电热水器控制系统课程设计报告
热水器温度控制系统课程设计
热水器温度控制系统课程设计1. 概述热水器温度控制系统是一种用于控制热水器的温度并确保热水器在安全范围内运行的系统。
该系统通过传感器监测热水器的温度，并根据设定的温度范围通过控制回路调节加热器的工作状态来实现温控。
本课程设计旨在通过理论学习和实践操作，帮助学生了解并掌握热水器温度控制系统的工作原理、电路设计、程序编写以及系统调试等知识和技能。
2. 课程设计内容2.1 系统结构设计首先，需要对热水器温度控制系统的结构进行设计和规划。
系统应包括以下组成部分：•温度传感器：负责感知热水器的温度，并将温度信息传递给控制器。
•控制器：根据温度传感器提供的信息，通过控制回路控制加热器的工作状态，以达到设定的温度范围。
•加热器：负责将电能转换为热能，实现热水器的加热功能。
•显示器：用于显示热水器的当前温度以及设定的温度范围。
•按钮和开关：用于设置温度范围和控制加热器的开关状态。
2.2 电路设计与连接热水器温度控制系统的电路设计是实现系统功能的重要环节。
学生需要根据给定的要求和元器件进行电路设计，并通过连接线将各个元器件进行连接。
电路设计的关键是理解温度传感器、控制器、加热器和显示器之间的电路连接方式，并正确连接相应的引脚。
2.3 程序编写为了实现热水器温度控制系统的自动化控制，学生需要编写相应的程序。
程序的编写可以采用常见的嵌入式系统开发语言，如C语言。
编写程序时，学生需要根据系统的要求，编写传感器数据采集、控制算法以及与控制器的通信等功能。
2.4 系统调试与功能测试完成系统的硬件连接和程序编写后，学生需要进行系统的调试以确保系统能够正确运行，并进行功能测试以验证系统的性能。
调试过程包括检查电路连接是否正确、检查程序逻辑是否正确、检查温度传感器和控制器之间的通信是否正常等。
功能测试的目的是验证系统是否能够按照设定的温度范围正确控制热水器的温度，并能够在温度超出设定范围时发出警报或采取其他保护措施。
3. 实验项目安排针对热水器温度控制系统的课程设计，我们安排以下实验项目：1.了解热水器温度控制系统的结构和工作原理。
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。
电热水器课程设计
电热水器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电热水器的基本工作原理，掌握其主要部件的功能和作用。
2. 学生能掌握电热水器使用时的安全知识和节能措施。
3. 学生了解不同类型电热水器的特点及适用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识正确操作电热水器，排除简单的故障。
2. 学生能够分析电热水器的能效，提出合理的节能措施。
3. 学生能够运用比较、分析的方法，选择合适的电热水器。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电热水器技术的兴趣，激发学习热情。
2. 增强学生的安全意识，使其在使用电热水器时能够自觉遵循安全规定。
3. 培养学生的节能环保意识，使其在生活中能够关注能源消耗，倡导绿色生活。
课程性质：本课程属于科学实践活动课程，以实践操作和理论分析相结合的方式进行教学。
学生特点：学生为初中年级，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：结合学生的特点，注重实践与理论相结合，培养学生的动手能力和解决问题的能力，同时关注学生情感态度价值观的培养。
通过具体的学习成果分解，使学生在实践中掌握电热水器的相关知识，提高安全意识和节能意识。
二、教学内容1. 电热水器的基本原理：涉及电流的热效应、电阻加热的原理等，对应教材第四章第一节。
- 了解电热水器的工作原理；- 掌握电流热效应在电热水器中的应用。
2. 电热水器的结构与功能：分析电热水器的主要部件，如加热体、温控器、漏电保护器等，对应教材第四章第二节。
- 识别电热水器的主要部件；- 了解各部件的作用和功能。
3. 电热水器使用安全与节能：介绍安全使用电热水器的方法、节能措施和注意事项，对应教材第四章第三节。
- 掌握安全使用电热水器的方法；- 学习节能技巧和日常维护。
4. 电热水器类型及选择：介绍不同类型的电热水器，如储水式、即热式等，并学会如何选择合适的产品，对应教材第四章第四节。
- 了解各种类型电热水器的特点；- 学习选择电热水器的方法和依据。
10号题目PLC三相电热器控制系统课程设计
目录第1章三相电热器控制工艺分析 (1)1.1电热器的发展 (1)1.2 硬件选择 (1)1.3 PLC接线图 (2)1.4 系统变量定义及分配表 (2)1.5 系统接线图设计 (3)第2章 PLC控制系统设计 (4)2.1 控制程序流程图设计 (4)2.2控制程序设计思路 (5)第3章 PLC监控系统软件设计 (7)3.1 PLC与上位监控软件通讯 (7)3.2 上位监控系统组态设计 (7)第4章 PLC梯形图 (9)第5章课程设计心得 (10)参考文献 (11)附录 (12)第1章三相电热器控制工艺分析1.1电热器的发展电加热是将电能转换为热能的过程。
自从发现电源通过导线可以发生热效应之后，世界上就许多发明家从事于各种电热电器的研究与制造。
电热的发展及普及应用也与其它行业一样，遵循着这样一个规律：从先进的国家逐步推广到世界各国；从城市逐步发展到农村；由集体使用发展到家庭、再到个人；产品由低档发展到高档。
十九世纪处于萌芽阶段的电热电器大都是拙劣的，最早出现是用于生活的电热电器，1893年电慰斗的雏型首在美国出现并使用，接着到1909年出现电灶的使用，那是在炉灶中放置电加热器，也就是说加热从柴禾转移到电气，即从电能转变为热能。
