《基于单片机的模拟快热式家用电热水器的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的模拟快热式家用电热水器的设计（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1河南城建学院微机原理与接口技术课程设计报告微机原理与接口技术课程设计报告模拟快热式家用电热水器的设计模拟快热式家用电热水器的设计姓 名： 学 号： 0924131 专业班级： 0924131 2指导老师： 所在院系：电气与信息工程学院 2015 年 12 月 30 日一、评语（根据学生答辩情况及其报告质量综合评定）。二、评分3指导教师签字：年 月 日 目录目录第一章 背景意义和功能介绍.51.1 背景意义.541.2 功能要求.5第二章 方案论证.6第三章 系统硬件设计.73.1 单片机的选择 .73.2 温度检测传感器的选择 .83.21 DS18B20 简介.83.22 DS18B20
2、测温原理.93.3 电源电路的选择 .93.4 键盘的选择 .103.5 显示器的选择.103.51 概述 .113.6 报警系统.123.7 加热系统.124.1 主程序.134.2 按键扫描处理子程序.154.3 加热控制程序.154.4 温度检测.16第五章 源程序代码.17第六章 课程设计体会.23第七章 参考文献.24附录一 快热式电热水器硬件原理图.255附录二 快热式电热水器仿真图.26附录三 快热式电热水器 PCB 图.27摘摘 要要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家不断追求的目标。快热式电 热水器与
3、普通电热水器最大的区别在于它取消了储水罐，热水随开随用，无须 预热，减少了电能浪费。另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等优点。 本文首先介绍了系统的总体组成，硬件中先描述了整体结构和各模块的相互关 系。本软件采用模块化设计。在主程序模块下分成若干彼此独立的分模块，本 系统可以实现对热水器水温的实时控制，程序的可移植性强，有很好的推广、 应用价值。性能达到目前国内的同类设备水平，且价格低廉。关键字： 51系列单片机控制 1602液晶显示 单片机 温度传感器6第一第一章章 背景意义和背景意义和功能介绍功能介绍1.1 背景意义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
4、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。快 热式家用电热水器无需储水罐，热水即开即用，无需预热，减少了电能的浪费， 应用价值极高。另外还具有体积小、使用安全、安装方便等优点。设计采用数 码管显示水温，有功率档调节，出水温度自动控制。系统硬件电路设计包括加 热控制、温度检测等电路的设计，系统程序设计包括主函数程序、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等的 设计。 对于家用电热水器来说，硬件系统是它的最基本的框架，是系统的所有功 能的丛础。热水器控制电路数控部分采用AT89C51单片机作为控制核心。硬件的 选择和所选硬件的性能对系统的
5、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、及键盘和显示等 电路的选择。1.2 功能要求7当前，热水器已成为日常生活中不可缺少的电器，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家不断追求的目标。快 热式电热水器与普通电热水器最大的区别在与它取消了储水罐，热水随开随用， 无需预热，减少了电能浪费。另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等 优点。其设计要求如下：温度检测显示范围为0099，精确度为1。设置2个功率档位指示灯。设置3个轻触按钮，分别为电源开关
6、键、“一档”键和“二挡”键。加热功率分 0-2档。出水温度超过65时停止加热，并蜂鸣报警，温度降到45以下时恢复。内胆温度超过105时停止加热，防止干烧。第二章第二章 方案论证方案论证按快热式电热水器的功能要求，决定采用如图 2.1 所示的模块组成系统， 主要包括电源电路、单片机控制器、温度检测电路、按键输入电路、LED 数码 管及指示灯电路、报警电路和加热控制电路。8图 2.1 快热式电热水器系统组成框温度检测加热控制蜂鸣报警按键按钮液晶显示电源单单片片机机9第三章第三章 系统硬件设计系统硬件设计快热式热水器控制系统电路是由7部分电路组成：单片机系统及外围电路、 电源电路、按键输入电路、液晶
7、显示电路及指示灯电路、报警电路、加热控制 电路和温度检测电路。控制器采用成本低廉且工作可靠的AT89C52单片机和12MHZ的晶振。AT89C52 对电源要求不甚严格，电源电路采用四节干电池供电。按键采用轻触小按钮。 显示电路采用1602液晶显示屏，由两个三极9012驱动。3个LED指示灯用于指示 加热功率。报警电路采用5V的自鸣器。3.13.1 单片机的选择单片机的选择 STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单 片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期 可以任意选择。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节R
8、AM， 32 位I/O 口线，看门 狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个 外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双 工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电 模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继 续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停 止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。10图 3.1 STC89C52RC 引脚图3.23.2温度检测传感器的选择温度检测传感器的选择 温度检测的方法很多，有热点阻，热电偶，热敏电阻，还有专门的集成测 温传感器等。方案一： 热电式传感器是将温度变化转化为电量变化的装置，它利用敏感元件的电 磁参数随温度变化而变化的特性来达到测量目的。通常把被测温度的变化转换 为敏感元件的电阻变化、电势的变化，再经过相应的测量电路输出电压或电流， 然后由这些参数的变化来检测对象的温度变化。热敏电阻具有灵敏度高、体积 小、较稳定、制作简单、寿命
