毕业设计(论文)-基于单片机的智能电热水器(硬件)

毕业设计(论文)基于单片机的全自动太阳能热水器的控制器的设计学生姓名：叶沈霖学号：0815012221所在系部：电气信息系专业班级: 电气工程及其自动化指导教师：石刚讲师日期：二○一二年五月摘要随着人们生活水平的不断提高，全球人口和经济规模的不断增长,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，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。

太阳能具有储量的“无限性”、存在的普遍性，并且几乎不产生任何污染。

鉴于此,人们在大力的发展太阳能产业。

太阳能热水器顺应时代发展的要求,满足人们对环保绿色产品的需求。

在人类文明程度日益提高的今天，它是现代文明社会的最佳选择。

本文提出了一种新型的太阳能热水器控制系统设计方案。

本设计采用MSC-51系列单片机AT89S52作为中央处理器，采用DS1302实时时钟,12864点阵式液晶显示屏等模块，完成时间温度水位的显示,以及时间和温度的设定等功能。

关键字：太阳能热水器；单片机；实时时钟；液晶显示屏AbstractWith the continuous improvement of people's living standard, As the global population and economic growth, energy use of environmental problems and causes gradually recognized, "low—carbon economy," the concept became part of the people of vision. Solar energy has reserves of the limitless ”, the universality of existing，and almost does not produce any pollution. In view of this, people in the development of solar energy industry. Solar water heaters，in conformity with the requirements of the times, are meeting the demand for green products。

编号本科生毕业设计基于单片机的太阳能热水器智能控制系统设计Ｄesｉgn of Ｓolar Ｗater Heａｔer Iｎｔelligent Cｏntrol System Ｂasedｏn MＣU毕业设计(论文)原创承诺书1．本人承诺:所呈交的毕业设计（论文)《基于单片机的太阳能热水器智能控制系统设计》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计(论文)工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容,不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容．2．本人在毕业设计(论文)中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出,对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3．在毕业设计（论文)中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

4.本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计(论文)的规定，即:按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本;同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本,允许被查阅和借阅;学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文）,可以公布其中的全部或部分内容。

以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：年月日摘要本文将设计一种适合于家用、高性能的太阳能热水器控制装置,实现多种自动化功能，使用方便、人性化.这一设计将促进太阳能热水器更广泛的使用,从而推动低碳能源的利用,环保节能。

本文在介绍传感器、单片机、时钟芯片的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。

根据太阳能热水器对控制器的要求，提出了以AＴｍeｇa１6单片机为检测控制核心,结合ＳD2200实时时钟，控制水温水位，并利用液晶显示屏实时显示时间、温度、水位等信息,五个按键可以实现对水温和水位的设定。

该设计绿色环保,符合国内低碳经济,具有可持续发展性。

关键词：太阳能热水器单片机温度传感器实时时钟ＡｂstractＷｉtｈthe develoｐmeｎt oｆhumａｎｒａｃe during ｔhe nｅw cｅntu ｒｙeｎｅrgｙconservatioｎand envｉronmentａl prｏｔectｉon becoｍｅs o ｎe oｆthｅｍost imｐortant things in２1st century. Cleａｎaｎd rｅnewabｌe eneｒgy sources aｒe sｔeppｉng on tｏtheｓｔage of the ｎｅｗceｎturｙ。

基于单片机控制的智能热水器设计第一章：引言1.1 研究背景智能家居技术的迅猛发展，为人们的生活带来了许多便利。

其中，智能热水器作为家庭生活中不可或缺的设备之一，其功能和安全性显得尤为重要。

传统的热水器存在一些问题，如温度不稳定、能源浪费等。

因此，基于单片机控制的智能热水器设计成为了当前研究的热点之一。

1.2 研究目的本文旨在设计一种基于单片机控制的智能热水器，提高热水器的温度控制精度和安全性能，实现节能环保的目标。

通过对现有智能热水器的分析和研究，结合单片机技术，设计出一种高性能的智能热水器。

第二章：智能热水器的原理和设计2.1 热水器的工作原理热水器是通过加热元件将冷水加热到设定的温度，然后将热水供给用户。

传统的热水器通过机械或电子方式控制加热元件的开关，以达到温度控制的目的。

而基于单片机控制的智能热水器在此基础上进行了深入研究和改进。

2.2 智能热水器的设计方案基于单片机控制的智能热水器设计方案主要包括温度传感器、控制电路、加热元件和显示器等组成部分。

温度传感器用于监测热水温度，控制电路根据温度信号进行控制，加热元件实现热水加热，显示器用于显示当前状态和温度。

第三章：基于单片机的智能控制系统3.1 单片机的选择在设计中，我们选择了某型号的单片机作为控制核心，该单片机具有丰富的接口和强大的处理能力，能够满足智能控制系统的要求。

