宿州学院-基于单片机电热水器设计.pdfVIP

基于单片机的电热水器控制系统 随着人们生活水平的不断提高，电热水器的性能及安全性越来越受到人们的青睐。 本文针对传统的机械式电热水器控制精度低，可靠性差等缺点设计以单片机为核心即热 式电热水器控制系统。该系统采用STC89C51单片机作为中央处理器，利用数字传感 DS18B20和时钟芯片DS1302等元器件来控制电路，通过分别对软，硬件进行设计说明， 可实现对系统的时间，温度的显示。硬件包括加热控制电路，温度检测电路，LED数码 管及指示灯显示电路及报警器驱动电路等的设计，软件主要采用C语言编程并在基于Ke i l u Vision 2 V2.30(C51.exeV7.0)的软件平台下进行调试。 关键词：单片机；技术指标；电热水器 宿州学院毕业论文 （设计） 绪论 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，单片机正朝着高性能 和多种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低 价格和外围电路内装化等几个方面发展。 单片机采用面向控制的指令系统，实时控制功能特别高。CPU可以直接对I/O 口进 行输入、输出操作及逻辑运算，并且具有很强的位处理能力，能有针对性解决由简单到 复杂各类控制任务。单片机是微型机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把CPU、 存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其 组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。 单片机是通过内部总线把计算机的各个主要部件接为一体，其内部包括地址总线、 数据总线和控制总线。其中，地址总线的作用是在进行数据交换时提供地址，CPU通过 它们将地址输出到存储器或I/O接口；数据总线的作用是在CPU与存储器或I/O接口之 间，或存储器与外设之间交换数据；控制总线包括CPU发出的控制信号线和外部送入CPU 的应答信号线等。 由于单片机的各种结构形式及它所采取的半导体工艺，使其具有很多显著的特点， 因而在各个领域都得到了迅猛的发展。单片机主要有如下特点：有优异的性价比。 1.集成度高、体积小、有很高的可靠性。 单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了芯片之间的连 线，大大的提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易 于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。 2.控制功能强 为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O 口的逻辑操作以及微处理能力。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微 机。 3.低功耗、低电压，便于生产便携式产品。 4.单片机系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。 1 宿州学院毕业论文 （设计） 1.电热水器的研究 1 电热水器的研究 1.1 课题的背景和意义 伴随人们生活水平的提高，人们对家用热水器的各项性能要求也日益提高，当前市 场上普遍存在热水器有燃气式热水器、太阳能热水器、电热水器。由于燃气热水器以天 然气为燃料易受水压限制，且安全性较差，每年因燃气热水器使用造成的爆炸，中毒事 故也层出不穷，使的消费者对燃气热水器怀有一定的惧怕感，因此，燃气式热水器不适 合在市场上普遍推广；太阳能热水器作以太阳能为主，是一种绿色环保可再生资源，它 的开发和利用，符合中国能源与环保政策，故日益受到重视。加上日渐显现的全球能源 危机，加剧了太阳能热水器行业的发展，尽管前景光明，可因为太阳能热水器的能源利 用率较低及其严格受天气气候及安装条件的影响，从而很难引领市场主流；而电热水器 以其安装简单，使用安全，体积小等优点，加之全国电网行业的发展及改造，电力系统 的不断优化，各种能源发电的利用等，这些都为电热水器的迅速崛起创造了条件，电热 水器的这些优势都将使的它不断地占据市场的份额，成为未来热水器行业发展的主流趋 势。 1.1.1 国内电热水器行业发展情况 电热水器在中国的发展已有十多年的历史，期间也经历了数次的起落过程，就目前 市场上电热水器主要有即热式和储水式两种。储水式电热水器能适应任何天气变化，普 通家庭可直接安装使用，长时间通