智能化全自动电开水器控制系统的设计

智能化全自动电开水器控制系统的设计 文章编号： （!""!） #""" $ ((!& ") $ "")) $ "!
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智能化全自动电开水器控制系统的设计
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（上海交通大学 测控技术及仪器系， 上海 !"""%"）
智能化全自动电开水器控制系统的设计
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 徐军普， 罗海福 上海交通大学,测控技术及仪器系,上海,200030 测控技术 MEASUREMENT & CONTROL TECHNOLOGY 2002，21(5) 0次
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ckjs200205017.aspx 下载时间：2010年5月8日
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控制系统主要功能
（#） 贮水箱内水温实时显示。由于贮水箱内的水 温低于 #"" K ， 在系统运行时， 用两位 L*M 实时显示 贮水箱内开水的温度。 （!） 满水温度保持。贮水箱内满水并且水温已达 到预设定温度 （&) K ） 后， 系统自动维持水温， 使贮水 箱内开水不至于自然冷却。 报警、 保护。系统在下列几种情况下通过蜂鸣 （%） 器报警： 即注水水源被意外切断， 而开水器内开水 !干烧， 已被用光； 在加热腔内或贮水箱内的热敏 "热敏探头损坏， 探头发生短路、 断路等意外情况；
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结束语
该系统具有开放性， 可根据实际情况和需要进行
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来自百度文库
控制系统软件设计
扩展， 以满足各种无人机综合检测的需要。 参考文献：
［)］ 邱晓红 ( 无人飞行器综合检测控制系统 ［ 8］ （)） ( 测控技术， )!!!， ( ［’］ 乐德广等 ( 虚拟仪器结构及其可视化编程的技术进展 ［ 8］ ( 计算机 自动测量与控制， （)） ’++)， (
万方数据 北京本原同济科技发展有限公司 环保、 交通、 楼宇、 实验室系统集成 .19： "#" $ N(&-"!N( 066G： ! <<<B @E6150B 58AB 54
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《测控技术》 ’++’ 年第 ’) 卷第 2 期
加热腔内水温长时间低于 !" # ， !加热管损坏， 并且不会升高或升高缓慢。 若遇到以上几种情况， 则系统停机并通过蜂鸣器 报警， 同 时 $%& 显 示 故 障 类 型 （预 先 对 故 障 类 型 编 码） ， 保证故障得到及时处理。
徐军普，罗海福
摘要： 介绍了智能化全自动电开水器的功能以及基于 软件设计。实验结 *+’(,-)( 单片机控制系统的硬件、 果表明， 该智能化全自动电开水器控制系统具有运行 可靠、 操作方便以及功能完善等优点， 有着广阔的应用 前景。 关键词： 单片机； 电开水器； 监控处理 中图分类号： .,!’% 文献标识码： / !"#$%&’$( .01 23456784 82 7461997:146 19156;75 <=61; 01=61; =4> 601 >1?7:4 82 0=;><=;1 =4> ?826<=;1 @=?1> 84 *+’(,-)( 1A@1>>1> A75;85846;8991; =;1 746;8>351> B C6 0=? @114 >1A84D ?6;=61> @E 1FG1;7A146? 60=6 601 ?E?61A 0=? 601 =>H=46=:1 82 ;197=@91 ;34474: I 1=?E 8G1;=6784 =4> =@34>=46 23456784 =4> 1F614?7H1 =GG975=6784 2363;1 B )*+ ,-%.#( A75;85846;8991; J 19156;75 <=61; 01=61; J A84768;74: =4> G;851??74: 市场上现有的绝大多数电开水器均为电热管直接 置于贮水箱内， 手动或自动注水、 加热， 水箱内的水全 部加热完毕方可饮用， 这类电开水器普遍存在等待时 间较长、 功能不全等缺点， 并且不能随时保证有开水供 应。在自动化程度日益提高的今天， 已不能满足人们 的使用要求。为了实现电开水器的智能化控制， 提高 自动化水平， 开发设计了智能化全自动电开水器， 采用 加热腔与贮水箱分离， 并由单片机控制系统实时监控， 注水、 加热全部自动进行， 可以随时保证有开水供应。
图# 电开水器原理图
按国家标准规定， 低于 &% K 的水为生水、 高于 &( 的水为沸水， 饮用生水或沸水均对身体不利， 预设开 K 水温度为 &) K ， 当 .# 探测到水温低于 &% K 时， 电热管 开始加热， 此时电磁阀关闭， 当加热腔内水温高于 &) 电磁阀打开， 开始注水， 电热管继续加热， 如果加 K 时， 热腔内的水温升高到 &( K ， 则电热管停止加热， 电磁 阀继续打开、 注水。加热腔内满水后， 继续注水时， 由 于热水密度较小， 浮在上面， 所以加热后的开水被压入 贮水箱。为了防止热水回流， 采用了单向电磁阀。
图2
软件流程图
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小结
经试验表明， 该系统运行可靠、 操作方便， 可以用在
火车上为旅客不间断的提供开水， 还可以用作机关、 学
图" 温度采集电路
校、 公共场所等的供开水设施， 有着广阔的应用前景。 " ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! （上接第 21 页） 由计算机控制自动存储和打印。飞行逻辑功能、 数据 结果分析和故障诊断由计算机进行控制判断。
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电开水器主要结构、 原理
如图 # 所示， 该电开水器分为加热腔和贮水箱两部
分， 控制注水的电磁阀、 电热管、 置于加热腔和贮水箱内 的热敏探头 .#、 .! 以及水位探测浮子与控制模块相连， 分别接受控制模块的控制或向控制模块提供信息。
收稿日期： !""# $ ## $ #% 作者简介： 徐军普 （#&’(—） ， 男， 硕士， 研究方向为单片机在测 试系统中的应用， 地下管道远场涡流检测， 智能化全自动电开 水器控制系统的设计。
软件流程图如图 2 所示， 其中 $ )、 $ ’ 分别是加热 腔和贮水箱内水温， 自检的内容包括检测两个热敏探 头是否故障 （短路或断路） 、 是否有干烧故障、 加热管和 电磁阀是否损坏。
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万方数据 北京长安自动化工程集团 981 煤矿综合监控系统 电话： +)+ : 525/1+1+ 传真： +)+ : 525/.5")
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控制系统硬件设计
控制系统硬件结构框图如图 ’ 所示。
图1 看门狗电路
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控制系统硬件结构框图
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温度采集电路
热敏探头采用负温度系数的热敏电阻， *) 置于加 热腔， *’ 置于贮水箱。经过 )+ ," 的电阻分压后得到 采样电压， 由于所用芯片 %-./012/ 内置了 / 通道的 只需要将采样电压输入到 3 4 & 输入口 3 4 & 转换器， （这里用 05 ( + 和 05 ( )） ， 然后进行 3 4 & 转换。
电路 " ( ’ “看门狗” 用如图 1 所示的 “看门狗” 电路监视系统是否正常 工作， 该 “看门狗” 电路用单稳电路构成， 02 ( . 定时输 出方波信号， 使 ! ’ 充电， 输出低电平， 不会 " ) 导通， 使单片机复位。一旦 607 掉入死循环， 02 ( . 不再定时 输出方波， 输出变高， 单片 ! ’ 通过 # ) 放电， " ) 截止， 机复位。