3.2 系统架构设计智能热水器的控制系统主要由单片机、传感器和执行器组成。

单片机负责接收传感器的信号，根据预设的算法进行控制，控制执行器实现热水器的加热和供水。

3.3 温度控制算法设计为了实现热水器温度的精确控制，我们设计了一种基于PID控制算法的温度控制算法。

该算法可以根据实际温度和设定温度之间的差异，调整加热元件的功率，达到温度控制的目的。

第四章：硬件设计与实现4.1 传感器的选择与接口设计为了实时监测热水的温度，我们选择了一种高精度的温度传感器，并设计了相应的接口电路，将传感器与单片机相连接。

基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：摘要我的毕业设计题目是：基于单片机的家用热水器控制器的设计。

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[1]。

家用热水器具有体积小、使用安全、安装方便等优点。

系统硬件电路设计包括加热控制、温度检测等电路的设计.电热水器是一种可供洗手间、厨房、浴室使用的家用电器,具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点。

随着人民生活水平的不断提高和我国电力工业的不断发展,电热水器得到不断普及。

本文给出了一种基于51单片机实现的热水器电加热器的设计方案。

本文运用以AT89S51为控制核心的方法，提出了利用DS18B20来实现温度检测，并设计一个由继电器控制的电路，利用继电器来改变小电流控制的电路功率，构建了一个加热控制电路，从而得出了可以实现加热以及保温的结论。

关键字：热水器，单片机,DS18B20温度检测器，继电器Micro—controller of water heater controller designAbstractMy graduation project topic is：the design of micro controller—based home water heater controller. Water heaters have become indispensable in the daily life of household appliances, the design and manufacture of more practical，more convenient, safer, more energy-efficient water heater is continuing to pursue the goal of product designers and manufacturers.The hardware circuit design including heating control，temperature detection circuit design.Electric water heater is an available toilet，kitchen，bathroom and household appliances。

本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==基于单片机的电热水器毕业设计学科分类号：湖南人文科技学院本科生毕业设计题目：基于单片机的电热水器设计学生姓名：学号系部：通信与控制工程系专业年级： 09级电信本二班指导教师：姚毅职称：讲师湖南人文科技学院教湖南人文科技学院本科毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：二○ 年月日目录第一章绪论 (1)1.1 论文背景与意义 (1)1.2 研究现状和趋势 (1)1.3 论文研究内容和重点 (2)1.4 论文组织结构 (2)第二章总体设计 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 主要元器件的介绍 (4)2.3.1 微控制器模块 (4)2.3.2 数字温度传感器DS18B20介绍 (5)2.3.3 LED数码管显示 (8)2.3.4 固态继电器 ..................................................11第三章硬件系统设计 (12)3.1电源电路 (12)3.2复位电路和复位状态 (13)3.3 键盘接口电路 .....................................................153.4温度检测电路 (16)3.5 温度显示电路 ....................................................163.6 自动报警电路 .....................................................17第四章软件系统设计 (18)4.1主程序流程框图 (18)4.2读温度子程序流程图 (19)4.3显示子程序流程图 .................................................204.4自动报警子程序流程图 .............................................21第五章调试 (22)5.1模块调试 .........................................................225.1.1温度检测模块及显示模块的调试 ................................225.1.2报警模块调试 ................................................225.1.3加热模块调试 ................................................235.2调试过程中发现的问题及解决的方案 .................................24结论 ...................................................................25致谢 ..................................................................26参考文献 ................................................................27附件一：原理图 (28)附件二：程序 (29)基于单片机的电热水器设计摘要:这次的设计采用ATEML公司生产的AT89C52单片机为核心来设计智能电热水器。

摘要本文的电热水器控制器设计采用了AT89S51单片机作来设计的。

本设计利用温度传感器及模数转换器等来完成。

在硬件设计方面，主要对电源电路、单片机最小系统及其扩展、模数转换电路、键盘显示及接口电路、水温检测电路、报警电路进行了简明的介绍。

而且还介绍了该设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括AT89S51、74LS377、DS18B20等。

