电热水器控制与加热部分的设计
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
j
pp11.32
p1
p1.4
p1<5
<6
<7
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。
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。
即热式电热水器温度控制电路设计和分析
脉 冲信号后进行输 出。三极管Ｑ 的输 出 ４
端 与 Ａ ８ Ｓ ２ 外 部 中断 Ｉ Ｔ 相 连 ， 负 Ｔ９ ５ 的 Ｎ１ 脉 冲 产 生 后 而 引起 单 片 机 中断 。
图 ２Ａ ５ ０ 度 检 测 电 路 Ｄ９温
框 图如 图１ 所示 。
２ 控制电路设计及原理分析 ． 电 路 主 要 由 温 度 检 测 、 Ａ Ｄ 模 转 ＋ Ｖ ＋ ０ 输 入 电 压 范 围 内 ， 电路 中 电流 与 交 流 电压 保 持 一 致 ，要 求 电 路 保 持 每 ／数 ４￣３Ｖ
换 、过 零 检 测 、加 热 控 制 及 键 盘 、 显示 每 变化 １ 则 温度变 化 １ ，电路设计 如 在 半 个 交 流 电 的 周 期 内输 出 一 个 触 发 脉 Ｋ
的转换、传输及其他 操作方面起着至 关 正 弦 交 流 电压 首 先 输 入 ，经 １０ 大 阻 值 ０Ｋ 重 要 的 作 用 ， 其 中Ａ Ｄ 模 转 换 器 的 型 电阻 Ｒ ５ 电 路 进 行 分 压 限 流 后 ，输 入 ／数 Ｉ对 号 选 择 是 确 保 准 确 在 数 字 位 流 中表 达 模 两 个 反 向相 接 的光 电耦 合 器 。 当 正 弦 交
拟 信 号 ，并 提 供 数 字 信 号 处 理 功 能 平 滑 流 输 入 电压 下 降至 Ｏ 左 右 时 ， 两 个 反 接 Ｖ
接 口的关键所在 。
的 光 电耦 合 器 其 中 一 个 的发 光 二 极 管 处
本 电路 采 用Ａ Ｃ ８ ４ 为 转 换 芯 片 ， Ｄ ００ 作 于 反 向截 止 状 态 ， 与 此 同时 与之 相 对 应 Ａ Ｃ ８ ４ 属 于 ８ Ｃ Ｍ 依 次 逼近 型 的Ａ Ｄ 的 三 极 管 基 极 偏 置 电阻 上 得 电位 处 于 高 Ｄ００是 位 ＯＳ ／ 电 位 状 态 ，使 之 处 于 导 通 状 态 ， 产 生 负
储水式电热水器分层加热技术的分析研究及设计应用
所 以，只要保证 内胆项部有热水 就可 以了，我 们利 用水的热交换特 性，在热水 器顶部划分 出 小范围相对容量进 行加热 ，满足 用户在短时 间 内拥有 小容量高温水 的，虽然长 时间储存后 由 于 导热的作用使 内胆 内部的温度场 趋于均匀 ，
３０ Ｗ 。 ００
响，整个加 热周期相对延 长。这种加热 的优 势 在于 中部 以上加热充分 ，缺陷在于上部温度 提
升较慢 。
对 的容积 的划分最好 是三 个相对容 积，换句话
讲 ，也就 是在 内胆垂直截 面上 ，在 上、中、下 布置三组 电热 管。
为 了有效控制 上电热管的工作 ，我们设计 的温控器测温 的位置也进 行了相应 的更改 ，将
灵敏度 降低 。
笔者设计 的电热 水器 由于结构 的原 因，在 中心的大法兰 上集成分置 中、下 电热管 品，两 个电热管存在 明显的高度 差，中 电热管 的有 效
区域在 内胆 中部略靠下 的位置 ，下 电热管尽可 能向 下延伸 。上 电热 管在 内胆 上１４ 置 ，使 ／位
升的热水 ，满足早晨洗 涤和厨房使用 的要求。 上 加热时间的估算
温度 梯度 ；ｄ一 距离梯度 。 ｘ
水 的良好 对流换热性能 ，电热管上部水温在相
８８ 家电科技
Ｔ ｅｃｈ ｎｏｌ ｙ ｏｇ
技术
当长 的一 段 时 间 内远 远 高于 电热管 下 部 的温 度。 电热水器 的工作原理是进 水 口在 内胆 的最
下面， 出水 口在 内胆的最顶端 ，理论状态 下， 冷水将上面 的热水逐层顶 出，只要 内胆顶 部还 有热水 ，热水就从 内胆顶端源源 不断 的输 出。
电热水器架构原理及各部件的功能的细解
电热水器细解一、电热水器的架构原理1、电热水器产品结构简图：2、电热水器产品工作原理：储水式电热水器贮满水通电后，电热水器内的电热管将电热水器内胆内的水加热，当加热到所设定的温度时电路自动断开，电热管停止加热，整机处于保温状态。
当内胆内水温降低到某一温度时，电热管再次通电加热,这种状态循环往复，以便电热水器始终有热水可用。
主要可分为水路和电路两部分：1、水路部分：进水通过安全阀单向（只能进水，不能出水）进入水箱内胆，下方进水口靠近水箱底部，其进水口上方有一挡板，使进入的冷水存在底部，防止冷水冲入上部影响热水水温，出水口在内胆上部，热水比冷水轻，在水的上部分，热水出水口也在此处，所以出水总是热的，要使热水流出，必须进入冷水，增加内胆内水压，热水才能被挤流出。
关闭进水口，即使内胆存满热水也不会流出。
流出的高温热水，通过调节混水阀，使之出水温度适合使用要求。
2、电路部分：电路的主要作用是对冷水加热至设定温度。
电热水器的加热通过电热管来进行，温度的设定则通过调节温控器进行，电热水器将电能转换成热能，传给被加热的媒体（水），水达到预定温度时，温控器会自动断电，停止加热。
一段时间后，当水温比设定温度下降5℃左右时，温控器会重新工作，继续恢复加热至设定温度，如此反复工作。
电气原理图见图。
二、电热水器零部件工作原理1.内胆：内胆是热水器的核心部件，直接影响热水器的安全性能、使用性能和工作寿命。
2.镁棒主要作用在于保护电热棒，电加热棒在加热时容易与水里面的矿物质发生反应，从而减少加热棒的使用寿命。
工作原理：由于镁的活性大于加热棒的铁或铜，因此通过镁棒的作用，使水里面的矿物质先与镁棒反应。
镁是电化学序列中电位最低的金属，生理上无毒。
因此，用来制成镁棒保护内胆非常理想。
镁棒的大小直接关系到保护内胆时间的长短和保护效果的大小，镁棒越大，保护效果越好，保护时间越长。
3.防电墙：就是利用了水本身所具有的电阻（如国标规定自来水在15℃时电阻率应大于1300Ω），通过对热水器内通水管材质的选择（绝缘材料），管径和距离的确定形成“隔电墙”。
