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1、电热水器智能控制系统硬件设计摘要热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。热水器按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器三种。而当今社会使用最广泛的就是电热水器，电热水器的特点是使用方便，能持续供应热水。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要求越来越趋向于智能化和数字化，所以我设计了一种电热水器，它以单片机为控制中心集多种功能于一身，工作可靠稳定，节约能源，适合于广大消费者使用。关键词： 热水器 安全 传感器 漏电 调温 显示 SummaryThe water- heater is t
2、o point to pass various physical principle, in certain time inside make cold water temperature degree 1 kind which goes up to become hot water equip.The water- heater can is divided into 3 kinds: the water- heater, solar energy water- heater of the electricity water- heater, Ran spirit according to
3、the principle dissimilarity.But the social usage be the most extensive nowadays be give or get an electric shock a water- heater, the characteristics which gives or get an electric shock a water- heater is an usage convenience, can keep on supply hot water.But on the market traditional machine type
4、electricity water- heater control the function be not perfect, and the accuracy be low, credibility bad, the exaltation which lives quality makes the consumer incline toward intelligence to turn to turn with numeral towards give or get an electric shock water- heater request more and more, so I desi
5、gned a kind of electricity water- heater, it with single slice machine for the control centre gather various functions at the whole body and work credibility stability, economy energy, suitable for large consumer usage.The electricity water- heater that I design will be carry out as follows function
6、:(1)Control the temperature precision.The temperature which adopts a high performance spreads a feeling machine solid hour collect water- heater internal water, send temperature signal after change for the electric voltage signal single slice machine processing, can with the figures tube of high and
7、 clear degree carry on solid hour show.(2)The dependable water level collects electric circuit, solid hour collect water level to provide search carry on a manifestation, be water level lead low hour hint for and stop heating, keep stem from burn.(3)Automatic examination water- heater whether be pla
8、ced in normal work appearance, and have to adjust , constant temperature, defend stem to burn, defend extremely high, leakproof electricity many etc.s from check function, the usage door is in the process of use in the safety has a guarantee more.Keyword: Water- heater Safety Spread a feeling machin
9、e Electric leakage Adjust Show第1章 绪 论热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。热水器按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器三种。而当今社会使用最广泛的就是电热水器，电热水器的特点是使用方便，能持续供应热水。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要求越来越趋向于智能化和数字化，所以我设计了一种电热水器，它以单片机为控制中心集多种功能于一身，工作可靠稳定，节约能源，适合于广大消费者使用。我设计的电热水器将实现如下功能：(1)对温度精确控制.采用高性能的
10、温度传感器实时采集热水器内水温,将温度信号转变为电压信号后送单片机处理,可用高清晰度的数码管进行实时显示。(2)可靠的水位采集电路，实时采集水位供查询时进行显示，当水位过低时给出提示并停止加热，防止干烧。(3)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安全更有保障。温度传感器单片机漏电保护实时/设定温度显示加热管第2章 主要元器件的简介与选用2.1 P87LPC762单片机的简介2.1.1 概述P87LPC762是20脚封装的单片机，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。作为PHILIPS小型封装系
11、列中的一员，P87LPC762提供高速和低速的晶振和RC振荡方式，可编程选择。具有较宽的操作电压范围。可编程I/O口线输出模式选择，可选择施密特触发输入，LED驱动输出。有内部看门狗定时器。P87LPC762采用加速80C51处理器结构，指令执行速度是标准80C51 CPU的两倍。2.1.2 P87LPC762单片机的特性 操作频率为 20MHz 时，除乘法和除法指令外，加速 80C51 指令执行时间为 300600ns。VDD=4.56.0V 时，时钟频率可高达到 20MHz，VDD=2.74.5V 时,时钟频率最大为 10MHz。 VDD=4.56.0V（P87LPC765HDH） 数字信
12、号的操作电压为 2.76.0V。 P87LPC762 为 2K 字节 OTP 程序存储器，P87LPC764 为 4K 字节 OTP 程序存储器，128 字节的 RAM。32Byte用户代码区可用来存放序列码及设置参数。 2 个 16 位定时/计数器，每一个均可设置为超时溢出时相应端口输出。 内含 2 个精确模拟量比较器通过外接 RC 器件可组成二路 A/D 转换器。 全双工通用异步接收/发送器及 I2C 通信接口。 八个键盘中断输入，另加 2 路外部中断输入。4 个中断优先级。 看门狗定时器利用片内振荡,无需外接元件,看门狗定时器溢出时间有 8 级选择。 低电平复位。使用片内上电复位时不需要
13、外接元件。 低电压复位。可选择预先设定好的两种电压之一复位,当掉电时允许系统安全关闭。也可将其设置为一个中断源。 振荡失败检测。看门狗定时器和片内振荡完全分开,因此它可作为振荡器失败探测器。 可选择片内振荡及其频率范围和 RC 振荡(用户通过对 EPROM 位编程选择)。选择 RC 振荡器时不需外接振荡器件。 可编程 I/O 口输出模式：准双向口,开漏输出,上拉和只有输入功能。可选择施密特触发输入。 所有口线均有 20mA 的驱动能力。 可控制口线输出转换速度以降低 EMI,输出最小上升时间大约为 10ns。 最少 15 个 I/O 口,选择片内振荡和片内复位时可有多达 18 个 I/O口。
14、如果选择片内振荡及复位时,P87LPC762 仅需要连接电源线和地线。串行 EPROM 编程允许对芯片进行板上编程。2 位 EPROM 保密位可防止程序被读出。 空闲和掉电两种省电模式。提供从掉电模式中唤醒功能（低电平中断输入启动运行）。典型的掉电电流是 1A。 20 脚 DIP、SO 和 TSSOP 封装。2.1.3 P87LPC762单片机的管脚配置见图2-1图2-12.1.4 P87LPC762单片机的逻辑符号见图2-2图2-22.1.5 增强型 MCUP87LPC762 采用增强型 80C51 MCU，其运行速度是标准 80C51 的 2 倍，这意味着 P87LPC762 在 5MHZ
15、 时性能和标准 80C51 采用 10MHZ 时性能相同。一个机器周期由 6 个振荡周期组成，大多数指令执行时间为 6 或 12 个振荡周期，用户亦可选择工作在标准 80C51 MCU 时序，这时一个机器周期变为 12 个振荡周期。以下章节中，“MCU 时钟”指控制内部指令执行的时钟。当系统被设置成为标准 80C51 时序（由 CLKR 位确定）或通过设定 DIVM 寄存器分频时，“MCU 时钟”和外部所加时钟不同。参考“振荡器”一节有关叙述。2.1.6 模拟功能P87LPC762 有 2 个模拟比较器。为了获取最佳性能和降低功耗，作为模拟功能使用的管脚必关闭数字信号输入及输出功能。将口线功能由输出转为输入功能（高阻抗）,禁止数字信号输出功能，参见 I/O 口部分所述。使用 PT0AD 寄存器，PORT0 口的数字输入功能将被禁止，在 PT0AD 寄存器中每位均对应 PORT0 相应位。置位 PT0AD中相应位禁止此管脚作为信号数字输入。当数字输入功能