但是真正电热电器工业的急速发展，却是在用作电热元件的镍铬合金的发明之后。
1910年美国首先研制成功用镍铬合金电热丝制作的电慰斗，这就从根本上改善了电慰斗结构，使用慰斗迅速得到普及。
到1925年在日本出现在锅中安装电热元件的产品，成为现代电饭锅的原形。
在这阶段工业上也出现实验室用电炉，熔胶炉、暖气器等电热产品。
1910年至1925年是电热电器历史上的大发展阶段，在家庭和工业方面，电热电器各种品种的出现和普及应用都得到了急速的发展，而尤以家庭方面为甚。
所以镍铬合金的发明是奠定了电热电器工业发展的基础。
电加热器是一种消耗电能转换为热能，来对需加热物料进行加热。
在工作中低温流体介质通过管道在压力作用下进入其输入口，沿着电加热容器内部特定换热流道，运用流体热力学原理设计的路径，带走电热元件工作中所产生的高温热能量，使被加热介质温度升高，电加热器出口得到工艺要求的高温介质。
电热水器控制器课程设计
电热水器控制器课程设计课程背景电热水器是现代家庭必备的家电之一，它能够提供热水供应，满足人们的生活需求。
电热水器控制器作为电热水器的核心部件，起到控制热水器运行的作用。
掌握电热水器控制器的工作原理和设计方法，对于电气工程专业的学生来说是非常重要的。
本门课程旨在通过设计一个完整的电热水器控制器，让学生掌握电热水器控制器的工作流程和相关电路的设计原则。
通过理论学习和实践操作，提高学生的专业能力和创新思维，为他们今后在相关领域的工作打下良好的基础。
课程目标本课程的主要目标是使学生能够： - 理解电热水器的基本工作原理和相关电路知识； - 掌握电热水器控制器的设计方法和流程； - 运用相关知识设计一个功能完善的电热水器控制器； - 深入理解电热水器控制器的各个模块的功能和相互作用；- 提高学生的团队合作能力和解决问题的能力。
课程大纲课程共分为以下几个模块:模块一：电热水器原理与电路设计•电热水器工作原理•电热水器的基本电路结构•电热水器控制器的功能和设计要求•控制器与电热水器之间的接口设计模块二：单片机的基础知识•单片机的基本原理和工作方式•单片机的编程语言和开发环境•单片机的GPIO口、定时器和中断等模块的应用模块三：电热水器控制器的软件设计•控制器的状态机设计•控制器的界面设计•控制器的温度控制算法设计模块四：电热水器控制器的硬件设计•控制器的电源电路设计•控制器的输入电路设计•控制器的输出电路设计•控制器的外设选型和连接方式模块五：电热水器控制器的调试与测试•控制器的功能测试•控制器的性能测试•控制器的稳定性和可靠性测试二级课程项目设计学生需要在课程结束后，以小组为单位完成一个电热水器控制器的设计项目。
项目要求包括以下内容：•电热水器控制器的硬件设计和制作•电热水器控制器的软件编程和调试•电热水器控制器的功能测试和性能评估评分方式•平时考勤、作业和课堂表现：30%•期中考试：20%•课程项目：50%参考书目•《电热水器原理与设计》•《单片机原理与应用》•《模拟电子技术基础》•《数字电路与逻辑设计》•《嵌入式系统设计与应用》总结通过本门课程的学习，学生将能够全面了解电热水器控制器的工作原理和设计方法，掌握电热水器控制器的软硬件设计技术，提升自己在相关领域的竞争力。
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）。
热水器温度控制系统课程设计
热水器温度控制系统课程设计一、课程设计的背景和意义热水器是家庭生活中必不可少的设备之一，而热水器温度的控制对于使用者的安全和舒适度具有重要意义。
因此，设计一个热水器温度控制系统是非常有必要的。
本次课程设计旨在培养学生的实践能力和创新思维，提高其对于电子技术和控制系统的理解和应用。
二、课程设计的目标1.了解热水器温度控制系统的基本原理和构成；2.学习单片机编程技术；3.实现热水器温度控制系统；4.调试和测试热水器温度控制系统。
三、课程设计内容1. 热水器温度控制系统概述介绍热水器温度控制系统的基本原理、作用、构成等内容，并讲解其在实际应用中所起到的作用。
2. 单片机编程技术学习单片机编程技术，包括单片机基础知识、汇编语言、C语言等内容。
同时，介绍单片机与其他外围设备（如传感器、显示屏等）之间的通信方式。
3. 热水器温度控制系统的设计根据热水器温度控制系统的要求，设计出相应的电路图和程序，并进行仿真和调试。
具体包括：（1）硬件设计：根据实际需求，选择合适的元器件，如温度传感器、继电器等，并进行电路图设计；（2）软件设计：编写单片机程序，实现热水器温度控制功能；（3）系统集成：将硬件和软件进行集成，形成完整的热水器温度控制系统。
4. 系统测试与优化对于已经完成的热水器温度控制系统进行测试和优化。
具体包括：（1）测试功能：通过实验验证热水器温度控制系统是否能够正常工作；（2）优化性能：对于出现的问题进行分析和解决，提高热水器温度控制系统的性能。
四、课程设计方案1. 需要的设备和材料单片机开发板、LCD显示屏、数码管、继电器、NTC热敏电阻、杜邦线等。
2. 设计流程（1）了解热水器温度控制系统原理和构成；（2）学习单片机编程技术；（3）进行硬件设计，包括电路图设计、元器件选择等；（4）进行软件设计，编写单片机程序；（5）将硬件和软件进行集成，形成完整的热水器温度控制系统；（6）对热水器温度控制系统进行测试和优化。
电热水炉温度控制课程设计报告
电热水炉温度控制课程设计报告引言背景电热水炉是一种常用的加热设备，广泛应用于家庭和工业领域。
温度控制是电热水炉的核心功能之一，能够确保热水的稳定供应，并保护设备的安全运行。
因此，掌握电热水炉温度控制原理与方法非常重要。
目的本课程设计旨在通过深入研究电热水炉温度控制技术，使学生掌握温度控制的基本原理、调节方法和控制策略，以及应用电热水炉温度控制的实际案例。
