婷美就是你-单片机实现家用电热水器设计.doc

毕 业 设 计 毕业生姓名： 杨 雅 婷 专 业： 自 动 化 学 号： 090711013 指导老师： 刘 辉 所属系（部）： 信 息 系 二0一三年五月 太原理工大学阳泉学院  摘要 4 Abstract 5 第1章 绪 论 7 1.1 选题目的和意义 7 1.2 国内外发展情况 8 1.3 本设计研究的内容和所做的工作 8 第2 章 方案论证 9 2.1 系统总体设计 9 2.1.1 系统的工作流程 9 2.1.2 家用电热水器系统组成框图 9 2.2 硬件方案论证 10 2. 2.2 温度检测传感器的选择 11 2.2.3 传感器输出的放大电路的选择 11 2.2.4 驱动及加热控制电路的选择 12 2.2.5 电源电路的选择 12 2.2.6 显示器的选择 12 2.2.7 键盘的选择 13 第3章 系统硬件设计 13 3.1单片机系统的扩展原则 14 3.2 单片机晶振电路 15 3.3 电源电路 18 3.4 键盘接口电路 21 3.4.1 独立式按键输入设计 21 3.4.2 键盘输入的抖动与去抖的方法 22 3.5 温度传感器及放大电路设计 23 3.6 温度检测电路 23 3.6.1 温度检测电路设计 23 3.6.2 过零检测电路的设计 24 3.7 驱动电路的设计 25 3.8 报警电路 26 3.9 显示电路的设计 26 3.10 时钟复位电路 27 第4章 系统软件设计 27 4.1 主程序流程图 27 4.2 显示扫描子程序 29 4.3 加热控制子程序 29 4.4 按键扫描处理子程序 31 4.5 温度检测子程序 32 第5章 单片机系统的硬件调试 34 5.1 单片机系统等的硬件调试方法 34 5.2 单片机应用系统硬件调试技巧? 35 第6章 系统软件控制程序编制和调试 37 第7章 硬件和软件综合调试及性能分析 47 总 结 与 展 望 49 参 考 文 献 50 单片机实现家用电热水器设计 摘要 随着人们生活水平的不断提高单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中家用电热水器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 家用电热水器在国外使用相当广泛，尤其是在欧美和东南亚地区。当前，热水器已经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，它具有体积小，使用安全，安装方便等。前些年，家用电热水器产品在国内市场上曾经出现过一段时间，由于当时国内电力条件不成熟，对大功率的电产品一般无法正常使用，也没有好技术来保证其质量与安全，种种因素限制了其在国内的发展。近几年来，随着人们生活水平的不断提高，国家电网改造和相关规定的出台，电力工业迅速发展，预示了家用电热水器产品在国内的广泛前景。根据国家住宅设计规范（ GF500%-1999）现有商品住房的电器线路导线必须采用铜芯线，每套住宅进线截面积不小于 10mm2,分支引线不得小于 2.5m2，电表规格不得小于 20（40）A，所以现购新标准住宅用户，都有条件使用上述这种安全、家用电热水器，确保产品万无一失，安全系数达 100%，通过检测，快热式家用电热水器比传统的热水器可节省 40%的能耗，用多少热水加热多少，没有热水用不完时的浪费和使用中途热水供应不足的现象，热水利用率 100%，因为它既不需要提前预热，也不需保温，省去了大量的额外开支，给用户带来真正的实惠。即热式产品作为新型环保产品在我国广泛使用已是大势所趋，符合现代消费潮流。一切迹象都在预示着快热式家用电热水器的春天就要来临了。 1.3 本设计研究的内容和所做的工作 （1）用 2位数码管显示出水温度，能显示设定功率档位。 （2）温度测试显示范围为 00-99℃，精度为± 1℃。 （3）设置 3个功率档位指示灯，功率不同，显示亮的灯不同。 （4）设置 3个轻触按钮，分别为电源开关键、 “+”键和“ -”键。后两者控制功率大小。 （5）出水温度超过 65℃时停止加热，并蜂鸣报警，温度降至 45℃以下时恢复。 （6）内胆温度超过 105℃时停止加热，防止干烧。 第2 章 方案论证 2.1 系统总体设计 2.1.1 系统的工作流程 （1）接通电源 （2）开启电热水器 （3）调节水量。 （4）调节功率 （5）检测出水温度