基于单片机模拟快热式家用电热水器设计.docx

河南城建学院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姓 名：学 号：0924131 专业班级：0924131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、评分指导教师签字：年 月 日 目录第一章 背景意义和功能介绍51.1 背景意义51.2 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25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 单片机温度传感器第一章 背景意义和功能介绍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00～99℃，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 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。图2.1 快热式电热水器系统组成框第三章 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。3.1?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RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置