基础知识1. 电热水炉的工作原理•电热水炉的结构•电热水炉的加热原理•电热水炉中的传热方式2. 温度传感器•常用的温度传感器类型•温度传感器的原理和特点温度控制原理1. 温度控制基本原理•温度的定义与测量•温度控制的目标和要求2. 温度控制回路•温度控制回路的组成•温度控制回路的工作原理温度控制方法与策略1. 开环控制与闭环控制•开环控制的特点和应用范围•闭环控制的特点和应用范围2. 常用的温度控制方法•模拟控制方法•数字控制方法3. 温度控制策略•常用的温度控制策略•温度控制策略的选择原则电热水炉温度控制设计1. 温度控制系统设计流程•确定控制目标和要求•选择合适的温度传感器•设计温度控制回路•选择合适的控制方法和策略•进行系统的仿真和调试2. 实例分析•选取一个具体的电热水炉温度控制案例•分析该案例的控制目标和要求•设计该案例的温度控制系统实验与应用1. 实验内容•搭建电热水炉温度控制系统实验平台•进行温度控制实验•分析实验结果2. 应用案例•介绍一些实际应用电热水炉的场景•分析并设计相应的温度控制方案总结通过本课程设计，学生将深入了解电热水炉温度控制的原理与方法。
掌握温度控制基本原理、温度传感器的选择与应用、温度控制方法与策略的设计，以及应用电热水炉温度控制的实例分析。
同时，通过实验与应用案例的学习，能够将所学知识应用到实际场景中，并具备分析和解决温度控制问题的能力。
电热水器课程设计报告
西安邮电学院测控仪器课程设计报告书题目：电热水器的设计系部名称：信息与控制系学生姓名：刘志伟（01）王宇（07）付国伟（13）李航（35）专业名称：测控技术与仪器班级：测控0504班时间：2007年12月10日至12月 21日电热水器的设计一、设计目的：用热电式传感器（热敏电阻）设计一个电热水器。
当热水器内的水温低于950 C时，控制电路给出信号使电热水器电源接通，给水加热，加热时红色指示灯亮；当热水器内的水温达到950 C使，控制电路自动切断热水器电源，停止给水加热，使其处于保温状态，停止加热时，黄色指示灯亮。
二、设计要求：（1）可控制电热水器电源接通或断开。
（2）可显示相应的控制状态。
三、设计器材：四、设计方案及分析（包含设计电路图）1、LM324的功能及引脚：LM324 是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
如图1所示：图1其内部的四个运算放大器, A, B, C, D 以及引脚功能如下：LM324中的每一组运算放大器可用图2所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
图22、继电器的继电特性：电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。
一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。
当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开。
我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性（参考图3）。
释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即 Kf= xf /xx触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P0图33、负温度系数热敏电阻（NTC）极其特性：NTC具有很高的负温度系数，特别实用于-100——3000 C之间测温。
电热器控制系统的设计
题目: 电热器控制系统的设计专业: 机械制造与自动化班级:机械制造与自动化学号:姓名:指导老师:2011 年 5 月摘要随着社会的不断发展，人们已经越来越离不开电了。
不管在什么领域，从事着什么项目，电都和我们密不可分，并且电的需求也越来越大。
当今社会，人们凭借着自己的智慧，把电能转变成其他各种形式的能量。
但这又离不开一个完善的控制系统，人们究竟是怎么安全可靠的完成电能到其他形式能量的转换的喃？这里我们主要来研究电热器控制系统的设计，本课题通过三相电热器控制PLC控制系统来对电热器进行研究，来使人们更加深刻的了解电热器及其控制系统，使人们以后能更加方便安全的使用电热器。
关键字:电热器能量 PLC控制系统目录第一章电热器的介绍.........................................1.1 电热器的概念及发展.......................................1.2电热器相关常识.....................................1.2.1 电热器的的分类..................................1.2.2 电热器的热能的计算..............................1.2.3 电热器热效应参数................................1.2.4 电热管.........................................1.3 三相电热器的工艺分析...................................... 第二章三相电热器控制PLC控制系统设计........................2.1三相电热器控制程序流程图设计..............................2.2 三相电热器控制程序设计思路................................ 