在软件设计方面，采用汇编语言编程。

然后对软件调试进行了误差分析。

该电热水器设计完善，实现方案简单易行。

采用软件设计来控制，可以实现检测水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性。

关键词：单片机，电热水器，设计ABSTRACTIn this paper, the design of electric water heater controller uses AT89S51 MCU to design.The design of temperature sensor and analog to digital converter to complete.In the aspect of hardware design, mainly on power supply circuit, MCU minimum system and its expansion, modulus conversion circuit, keyboard display and interface circuit, temperature detection circuit, alarm circuit are introduced in brief.And also introduces the performance and characteristics of the main chip to the application in the design, including AT89S51, 74LS377, DS18B20 etc.. In the software design, the assembly language is used.And then error analysis of software debugging.The electric water heater is designed and perfected, and the realization scheme is simple and feasible.The software design to control and temperature detection can be achieved, intelligent heating and improve the reliability and accuracy of the whole.Keywords: single-chip microcomputer, electric water heater, design目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题的背景 (2)1.2 课题研究的目的及意义 (2)1.3 国内外的研究情况和成果 (3)第2章电热水器的设计方案 (4)2.1设计要求 (4)2.2 方案设计 (4)第3章电热水器的硬件系统设计 (6)3.1 方案验证 (6)3.2 硬件系统设计 (9)3.2.1 电源电路 (9)3.2.2 显示/键盘接口电路 (9)3.2.3 报警电路 (11)3.2.4 模数转换电路 (12)3.2.5 温度检测电路 (15)3.2.6 时钟电路 (16)3.2.7 显示模块 (17)3.2.8 AT89S51功能及特性介绍 (20)第4章电热水器的软件系统设计 (24)4.1 主程序流程框图 (24)4.2 键扫描子程序流程框图 (26)4.3 显示子程序流程框 (26)4.4 运行程序流程框图 (27)4.5 软件仿真 (27)结论与体会 (29)致谢 (30)参考文献 (30)附录1设计程序清单 (32)附录2单片机的电热水器控制器原理图 (40)引言电热水器按加热功率大小可分为储水式、即热式、速热式三种；储水式是电热水器的主要形式，按照安装方式的不同，可进一步分为立式、横式、落地式、槽下式以及最新上市的与浴室柜体设计的集成式。

基于单片机的电热水器毕业设计目录第一章绪论 (1)1.1 论文背景与意义 (1)1.2 研究现状和趋势 (1)1.3 论文研究内容和重点 (2)1.4 论文组织结构 (2)第二章总体设计 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 主要元器件的介绍 (4)2.3.1 微控制器模块 (4)2.3.2 数字温度传感器DS18B20介绍 (5)2.3.3 LED数码管显示 (8)2.3.4 固态继电器 (11)第三章硬件系统设计 (12)3.1电源电路 (12)3.2复位电路和复位状态 (13)3.3 键盘接口电路 (15)3.4温度检测电路 (16)3.5 温度显示电路 (16)3.6 自动报警电路 (17)第四章软件系统设计 (18)4.1主程序流程框图 (18)4.2读温度子程序流程图 (19)4.3显示子程序流程图 (20)4.4自动报警子程序流程图 (21)第五章调试 (22)5.1模块调试 (22)5.1.1温度检测模块及显示模块的调试 (22)5.1.2报警模块调试 (22)5.1.3加热模块调试 (23)5.2调试过程中发现的问题及解决的方案 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附件一：原理图 (28)附件二：程序 (29)基于单片机的电热水器设计摘要:这次的设计采用ATEML公司生产的AT89C52单片机为核心来设计智能电热水器。

