《单片机的热水器水温水位控制系统毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机的热水器水温水位控制系统毕业设计（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华科学院本科毕业设计 论文 基于单片机的电热水器水温水位控制系统设计 摘 要 随着人们生活水平的提高 各种热水器的使用已相当普及 与之相配套的控制仪也 相继问世 然而 目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远 因此我设 计了新型的热水器水温水位控制系统来满足于当今的需求 该热水器智能控制系统主要 由 AT89S52 单片机控制 DS18B20 温度传感器 独立键盘 LED 数码管和报警系统组成 该系统能测量并显示水温 设置水温范围 若水温不处于所设置的水温范围则报警 同 时还能对水位进行设置及加水 先设置好需要加水的水位段数 单片机会根据这个数进 行判断是否加水 通过软硬件调试使以上
2、所述功能都能正常实现 本次设计是对水温水位控制系统的智能化改进 采用单片机对其水温水位参数进行 控制 提高了电器的工作稳定性 同时引进了数字传感器对水温进行数据采集 这样也 就提高了系统的控制精度 以其自身的控制精度高 稳定性好和成本低的独特优点在今 后将会由广泛的实用价值 其基于单片机的改进方法也具用广泛的应用意义 关键词 单片机 DS18B20 水温水位控制 华科学院本科毕业设计 论文 I 苗曦露 基于单片机的电热水器水温水位控制系统设计 II Electric Water Heater Water Temperature Level Control System Based on SCM
3、 Abstract With the improvement of people s living standard the use of various water heater is very popular Control apparatus and the matched field However the current market on the various water heater control circuit and the ideal requirements differ very far So i design a new type of water heater
4、water level control system to meet the semand in nowdays The design of solar water heaters intelligent control system is mainly composed of single chip AT89S52 DS18B20 temperature sensor an independent keyboard LED and alarm system The system can measure and display water temperature set the range o
5、f water temperature of the water temperature is not in the range of setting temperature is alarming At the same time you can set the water level and add water first need to set up the water level above the water single chip will determine whether add the water or not according to the number Through
6、hardware and software debugging the above functions can be normal For other related parameters it also has a certain meaning using The revivification of the water control system is an intelligent product To its own control of high precision stability and low cost of the advantages in the future ther
7、e will be a wide range of practical value The design of the water temperature control system is to improve the intellectualized A monolithic integrated circuits is to control the level of parameter and improve the stability of the electrical work and meantime What s more its based on single ways of
8、improvement have wide application meaning Keywords singlechip water level s examination water temperature s examination 华科学院本科毕业设计 论文 III 苗曦露 基于单片机的电热水器水温水位控制系统设计 IV 目目 录录 摘 要 I ABSTRACT III 第 1 章 绪论 1 1 1 选题的意义 1 1 2 电热水器发展现状 1 1 3 课题任务 3 第 2 章 系统设计方案 5 2 1 设计原理 5 2 1 1 系统原理 5 2 1 2 子系统工作原理 5 2 2 设