第三张三相电热器控制PLC监控系统设计.........................3.1 PLC介绍.............................................3.1.1 PLC概念......................................3.1.2 PLC结构......................................3.1.3 PLC的工作原理...............................3.2 PLC与上位监控软件通讯...................................3.3 上位监控系统组态设计....................................3.4 三相电热器控制PLC监控系统梯形图.......................结论与体会....................................................... 致辞.............................................................. 参考............................................................. 附录.............................................................前言近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用不断走向深入，同时带动着工业控制的日新月异的更新。
电热水器控制系统课程设计报告参考模板
课程设计电热水器控制系统课程名称单片机原理及应用技术学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器(计算机测控) 班级2010级(1)班学号3110002441学生姓名彭港健指导教师邓耀华/王桂棠2012 年 06 月 21 日摘要在本次课程设计中，根据课题要求，我们组员通过查找资料、分析、讨论，最终确定下本方案。
本方案主要功能是实时检测水温，当温度低于60度是自动加热，高于90度是停止加热，实现智能控制热水器的储水量。
在满足基本功能的前提下，为了能使电路简单，反应快速，并尽量减低成本。
电源选用5V直流电压。
而从方案设计、分析，比较确定方案，到确定参数，并在原来的基础上考虑添加扩展功能，理论计算分析，以及电路原理图的绘制，电路板的焊接调试，最后的撰写设计报告，我们小组各成员一起协商讨论，分工合作，终于圆满地完成了本次的课程设计。
关键词：单片机，温度传感器，LED灯，数码管，智能控制AbstractIn this course design, according to the topic request, we members through the search, data analysis, discussion, and finally determined that this scheme. His own cause of the NE555, and the circuit, non-contact switch circuit, alarm analog circuits and power circuit four parts. The main function is clever way to realize the electric fan protection and alarm, namely in hand touches the electric fan metal shell, fan would immediately lose electric and also issued the alarm, has warned not to touch; When people leave a few seconds after about metal shell, fans auto reply operation. Meeting the basic function of the premise, in order to enable circuit is simple and quick response, and try to reduce costs. Choose 6V dc power supply voltage. And the scheme design, analysis, determined scheme, to determine the parameters, And consider adding extended on the basis of original features, theoretical analysis and circuit schematics drawing, welding and debugging of circuit board, the final written design report, our consultations with the members of the group, Division, and finally successfully completed this course design.Keywords: Single-chip microcomputer ,Temperature sensor ,LED lights目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .......................................................................................................................................... I II 前言 .. (1)一.方案详解 (2)二.原理流程图 (4)图3 热水系统Protuse仿真原理图 (5)三.器件清单 (6)四.元器件简介 (7)3.1芯片DS18B20 (7)3.1.1 DS18B20的主要特性 (7)3.1.2 DS18B20的外形和内部结构 (8)3.1.3 DS18B20工作原理 (8)3.2 元件8952特性介绍 (10)五.小组作品功能展示 (14)六．热水系统控制源程序 (18)七.遇到的问题与解决方法 (25)八.个人心得体会 (26)前言科学技术的快速发展往往能给人们的生活带来很多便利，科学技术的产物——热水器，就是其中一个。
