压比较器。由于其I/O资源较少，不能满足系统的需求。
早期通过模拟电路实现的水位和温度参数控制上存在很多弊端，如电路复杂，成本较高，可靠性低，易受环境影响、扩展功能差等缺点。相比之下,如今数字控制对这一现状有了明显的改善，特别是传感器的发展与应用，使得这一技术的准确度也明显提高。
智能热水器温度调节系统设计
智能热水器温度调节系统设计系统设计的第一步是选择和设计合适的感温器。
感温器是用来检测热水温度的关键部件，通常有电阻式温度传感器、热电偶、红外线温度传感器等多种选择。
在选择感温器时需要考虑其精度、响应时间、适应温度范围等因素，以保证系统温度控制的准确性和稳定性。
接下来是智能控制器的设计。
智能控制器可以采用单片机、PLC或者嵌入式系统等各种控制器，通过程序控制来实现对热水器的温度调节。
控制器需要根据实时的温度信息和用户设定的目标温度，来计算控制信号并输出给执行器。
在控制器的设计过程中，需要考虑控制算法的选择、控制参数的调整方法等，以保证系统能够快速、准确地响应用户的温度设定。
执行器是将控制信号转化为具体动作的部件，通常是热水器的加热装置。
执行器可以采用电热管、热交换器、开关电源等形式，通过调整加热功率来控制热水的温度。
在执行器的选择和设计过程中，需要考虑执行器的功率、稳定性、节能性等因素，以提高系统的效率和可靠性。
系统的最后一步是人机界面设计。
智能热水器温度调节系统应该提供友好的人机交互界面，使用户能够方便地进行温度设置和监控。
界面设计可以采用触摸屏、按键或者手机APP等形式，通过图形化界面和语音提示来实现用户的操作和反馈。
在系统设计的过程中，还需要考虑安全性和节能性。
安全性方面，要对系统进行合理的电气设计和防火装置设计，以保证用户在使用过程中的安全。
节能性方面，可以利用高效的绝缘材料、隔热装置和智能控制技术，减少能量的损失和浪费。
综上所述，智能热水器温度调节系统设计需要考虑感温器、智能控制器、执行器和人机界面等多方面因素，以实现对热水温度的准确、稳定地控制。
该系统的设计不仅可以提供用户更加便捷和舒适的热水使用体验，还可以提高能源利用效率，实现节能减排的目标。
电热水器控制系统的设计【毕业设计论文】
西南科技大学毕业设计（论文）题目电热器控制系统设计院系名称西南科技大学班级学生姓名指导教师评阅教师时间摘要热水器可分为燃气式、电热式和太阳能三大类；电热式热水器又可分为储水式和即热式两种；即热式热水器又可分为电热管和电热膜两种。
总体来讲，电热水器，特别是即热式热水器已逐渐成为家庭生活时尚。
其特点是安全、出热水快、节水节能、体积小、价格低，唯一的缺点是功率容量大，功率6KW/220V时，电流达27.3A，这是即开即热特点所决定的。
本设计的主要特点是恒温以及温度可调。
采用单片机来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而进一步提高产品的质量。
本设计运用80C51单片机系统为主控制芯片。
其外围电路主要由水温检测和A/D转换、晶闸管控制、水温和状态显示、按键输入以及稳压电源等部分组成。
关键字：温度控制80C51 A/D转换Water heater can be divided into gas-powered, DianReShi and solar three major categories; DianReShi water heater and can be divided into water type and i.e. thermal type two kinds; Tankless heater, can divide again for electric heat pipe and electrothermal two kinds. Generally speaking, electric water heater, especially tankless heater has gradually become family life style. Its characteristic is safe, out of hot water quickly, save energy, small volume, low price, only drawback is the power capacity, 6KW / 220V power, current reaches 27.3 A, it is namely open i.e. thermal characteristics of the decision. The main characteristic of this design is constant temperature and temperature is adjustable. Adopts singlechip to their control not only has the control convenient, simple and flexible, but also advantages could increase the technical indexes of accused of temperature, so as to further improve the quality of the products. The 80C51 SCM system design USES mainly control chip. Its periphery circuit consists mainly of water temperature detection and A/D conversion, thyristor control, temperature, and status display, keystroke and manostat components.Key word: temperature control 80C51 A/D conversion目录1．系统介绍1.1系统原理1.2方案论证1.3芯片介绍2 硬件设计2.1电源部分的设计2.2水温检测和A/D转换电路2.3晶闸管控制电路。
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热水器温度智能控制系统设计
温度是工业生产过程中重要的物理量，尤其在冶金、机械、食品、化工等工业中，对工件的处理温度都要求严格控制，对温度的精确度和稳定性均有较高要求，温度的测量与控制直接关系到企业的生产利益甚至存亡。
目前在国内外很多温度控制系统都采用ARM 作为处理器，PID 作为温度控制方式［1］。
该控制方式对大多数控制对象均可达到满意的控制效果，但对于有特殊要求或具有复杂对象特性的系统，采用数字PID控制一般难以达到目的。
基于温度变化的非线性与模糊控制鲁棒性强、干扰和参数变化对控制效果的影响较小，尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制，将PID与模糊控制相结合来实现对温度的控制。
因此，本文以热水器为对象，运用系统控制理论，以模糊控制与数字PID控制相结合方式进行温度控制系统的设计。
1 整体方案设计
系统采用晶控电子的STC系列单片机进行下位机温度控制，同时采用PC机进行上位机控制。
上位机首先给下位机发出命令，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。
下位机不时读取设备状态数据，转化成数字信号反馈给上位机。
下位机实现现场实时控制，上位机实现远程实时监控。
系统的实现采用模块化设计思想，分别从硬件、软件来设计并综合应用。
硬件分为温度检测模块、输入输出模块、串口通信模块及加热模块几个部分；软件由上下位机同时控制，包括温度采集子程序、液晶显示子程序、键盘输入子程序、模糊PID控制子程序、串口通信子程序等。
设计主要针对控制算法来实现，系统总体设计方案如图1所示。
2 硬件电路设计
2.1温度检测模块
DS18B20是DALLAS公司生产的数字温度传感器，温度测量范围为-55℃～+125℃，测温分辨率可达0.062 5 ℃，它集温度测量与A/D转换于一体，直接输出数字量，传输距离远，。