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。
关于太阳能热水器控制系统部分硬件电路的设计
关于太阳能热水器控制系统部分硬件电路的设计【摘要】该太阳能热水器智能控制系统主要是由AT89C51单片机控制、DS18B20温度传感器、独立键盘、LED数码管和报警系统等五大部分组成。
该系统能测量并显示水温、设置水温的范围，如果水温不处于所设置水温的范围则报警。
以下主要对控制系统部分硬件电路的测温电路和水位监测电路分别进行设计。
【关键词】测温电路；水位监测电路一、测温电路设计1.DS18B20的引脚图及方框图DS18B20的外形及管脚排列图如图1所示。
①GND：地信号。
②DQ：数据输入/输出引脚。
用在寄生电源下，可向器件提供电源。
③VDD：可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
2.DS18B20主要性能和功能特性描述（1）DS18B20主要性能①独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
②测温范围-55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。
③支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温。
④工作电源：3-5V/DC。
⑤在使用中不需要任何外围元件。
⑥测量结果以9-12位数字量方式串行传送。
⑦不锈钢保护管直径Φ6。
⑧用于DN15-25，DN40-DN250各种介质工业管道、小空间设备测温。
⑨标准安装螺纹M10X1，M12X1.5，G1/2任选。
⑩PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线，便于与其它设备连接。
（2）DS18B20功能特性描述DS18B20温度传感器内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性可电擦除的EERAM。
高速暂存RAM结构为9字节存储器，结构如表3.1所示。
头2个字节包含测得温度信息，第3、4字节TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。
高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑第9字节读出前面所有8字节CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。
电热水器控制系统
电子信息工程专业课程设计任务书题目:电热水器控制系统设计设计内容设计一个由8051MCU组成的电热水器控制系统.能够测量当前水温并显示；可以设置烧水温度，当无水时要有报警功能.通过这个过程熟悉温度传感器、键盘控制和七段数码管的使用，掌握51系列单片机控制和测试方法。
；用LED显示测量得到的水温值。
完成基本要求，可以适当发挥进行扩展设计.1)数码管显示：年月日时分秒；2）键盘输入修改时间、日期设置;设计步骤一、总体方案设计以51系列MCU构成核心模块，合理分配存储器资源和I/O资源。
温度采集模块建议采用DS18B20，或采用Pt100再经模数转换；显示模块用2位LED可满足需要;报警模块可采用声光等形式；输入模块可选用矩阵式键盘或键盘驱动芯片；可选用8255进行I/O扩展。
二、硬件选型工作对于每一个芯片要有具体型号,对每个分立元件要给出其参数三、硬件的设计和实现1。
选择计算机机型（采用51内核的单片机）；2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；3。
接口电路；4. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等)四、软件设计1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块;2.编写相关子程序；3。
其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。
五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。
目录一、设计要求 (1)二、设计目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1。
硬件设计 (2)1.1.单片机的选择 (2)1。
2。
水位检测电路 (6)1。
3。
温度检测电路 (7)1.4。
A/D转换器 (9)1。
5。
报警电路………………………………102.软件设计 (11)2。
1。
温度测量子程序……………………122。
2。
判断子程序…………………………132.3重要代码………………………………四、结论与展望 (14)五、心得体会及建议 (14)六、附录 (14)七、参考文献 (14)电热水器控制系统设计报告一、设计要求设计一个由8051MCU组成的电热水器控制系统.能够测量当前水温并显示；可以设置烧水温度，当无水时要有报警功能.通过这个过程熟悉温度传感器、键盘控制和七段数码管的使用，掌握51系列单片机控制和测试方法。
热水器控制原理
3、突跳式限温器和温控器
两者的主要区别：限温器不可自动复位，而温控器可以自动复位 两者均是靠金属片来感测温度，不同点是温控器的金属片在温度降低到 设定的时候，可以自动恢复；而限温器则不行。
4、继电器（我们常用的是电磁式继电器）