本设计利用单片机、温度传感器、自动报警等来完成本设计。

设计分成两个部分，在硬件设计方面，主要对单片机最小系统及其扩展、电源电路、按键及接口电路、LED 显示电路、水温检测电路、加热电路等进行了详细介绍。

还详细介绍了设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括AT89C52、DS18B20等。

在软件设计方面，采用C语言编程，是由于其易于为单片机所识别，执行速度快。

该智能电热水器设计完善，实现方案简单易行。

采用软件设计来控制，可以实现检测水温及自动报警、加热，并且提高了整机的可靠性及准确性、安全性。

本科毕业设计（论文）题目:基于单片机的热水器控制板的设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 121401402039指导教师：教师职称：副教授填写日期：2016年5月22日目录摘要 .................................................. I II Abstract ................................................. I V 第1章绪论 .. (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 各类家用热水器的特点 (1)1.2.1 储水式家用电热水器 (1)1.2.2 即热式家用电热水器 (2)1.2.3 燃气式家用热水器 (2)1.2.4 太阳能家用热水器 (3)1.3 课题研究的意义 (3)第2章系统总体结构及方案设计 (4)2.1 硬件的选用 (4)2.1.1 单片机的选择 (4)2.1.2 传感器的选择 (5)2.2 系统硬件连接 (7)2.3 系统主控制程序设计 (8)第3章系统硬件电路设计 (9)3.1 时钟电路设计 (9)3.2 复位电路 (9)3.3 检测电路 (10)3.4 输出控制电路 (10)3.5 温度设置电路 (13)3.6 显示电路 (13)3.7 硬件电路总图 (15)第4章系统软件设计 (16)4.1 单片机用C语言编程的特点 (16)4.2 温度检测程序流程图 (17)4.3 继电器控制程序流程图 (18)4.4 LCD显示程序流程图 (19)4.5定时器中断程序流程图 (20)第5章基于Proteus与Keil的联合仿真 (21)5.1 Proteus仿真简介 (21)5.2 Keil 使用简介 (21)5.3 联合仿真 (21)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录： (27)基于单片机的热水器控制板的设计摘要本文系统地介绍了基于AT89S52的家用电热水器温度检测控制系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着社会的发展和人们生活水平的提高。

人们对环境的要求越来越高。

也特别是环境，安全，智能，舒适，人性化的居住环境已经成为新的追求。

以往的老旧的生活方式已经无法满足人们目前的需求。

随着科技的发展，各个领域的发展都变得突飞猛进。

在家居方面，科技使计算机技术，网络技术和电子应用技术结合在了一起，智能家居诞生了。

智能电热水器的反战前景非常乐观。

主要原因如下：国家城镇化建设和棚户区改造两项政策的逐步落实，将大力激发三、四级市场对热水器、特别是电热水器的刚性需求，将为未来5年电热水器的发展提供良好的空间；国家2014年开始雾霾治理措施，将进一步推广清洁能源的使用，对燃气热水器的废气排放将会进一步规范，对天然气价格将会和汽油一样进行国际接轨，势必提高目前国内总体气价较低的怪相，将会更有利于电热水器的发展。

这份报告讨论的是智能家居中的智能热水器。

本设计采用AT89C52单片机作为基础。

本设计在软件和硬件方面对单片机是否能够控制电热水器实现自动化进行了分析。

在硬件方面主要对单片机的最小系统及其扩展、电源的设计、各种接口，数模转换电路，水位及水温检查电路，安全性保护电路等进行了详细介绍。

本报告还详细介绍了所用到的芯片的性能和特点。

在软件设计方面，采用汇编语言编程，采用汇编语言的主要原因是其易于被单片机所识别，执行速度相对较快。

在最后也对软件做了测试分析。

该智能热水器的设计档案完备，实现条件相对宽松，采用软件控制。

可以检测水温和水位，实现智能化。

通过安全性设计，也提高了整机的可靠性和准确性。

关键词：单片机自动控制智能开关AbstractWith the development of society and the improvement of people's living standards. People are increasingly demanding for the environment. Especially the environment, safety, intelligence, comfort and humanized living environment has become a new pursuit. The old way oflife in the past has been unable to meet people's current needs. Withthe development of science and technology, the development of variousfields has become rapid. In the field of home, technology has combined computer technology, network technology and electronic application technology, and smart home was born. This report is about smart water heaters in smart homes. This design uses the product type is AT89C52single chip computer. In the aspect of software and hardware, thisdesign analyses whether the MCU can control the water heater to realize automation. In the aspect of hardware, the minimal system and its expansion, power supply design, various interfaces, digital-to-analog conversion circuit, water level and temperature checking circuit,safety protection circuit of MCU are introduced in detail. This reportalso describes in detail the performance and characteristics of thechips used, including, but not limited to,In the aspect of software design, assembly language is used to program. The main reason for using assembly language is that it is easy to be recognized by MCU, and the execution speed is relatively fast. Finally, the software is testedand analyzed.The design files of the intelligent water heater are complete,the realization conditions are relatively relaxed, and the software control is adopted.It can detect water temperature and waterlevel and realize intellectualization. Through safety design, the reliability and accuracy of the whole machine are also improved. Key words: SCM automatic control intelligent switch第一章绪论随着社会的发展和人们生活水平的提高。