三相电热器控制课程设计报告
湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:电气控制与PLC应用课程设计设计题目：三相电热器控制系别：通信与控制工程系专业：自动化学生姓名：李瑜肖驰李俊霖焦凝礼学号: 08421252 08421246 08421238 08421243起止日期: 2011年12月21日~ 2011年12月28日指导教师:曹锋李新君教研室主任：方智文指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩李瑜肖驰焦凝礼李俊霖1、设计过程中出勤、学习态度等0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日摘要近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动着工业控制的日新月益更新。
由于PLC自身的特点和优势，在工业控制中PLC已得到广泛应用，包括机械、冶金、化工、电力、运输建筑等众多领域，应用范围也在不断扩大。
三相电热器控制系统就是一个简单的PLC应用，主要运用PLC所具备继电器、计数器及特殊继电器的功能来实现，并且运用模拟的方式来检测系统的可行性。
而在PLC控制程序中注重的是互锁的实现、定时器和计数器组成的有限振荡实现灯的闪烁。
程序中可分为两方面的控制：第一，点动即用X005的开关状态实现对电热器的点动控制；第二，启动即用X001、X002和X004来实现对电热器的启动和停止；第三，系统的保护电路。
关键词：PLC；振荡；特殊继电器；计数器（C）；调试；定时器(T)目录第1章引言 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 设计要求 (1)第2章系统总体方案设计 (2)2.1方案设计与对比 (2)2.1.1方案一 (2)2.1.2方案二 (3)2.2系统硬件配置及组成原理 (4)2.2.1可编程序控制器PLC的基本组成 (4)2.2.2PLC的工作原理 (4)2.2.3系统硬件配置 (5)2.2.4系统组成原理 (6)2.3系统变量定义及分配表 (7)2.4系统接线图设计 (7)2.5系统可靠性设计 (8)第3章控制系统设计 (9)3.1控制程序流程图设计 (9)3.2控制程序时序图设计 (10)3.3控制程序设计思路 (11)3.4创新设计内容 (13)第4章系统调试及结果分析 (14)4.1系统调试及解决的问题 (14)4.2结果分析 (15)第5章致谢 (16)参考文献 (18)附录一（梯形图） (19)附录二（指令表） (22)三相电热器控制第1章引言1.1设计目的通过本次课程设计掌握PLC的编程原理、思路及硬件的接线方式。
电子技术课程设计报告—热水器
电子技术课程设计报告智能热水器控制器学号专业班级姓名目录一、内容与要求 (1)二、系统框图及模块说明 (1)2.1系统ASM图 (1)2.2模块说明 (1)2.2.1初始化模块 (1)2.2.2加热模块 (4)2.2.3保温模块 (5)2.2.4用水模块 (6)2.2.5未启动模块 (7)2.2.6计时器模块 (8)2.2.7主模块 (10)三、硬件实现： (11)3.1演示环境： (11)3.2演示过程 (13)四、分析与总结 (13)课设分析 (13)课设总结 (13)一、内容与要求1.1能显示水温最大70°能进行最高水温设置，按键每按下即可设置：40°、50°、60°、70°，每次复位后默认70°1.2启动键按下后水温逐渐升高，每10秒升1度，加热指示灯亮；1.3升高到设置的最高水温即进入保温状态，保温指示灯亮；1.4加热或保温时使用热水，每20秒温度下降1度；1.5系统未启动状态下，水温每10秒下降1度；水温下降到气温即停止。
气温可人为输入。
1.6用Verilog语言对设计进行描述，并下载到实验板上调试成功。
二、系统框图及模块说明2.1系统ASM图2.2模块说明2.2.1初始化模块1）气温设置（1）说明气温设置共有两个输入：ka_up，ka_down。
其中ka_up用于升高气温，在ka_up保持为高电平时，每经过一个时钟周期，气温上升一度，同时初始水温对应上升一度其中ka_down用于升高气温，在ka_down保持为高电平时，每经过一个时钟周期，气温下降一度，同时初始水温对应下降一度。
（2）程序清单如下：//**********************set the temperature of atmosphere********************// if(ka_up==1&&ka_down==0&&kw==0&&kg==0)beginif(atp_out[3:0]==4'd9&&wtp_out[3:0]==4'd9)beginatp_out[3:0]<=0;atp_out[7:4]<=atp_out[7:4]+4'd1;wtp_out[3:0]<=0;wtp_out[7:4]<=wtp_out[7:4]+4'd1;endelsebeginatp_out[3:0]<=atp_out[3:0]+4'd1;wtp_out[3:0]<=atp_out[3:0]+4'd1;endendelse