1）定义：继电器是一种当输入量（电、磁、 声、光、热）达到一定值时，输出量将 发生跳跃式变化的自动控制器件 继电器是一种电子控制器件，它具有控 制系统（又称输入回路）和被控制系统 （又称输出回路），通常应用于自动控 制电路中，它实际上是用较小的电流去 控制较大电流的一种“自动开关”。故 在电路中起着自动调节、安全保护、转 换电路等作用。 2）电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、 衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈 两端加上一定的电压，线圈中就会流过 一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁 就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹 簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动 触点与静触点（常开触点）吸合。当线 圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔 铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位 置，使动触点与原来的静触点（常闭触 点）吸合。这样吸合、释放，从而达到 了在电路中的导通、切断的目的。对于 继电器的“常开、常闭”触点，可以这 样来区分：继电器线圈未通电时处于断 开状态的静触点，称为“常开触点”； 处于接通状态的静触点称为“心）
A/D 转换 漏电检 测电路
显示部分
4、电源电路
将市电经变压器变压，再经过整流二极管进行整流，将交流电变 为直流电，然后经过电容滤波成比较平滑的直流电，供给CPU及 其它所需电路。 目前，电热水器的电源电路都是一样的。
D4 1N4001
RV1 14D471 AC_L
1
TR2
10 812V~200mA*2 6
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电热水器控制与加热部分的设计摘要：本设计说明书简述了热水器的发展历史，阐述了家用电热水器控制电路的构成及工作原理。
整个控制电路主要由电源电路、按键输入电路、温度检测电路、LED 显示电路、单片机控制器和蜂鸣器模拟加热电路组成。
其中的温度检测电路设计采用了温度/频率转换测温法，直接将温度信息转换为频率信号，用单片机测出频率大小，从而间接测出温度值，温度/频率转换电路简单可靠，成本低廉。
加热电路设计由于实际加热水温难以实现，故使用蜂鸣器模拟加热，重在表现设计思路。
直流稳压电源部分则是为整个控制电路提供能量。
系统程序设计主要包括主函数程序、显示扫描子函数程序、按键扫描处理子程序、加热控制函数程序与温度检测函数程序的设计。
设计说明书着重阐述了系统的工作原理、硬件构成、各部分的主要功能和软件的结构和实现。
关键词：电热水器；STC89C52；控制电路Electric water heaters, control and heating part of the designAbstract : the design of this statement on the water heater development history, elaborated the home electric water heater control circuit composition and working principle. The control circuit is mainly composed of a power supply circuit, a key input circuit, temperature detection circuit, LED display circuit, single-chip computer controller and a buzzer simulation heating circuit. The temperature detection circuit design uses a temperature / frequency conversion measurement method, the temperature information is converted to frequency signal, using single chip microcomputer to measure the frequency of size, thereby indirectly measured temperature values, the temperature / frequency conversion circuit is simple and reliable, low cost. Heating circuit design due to the actual temperature of heated water is difficult to achieve, so use the buzzer simulation heating, focusing on the performance of design thinking. DC regulated power supply part is for the entire control circuit provides energy. System program design mainly includes the main function procedures, display scanning function program, key scan processing subroutine, heating control function and temperature detecting function of program design. Design focuses on the working principle of the system, hardware composition, main function of every part and the structure of software and the realization