9、计方案 6 2 2 1 系统设计方案的选择 6 2 2 2 各部件控制系统方案 8 第 3 章 系统硬件设计 11 3 1 系统总体设计 11 3 2 各单元电路设计 13 3 2 1 控制单元设计 13 3 2 2 显示单元设计 19 3 2 3 检测单元设计 25 第 4 章 系统软件设计 33 4 1 主程序设计 33 4 2 子程序设计 33 4 2 1 温度采集 33 4 2 2 控制按键设计 34 4 2 3 读温度 35 第 5 章 系统调试 37 5 1 硬件调试 37 5 1 1 调试步骤 37 华科学院本科毕业设计 论文 V 5 1 2 液位检测 37 5 1 3 温度检测
10、 38 5 2 软件调试 38 5 2 1 PROTEUS仿真 38 5 2 2 软件调试过程 39 5 3 系统联调 39 总结 43 参考文献 45 致谢 47 附录 49 华科学院本科毕业设计 论文 0 第 1 章 绪论 1 1 选题的意义 随着电子技术的发展 特别是随着大规模集成电路的产生 给人们的生活带来了根 本性的变化 如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃 那么可编程 控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命 在现代社会中 水位 和温度控制不仅应用在工厂生产方面 其作用也体现到了生活的各个方面 随着人们生活质量的提高 酒店厂房及家庭生活中都会见到水位
11、和温度控制的影子 水位和温度控制将更好的服务于社会目前 单片机控制器在从生活工具到工业应用的各 个领域 例如生活工具的电梯 工业生产中的现场控制仪表 数控机床等 尤其是用单 片机控制器改造落后的设备具有性价比高 提高设备的使用寿命 提高设备的自动化程 度的特点 现代工业设计 工程建设及日常生活中常常需要用到水位和温度控制 早期水位和 温度控制主要应用于工厂中 例如工厂中的大型锅炉 必须实时的掌握锅炉的水位和温 度 确保系统的正常运行 因此 水温水位控制在改善人们生活质量中起到了非常重要的作用 现在市面上的 电器种类繁多 它们都需要对其主要的水位和水温参数加以控制 实现电器水温水位控 制的自动化
12、 早期温度和水位的参数控制时通过模拟电路实现的 这种方式不仅电路复杂 成本 高 而且误差大 系统的稳定性不好 单片机及微型计算机技术的发展和应用有效地解 决了这些缺点 特别是传感器的发展 更好的提高了检测参数的精度 选择基于单片机的水温水位控制系统 是因为它不仅在人们生活中具有显著的意义 更重要的是能系统地聚温度和水位参数于一身 对于更好的掌握和认识单片机的应用和 传感器的应用 系统地深刻认识自动控制的实际应用 掌握复杂的多子系统地设计起到 了很强的锻炼作用 1 2 电热水器发展现状 经过 20 多年的发展 整个热水器行业已经从最初的小而少发展到现在的大而多 产 品类型也随着技术不断成熟 由最
13、初的燃气热水器独领风骚发展到今天的燃气式 电热 式 太阳能 空气源热泵等多种类型 随着全球经济快速发展 中国电器制造业的迅猛 华科学院本科毕业设计 论文 1 发展及城市建设步伐的不断加快 为热水科技产业带来了无限商机 目前 创新 安全 节能 高效已成为热水器行业间竞争的焦点及发展趋势 据调查 中国热水器的普及率只有 70 左右 目前 46 6 的居民家庭表示要在未来 5 年中购买或更换热水器 未来 5 年内我国城市热水器需求量将平稳增长 达到 4660 万 台 热水器行业即将迎来新一轮的消费高峰 据国务院发展研究中心市场经济研究所推 出的 中国城市热水器市场研究咨询报告 显示 未来三年 我国热
14、水器市场将继续保 持平稳发展的态势 年增长保持在 6 左右 就中国的具体情况而言 太阳能热水器由于安装位置的局限性 只适用于居住在顶 楼的居民 且受天气原因的限制 使用范围狭窄 燃气热水器由于必须分室安装 且须 由专业人员安装 并且燃气热水器不易调温 需定期除垢 在使用中还易产生有害气体 特别是使用液化石油气和人工煤气型的直排式燃气热水器 会产生轻度油烟 严重时甚 至会危及生命 因此燃气热水器是一种人命关天的特殊产品 即使有百分之一的疏忽 带给用户的危险将是百分之百 根据中国商业联合会前不久的统计 电热水器的市场份 额在销售数量和销售收入两个方面都已经超过了长期以来占优势的燃气热水器 该中心
15、预计 在城市电网更大范围改造和城市住房市场大规模启动的带动下 今后几年我国电 热水器市场将呈现强劲增长势头 目前市场上的电热水器分连续水流式和贮水式 前者虽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 生活质量的提高使得消费者对电热水器功 能提出延伸至全新的概念层面 热水器技术未来将继续朝着以下几个方面发展 智能化 从最初的手动旋钮调节发展到如今数字化调节方式 节能技术 从最初机械结构上的保温节能到控制技术上的定时加热或分步加热技 术转变 由于在水温很高时热量流失较快 所以未采用该类技术的产品需要
16、长时间在高 温区反复加热 不仅启动频繁 而且耗电量很大 如果用户可根据自己的实际需要设定 好规定时段以进行定时倒计时加热 则能将保温耗电降至最低 安全稳定性 由于电热水器不同于一般的家电产品 涉及到人身安全 所以安全 问题一直是各大厂家考虑的重点 随着现在各种安全技术在电热水器设计中的普遍应用 用电环境的日益规范 以及国家对电热水器实行强制认证 安全技术已经成为衡量电热 水器的重要标准 其中安全技术主要体现在能自动检测热水器是否处于正常工作状态 并具有调温 恒温 防干烧 防超高温 防漏电等多项自检功能 使用户在使用过程中 苗曦露 基于单片机的电热水器水温水位控制系统设计 2 安全更有保障 此外 随着无线通信技术的发展 无线远程控制也将是新一代电热水器 的发展方向 用户可以通过任何一部双音频固定电话或手机遥控热水器的开 关 温度设 定等 并可查询热水器的工作状态 现在市场上较为先进的储水式电热水器能实现上述 等功能 但仍难以满足人们对现代化家电的使用要求 在现如今众多的控制手段中 要 满足低价格 高性能 尤其是智能化的要求 采用典型的嵌入式控制系统 单片机为 核心的控制器应为首选 1 3