if(ka_down==1&&ka_up==0&&kw==0&&kg==0)beginif(atp_out[3:0]==4'd0&&atp_out[7:4]>0)beginatp_out[3:0]<=4'd9;atp_out[7:4]<=atp_out[7:4]-4'd1;wtp_out[3:0]<=4'd9;wtp_out[7:4]<=wtp_out[7:4]-4'd1;endelse if(atp_out[3:0]==4'd0&&atp_out[7:4]==4'd0)atp_out<=atp_out;elsebeginatp_out[3:0]<=atp_out[3:0]-4'd1;wtp_out[3:0]<=atp_out[3:0]-4'd1;endend//*****************************************************************//（3）仿真结果如下：2）加热水温设置（1）说明水温设置有一个输入：ks当设置气温小于40℃时，设置加热水温初始值为40℃；保持ks为高电平时，每经过一个时钟周期，设置水温增加10 ℃；一直保持ks为高电平，则设置温度在40℃—70℃之间循环；当设置气温大于或等于40℃时，设置加热水温初始值是大于气温的40、50、60或70中的一个。
电热水器控制系统
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；
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。设计以AT89C51单片机为核心，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。
二、设计目的
运用我们所学的专业知识，采用单片机为主控芯片设计电热水器控制系统并辅以外围电路设计，既能加深我们对专业知识的理解，又能培养专业知识与实践相结合的实践技能，提高我们分析、解决问题的能力。
三、设计具体实现
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。硬件是指以微控制器作为核心，由外接温度测量电路、键盘、复位、热水器加热开关、LED显示电路、报警电路组成。
P1口：P1口是一个具有部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
家用电热水器控器实验报告
家用电热水器控器实验报告
实验目的：
通过实验掌握家用电热水器控制器的基本原理和使用方式，了解其工作原理及控制方法。
实验器材：
1. 家用电热水器控制器
2. 电源线
3. 电阻箱
4. 蜂鸣器
5. LED灯
实验步骤：
1. 将电源线插入电源插座，并将其连接电热水器控制器的电源插头上。
2. 打开家用电热水器控制器的电源开关。
3. 调整电阻箱的电阻值，观察LED灯和蜂鸣器的亮度和声音的变化。
4. 将电阻箱的电阻值逐渐增大，观察LED灯和蜂鸣器的亮度和声音的变化。
5. 记录实验数据。
实验结果：
通过实验，我们发现家用电热水器控制器的工作原理是通过调整电阻箱的电阻值来控制LED灯和蜂鸣器的亮度和声音的变化。
随着电阻值的增大，LED灯和蜂鸣器的亮度和声音也逐渐变大，反之亦然。
实验结论：
家用电热水器控制器是一种通过电阻箱控制LED灯和蜂鸣器亮度和声音的设备，其工作原理简单易懂。
掌握其原理和使用方法对于电气工程师和电器维修师来说非常重要。
电热水器控制系统
目录一、设计要求 (2)二、设计目的 (2)三、设计的具体实现 (2)1.系统整体设计方案 (2)2.硬件设计 (2)3.软件设计 (12)四、心得体会及建议 (21)五、参考文献 (22)电热水器控制系统设计报告一、设计要求：1.测量热水器的温度，并显示，范围0—70摄氏度。
2．可人工设置热水气内烧水温度，范围20到70摄氏度3．当热水器内无水时有报警提示，并且开关自动关闭4．可以限定烧水时间二、设计目的通过课程设计使学生更进一步掌握单片机原理与应用课程的有关知识，提高使用汇编语言编程的能力，加深对汇编语言的理解。
通过查阅资料，阅读程序，提高设计程序的能力及动手能力，使编程水平有一定的提高，同时也使学生通过动手进行硬件设计及程序设计从而提高解决实际问题的能力。
学习和巩固单片机技术、电子技术、等知识，使对已学过的基础知识更深入的了解。
学会独立思考问题，同时培养良好的科学态度和严谨的设计习惯。
三、设计的具体实现1.系统的整体设计方案：电热水器控制系统的整体设计方案包括硬件设计和软件设计。
硬件是指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。
根据功能需求说明，本着节约开发成本、增加系统的可靠性、减少体积等原则进行电热水器的硬件设计。
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Pt1 000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，主要是取得时钟的小时和分钟；键盘有4个按键组成；看门狗电路提高系统的性能；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。
家用电热水器控制器实验报告
电子电路实验实验总结报告题目名称：家用电热水器控制器学生姓名：学号：学生电话：指导教师：验收日期：2015 年5 月电工电子实验教学中心制摘要电热水器是当前社会家居生活必要的生活用品，区别燃气热水器和太阳能热水器，电热水器是以电作为能源进行加热的热水器。
目前，电热水器按加热功率大小可分为储水式，即热式和速热式三种形式。
根据《中国家用热水器产业技术路线图》(2012版)显示，未来中国电热水器的研发需求包括安全可靠、节能、低碳环保、舒适健康、产品结构升级、建筑一体化以及智能化七个方面。