of.Key words: Electrical water heater ; STC89C52; Control circuit目录1概述 (4)1.1论证方案 (5)2系统器件的选用 (6)2.1 单片机STC89C52 (6)2.1.1 功能特性描述 (6)2.1.2 单片机的工作方式 (9)2.2 数码管 (10)2.2.1 数码管的基本组成 (10)2.2.2 多位数码管的显示 (11)3系统硬件电路的设计 (11)3.1 直流稳压电源电路 (12)3.2 显示电路 (12)3.3 加热电路与模拟加热电路 (14)3.4 温度检测电路 (14)4系统程序的设计 (15)4.1 主函数 (15)5结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录1程序清单 (21)附录2 电路原理图................................ 错误！未定义书签。
电热水器控制与加热部分的分设计1 概述目前市场上的热水器品种主要有电热水器、太阳能热水器、燃气热水器。
对中国市场的具体情况而言，由于太阳能热水器的使用受天气限制，使用范围狭窄；燃气热水器由于以天然气等为燃料，而燃料供应又难以满足人们日益增长的生活需求，且对环境不利，因此电热水器越来越受到消费者的青睐。
家用电热水器就是让通过机体的水流转化成理想水温的热水器。
它的问世是家用电热器领域的一次新的进步，它弥补了其它热水器的不足，使之成为传统型热水器的替代品。
家用电热水器在欧美国家已经有数十年历史，省时、节能、方便、环保等特性已得到广大用户认可。
目前，随着全国电网的大幅改造，电价的大幅度下调，以及用电设施的完善，均为电热水器的普及提供了有利的条件。
据国务院近年来发布的调查结果显示，目前电热水器取代燃气热水器已占据了国内热水器市场大约65%的市场份额，并呈现不断增长的趋势。
从增长速度来看，家用电热水器年增长率高达35%。
为此，进行家用电热水器的技术改进和完善，提高其能量利用率，对环境保护和节约能源，都有不可忽视的重要意义。
家用电热水器无需储水罐，热水即开即用，减少了电能浪费，应用价值极高。
另外还具有体积小、安装方便、水温恒定、使用寿命长等优点。
其设计功能要求如下：·用2位共阳数码管显示水温。
·温度检测显示范围为25~60℃,精度为±2℃。
·设置一个工作指示灯，使加热时发亮。
·设置3个轻触开关，分别表示“加热”、“+”、“﹣”键。
1.1 论证方案目前，随着全国电网的改造，电价的大幅度下调，以及用电设施的改善，均为电热水器的大幅普及提供了有利的条件。
据国务院近年发布的调查结果显示，目前电热水器取代燃气热水器已经占据了国内热水器市场大约65%的市场份额，并呈现不断增长的趋势。
从增长速度来看，家用电热水器年增长率高达35%。
为此，进行家用电热水器的技术改进和完善，提高其能量利用率，对环境保护和节约能源，都有不可忽视的重要意义。
按照快热式电热水器的设计功能要求，设计采用如图1-1 所示的模块组成系统，即由温度检测电路、按键输入电路、电源电路、单片机控制器、LED显示电路和模拟加热控制电路组成，以实现设计的功能。
图1-1快热式电热水器系统组成框图为了达到快热的效果，快热式电热水器取消了储水罐，使得冷水在进入加热管后立即被加热，这要求加热管有较大的功率，家用电热水器一般采用简单方便的电热丝加热。
对于加热功率的控制，比较理想的方法是采用可控硅来控制功率，电路简单而且控制方便。
2 系统器件的选用2.1 单片机STC89C52STC89C52是一个低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内内置通用8位中央处理器，内置功能强大的单片微机的STC89C52为课题的具体设计提供了高性价比的解决方案。
STC89C52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，STC89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
2.1.1 功能特性描述STC89C52提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，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，同时，STC89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。
a) 主要功能特性·兼容MCS-51指令系统·4k可反复擦写(>1000次)Flash ROM·32个双向I/O口·可编程UARL通道·两个16位可编程定时/计数器·全静态操作0-24MHz·1个串行中断·128x8bit内部RAM·两个外部中断源·共6个中断源·可直接驱动LED ·3级加密位·低功耗空闲和掉电模式·软件设置睡眠和唤醒功能b) STC89C52单片微机内部结构STC89C52单片微机内部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，两个16位的定时/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。
单片微机内部最核心的部分是CPU，它是单片微机的大脑和心脏。
CPU的主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入/输出端口的数据传输、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等，CPU按其功能可分为运算器和控制器两部分。
控制器由程序计数器PC、指令储存器、指令译码器、实时控制与条件转移逻辑电路等组成。
它的功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过实时控制电路，在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的操作。