家用热水器智能控制装置设计与实现要点.doc

家用热水器智能控制装置设计与实现 【摘要】 本设计针对市场上智能热水器功能不完善、不环保等问题基于51单片机进行技术研制。该终端由DS18B20温度传感器、DS1302实时时间芯片等模块组成，完成定时烧水和控制水温的功能，解决无法控制热水器的运行而导致的电能过度浪费的问题，并且研制实物终端，并且进行运行测试。 【】Design and realize the intelligent control equipment of domestic water heaters 【Abstract】【Key Words】，，，第1章 绪论 6 1.1 选题的背景和意义 6 1.1.1 背景 6 1.1.2 目的及意义 6 第2章 系统总体设计 8 2.1 系统设计要求 8 2.2 系统研究思路 8 2.3 系统设计框图 9 第3章 元器件介绍及功能 10 3.1 AT89S52 10 3.1.1 功能特性描述 10 3.1.2 管脚描述 11 3.2 DS18B20数字温度传感器 12 3.2.1 功能特性描述 12 3.2.2 管脚描述 14 3.3 DS1302实时时钟芯片 15 3.3.1 功能特性描述 15 3.3.2 管脚描述 15 3.4 LCD1602点阵字符液晶显示屏 16 3.4.1 功能特性描述 16 3.4.2 管脚描述 16 3.5 继电器 17 3.5.1 功能特性描述 17 第4章 系统硬件设计 18 4.1 单元电路设计 18 4.1.1 电源电路 18 4.1.2 单片机电路 18 4.1.3 按键接口电路 19 4.1.4 温度检测电路 20 4.1.5 实时时钟电路 20 4.1.6 液晶显示电路 21 4.1.7 驱动加热电路 21 4.2 总电路图 22 第5章 系统软件设计 23 5.1 开发环境Keil uVision3介绍 23 5.2 单元程序流程图 24 5.2.1 主程序流程图 24 5.2.2 读温度子程序流程图 25 5.2.3 读当前时间子程序流程图 26 5.2.4 液晶显示子程序流程图 27 5.2.5 驱动加热子程序流程图 28 5.3 程序详细关键代码 29 5.3.1 main.c部分 29 5.3.2 ds18b20.c部分 32 5.3.3 lcd1602.c部分 35 5.3.4 ds1302.c部分 37 总结 40 图目录 图2.1 系统总体设计图 9 图3.1 AT89S52管脚图 12 图3.2 DS18B20管脚图 14 图3.3 DS1302管脚图 15 图3.4 LCD1602管脚图 17 图4.1 电源模块电路图 18 图4.2 单片机模块电路图 19 图4.3 按键模块电路图 19 图4.4 温度检测模块电路图 20 图4.5 实时时钟模块电路图 20 图4.6 液晶显示模块电路图 21 图4.7 驱动加热模块电路图 21 图4.8 总电路图 22 图5.1 主程序流程图 24 图5.2 读温度子程序流程图 25 图5.3 读当前时间子程序流程图 26 图5.4 液晶显示子程序流程图 27 图5.5 驱动加热子程序流程图 28 第1章 绪论 1.1 选题的背景和意义 1.1.1 背景 电能的应用技术种类多范围广，主要包括电能光热发电技术、光伏发电技术以及电能光热利用技术。电能的光热应用领域主要包括：电能供暖、电能制冷以及电能热水供应。目前技术比较成熟的是电能供热水和电能供暖，电能供冷技术还不成熟，正处于研发阶段。电能光热利用的主要产品是电热水器，它可以为建筑供暧、供应热水，是一种经济、环保的绿色产品。电能的热利用在全球各国都十分广泛，在我国、以色列以及希腊等国家，电能热水系统主要用于供应洗浴以及生活热水；而在澳大利亚、欧洲等国家，电能热水系统还被广泛应用于建筑供暖，同时电能热水系统还常被作为辅助热源同石油、天然气、电能等常规能源系统联合运行；在美国，游泳池的加热也使用电能热水系统。 随着人们生活水平的提高，热水器在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，越来越受到人们的青睐。由于燃气热水器易受水压限制，而且安全性较差。每年使用燃气热水器造成的爆炸、中毒等事故也屡有所闻。消费者对燃气热水器怀有一定的惧怕感，所以燃气热水器渐渐淡出市场。而智能电热水器越来越受到人们的认可。 1.1.2 目的及意义 智能电热水器水温水位检测器是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（电信号）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表仪器。传统的电热水器水温水位检测器功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，然而采用单片机的电热水器水温水位检测器功能多样化、精度高、抗干扰能力强。本文所研究的电热水器水温水位检测器是以AT89C51单片机作为主控制元件来能实现热水器