如今，传统电热水器挂墙安装受空心墙等原因影响，易掉落，不安全！“大水桶”裸露不美观，占空间。
部分厂家开始考虑建筑一体化或者家居一体化产品，市面上一种集成式热水器便是此类。
集成式热水器，是将热水器和浴室柜集成设计，设计理念上与传统热水器有很大不同，是一种全新的尝试。
本文主要对家用电热水器的进水控制部分和温度控制部分两个部分进行分别设计。
采用自上而下的方法完成设计，本文比较详细的介绍了家用电热水器各部分的工作原理，并采用Multisim12软件进行电路各部分的仿真。
仿真结果表明，进水控制部分，进水监测，水位预置，进水控制各电路功能达到标准，即通过【预置/进水】按键，完成预置和进水的切换，通过【脉冲】按键，预置水位，通过开关来模拟水位情况，通过对预置水位和模拟的水位的比较，来监测水位控制进水阀的工作，当水位达到一处水位时，报警；温度控制部分，温度检测，温度预置，和加热器控制各电路功能达到标准，即通过【预置/加热】按键完成预置和加热器控制功能的切换，通过电桥来完成温度和电压的转换，在通过A/D转化器来把模拟量变成数字量，通过数码管显示，再与预置的温度进行比较，来控制加热器的工作，并当出现水位过低时，强制停止加热器工作，以防止发生危险。
从功能及技术性能测试结果来看，设计满足要求从功能及技术性能测试结果来看，本文介绍的家用电热水器控制器已经达到设计要求。
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课程设计电热水器控制系统课程名称单片机原理及应用技术学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器(计算机测控) 班级2010级(1)班学号**********学生姓名彭港健指导教师邓耀华/王桂棠2012 年 06 月 21 日摘要在本次课程设计中，根据课题要求，我们组员通过查找资料、分析、讨论，最终确定下本方案。
本方案主要功能是实时检测水温，当温度低于60度是自动加热，高于90度是停止加热，实现智能控制热水器的储水量。
在满足基本功能的前提下，为了能使电路简单，反应快速，并尽量减低成本。
电源选用5V直流电压。
而从方案设计、分析，比较确定方案，到确定参数，并在原来的基础上考虑添加扩展功能，理论计算分析，以及电路原理图的绘制，电路板的焊接调试，最后的撰写设计报告，我们小组各成员一起协商讨论，分工合作，终于圆满地完成了本次的课程设计。
关键词：单片机，温度传感器，LED灯，数码管，智能控制AbstractIn this course design, according to the topic request, we members through the search, data analysis, discussion, and finally determined that this scheme. His own cause of the NE555, and the circuit, non-contact switch circuit, alarm analog circuits and power circuit four parts. The main function is clever way to realize the electric fan protection and alarm, namely in hand touches the electric fan metal shell, fan would immediately lose electric and also issued the alarm, has warned not to touch; When people leave a few seconds after about metal shell, fans auto reply operation. Meeting the basic function of the premise, in order to enable circuit is simple and quick response, and try to reduce costs. Choose 6V dc power supply voltage. And the scheme design, analysis, determined scheme, to determine the parameters, And consider adding extended on the basis of original features, theoretical analysis and circuit schematics drawing, welding and debugging of circuit board, the final written design report, our consultations with the members of the group, Division, and finally successfully completed this course design.Keywords: Single-chip microcomputer ,Temperature sensor ,LED lights目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .......................................................................................................................................... I II 前言 .. (1)一.方案详解 (2)二.原理流程图 (4)图3 热水系统Protuse仿真原理图 (5)三.器件清单 (6)四.元器件简介 (7)3.1芯片DS18B20 (7)3.1.1 DS18B20的主要特性 (7)3.1.2 DS18B20的外形和内部结构 (8)3.1.3 DS18B20工作原理 (8)3.2 元件8952特性介绍 (10)五.小组作品功能展示 (14)六．热水系统控制源程序 (18)七.遇到的问题与解决方法 (25)八.个人心得体会 (26)前言科学技术的快速发展往往能给人们的生活带来很多便利，科学技术的产物——热水器，就是其中一个。
随着人们生活水平的日益提高，热水器正在走进每一个家庭。
我国近年来产量增长最快的家电产品之一，也正在不断发展和改进，日益满足人们生活的需求。
我们这次做的是一个电热水控制系统，是通过芯片8951 对热水器进行加热和加水控制，从而实现热水器的基本功能。
一.方案详解设计目标及方案选择方案一：以AT89C51单片机为控制中心的智能热水系统目前家电市场上的电热水器有连续水流式，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，而且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，因此电热水器的智能化成为必然趋势。
采用单片机来实现电热水器的智能化，主要是因为其采用面向控制的指令系统，实时控制功能特别强。
CPU可以直接对I/O口进行输入、输出操作及逻辑运算，并且具有很强的位处理能力，能有针对性的结局由简单到复杂的各类控制任务。
单片机作为嵌入式应用的微型计算机，由于其出色的性价比，极强的实用性，它取得了巨大的发展。
以AT89C51单片机为控制中心的智能电热水器AT89C51单片机具有结构简单、控制能力强、可靠性高、体积小价格低等优点在许多行业都得到了广泛的应用。
下面为硬件实现电路框图：图1 基于A T89C51控制的智能热水器方案二：PIC16C72单片机为控制器件的智能电热水器PIC16C72是美国微芯公司推出的8/11位单片机，采用宽字节单周期指令，哈佛双总线和RISC结构，其数据吞吐量最高可达6MIPS，这几乎是其它大多数8位微控制器速度的4倍，128脚封装的PIC16C72单片机内集成了以下主要功能；2KB片内ROM 程序存储器，128KB数据存储器；22位I/O线；5路8位A/D转化器。
以PIC16C72为控制芯片的电热水器，虽然功能很强大，但是存在一些很需要改进的地方：中断的现场保护是中断应用中一个很重要的部分由PIC16C72的指令系统中设的W寄存器和STATUS寄存器内容警校现场保护1然后再中断服务程序中对马达，继电器进行控制1漏电检查报警在中断里给出，而每50ms进入一次中断，所以发生漏电时最多50ms即可切断电源1入口中断保护控制马达控制继电器如果用直流对电机进行控制，其转速太快，过调量过大，容易引起振荡。
通过以上两种设计方法的比较来看，实现电热水器的智能控制可以有很多种方法，可以采用可编程程序控制器PLC，各种单片机来师兄，但考虑到成本控制和软硬件实现难度，我们组采用方案一的控制系统设计，可以进一步提高电热水器的智能作用，能够保证持续的热水供应，并能够在异常情况下自动断电。
本方案还实现对热水器水量的控制，当热水器水量较少的时候，通过处理，发出加热信号给外部电路，进行加水，同时点亮加水指示灯。
当热水器内部容器水位达到一定的高度是，也就是谁快要满的时候，处理器发出一个停止加水的信号给外部电路，同时加水指示灯变暗，这样实现了对热水器的水位控制。
二.原理流程图图2 热水系统流程图图3 热水系统Protuse仿真原理图三.器件清单表1 元件清单表四.元器件简介3.1芯片DS18B20数字温度传感器DS18B20介绍图4 温度传感器DS18B20封装3.1.1 DS18B20的主要特性1.1、适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。
1.2、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。
1.3、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
1.4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
1.5、温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
1.6、可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
1.7、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
1.8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
1.9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
3.1.2 DS18B20的外形和内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的外形及管脚排列如下图1:DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
图5DS18B20内部结构图3.1.3 DS18B20工作原理DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。
DS18B20测温原理如图3所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。