基于单片机的电热水壶控制系统的毕业设计(论文)word格式

基于单片机的电热水壶控制系统的设计张英平;陈起新;高加【摘要】At present market ,the control system of electric kettle has a single function and the heating time can not be controlledaccurately ,which causes the waste of electric energy .This paper focused on the design of an electric kettle control system .The system used 51 Micro-controller and PID control algorithm .Temperature sensor DS18B20 and ultrasonic ranging module US-100 were used in the controlsystem .The system has many functions,such as accurate temperature control ,liquid level measurement ,voice alarm and LCD display .With 2 L/1 500 W electric kettle as an example ,the test results showed that the heating time is less than 4 minutes, the heating rate is higher than10 ℃/min and the temperature error is less than0 .5 ℃.%目前市场上电热水壶的控制系统大多存在功能单一，加热时间不能精确控制产生过烧，造成电能的浪费．利用51单片机为控制器结合和PID控制算法，温度传感器DS18B20和超声波测距模块US-100为检测器件设计了一款电热水壶控制系统．系统具有精确控温、液位测量、语音报警和液晶显示等功能．以2L／1500 W的电热水壶为例，测试表明，系统升温时间＜4 min，升温速率≥10℃／min，温度误差≤0．5℃．【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】5页(P101-105)【关键词】电热水壶;温度传感器;单片机;液晶显示【作者】张英平;陈起新;高加【作者单位】吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000;吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000;吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000【正文语种】中文【中图分类】TP368随着电子工业的飞速发展，计算机控制技术和传感器技术在小家电中的应用越来越广泛，进而提高了人们的生活质量.现有电热水壶的功能单一、易产生过烧等缺点，本文采用温度传感器DS18B20和超声波测距模块设计了基于单片机的电热水壶控制系统.本系统拥有温度和水位的高精度测量、语音报警、液晶显示等功能[1-3].系统由单片机、液晶显示、键功能、温度测量、液位测量、加热模块、语音报警和水壶等模块构成，总体框图如图1所示.系统首先利用温度传感器DS18B20检测实时温度，用超声波测距模块US-100进行液位测量，将检测的温度和液位信号经过单片机数据处理，处理结果在HS12864上显示.系统具有预设温度上限、下限报警功能，报警点可以通过键盘输入数据进行设置，温度达到设置值时，系统会发出语音报警并停止加热.各个功能模块如下.(1)微控制器模块微控制器采用STC89C52单片机[4-6].它是一种8位微处理器芯片，可以反复擦除、烧写1 000多次，可以很好的满足本系统的设计要求，其外围接口分配如表1所示.(2)键功能模块作为整个系统的键功能输入模块，主要由一个4*4矩阵键盘组成，用来设定温度值.电路原理图如图2所示.单片机的P0口控制键盘，按键功能分为数字键0～9、清除键、上下移动键和确定键.(3)液晶显示模块系统采用HS12864液晶屏进行显示，电路原理图如图3所示.单片机的P1.0～P1.2脚分别控制液晶屏的RS寄存器选择端、R/W读写端和E使能端.(4)语音报警模块系统采用WT588D-U-32M实现语音报警[7]，电路原理图如图4所示.单片机的P2.0～P2.2分别连接WT588D语音芯片的16脚串行时钟CLK、17脚片选CS和18脚串行数据DATA，扬声器连接WT588D芯片音频输出的9脚PWM+和10脚PWM-.(5)温度测量模块由温度传感器DS18B20来进行温度检测[8-9]，电路图如5所示.DS18B20的数据引脚DQ与单片机的P3.7引脚连接.(6)液位测量模块采用超声波测距模块可以实现液位测量，电路图如6所示.单片机的P1.3和P1.4脚分别连接超声波探头电路的接收和发送.(7)加热模块系统采用5 V固体继电器控制加热水壶电源开关，电路原理图如图7所示.单片机的P1.5脚控制继电器.系统软件程序设计主要实现矩阵键盘设定温度上、下限，检测温度和液位显示在液晶上，并且控制加热装置，当测量温度超出设定值时进行语音报警和光提示[10-11].图8是主程序流程图，其工作过程如下：系统初始化，随后进入循环体中，先调用键功能函数读取键值，再调用温度读取函数，测量液位，液晶显示温度和液位，最后调用加热控制函数和报警函数.系统软件包含温度读取子程序、键程序、液位测量子程序、语音子程序等.下面重点说明温度读取子程序设计方法.图9是温度读取子程序流程图，先进行初始化，再读取温度数据，转换数值后进行显示，检测到的温度如若与预先设定的温度值不符，那么就会断开继电器，反之闭合，最后返回子程序.系统测试仪器有数字示波器，直流稳压电源，单片机开发板，数字万用表，水银温度计和钢板尺.环境在室温25 ℃下，以2 L/1 500 W的电热水壶为例，将超声波探头固定在水壶的口上，以该模块的电路板压在水壶边缘为准，垂直向下发射超声波.温度测量数据如表2所示，设定恒温值在50 ℃～80 ℃之间，设定保温时间均为2 min，测得加热所需调节时间小于1 min，最终稳态误差不大于0.5 ℃.液位测量数据如表3所示，用钢板尺测量的实际水位在50～80 mm之间，经过超声波测距模块计算，所得测量误差小于1 mm.根据测试的结果可知，系统能够达到温度和液位的检测和液晶显示，并且可以设置温度报警点.温度达到预先设定值时，发出报警提示，同时加热控制装置停止，并且可以分别控制保温时间和温度值.可以得出以下结论：(1)具有温度测量功能，测温分辨误差不大于0.5 ℃，最小区分度为0.1 ℃；(2)具有液位测量功能，液位测量使用超声波测距探头，液位测量误差不大于1 mm；(3)通过按键来设定温度值，测试时现场指定温度控制值，升温时间小于4 min，升温速率大于等于10 ℃/min，温度达到设定值时有语音提示.声音提示之后开始计时，2 min之内控温误差不大于0.5 ℃.(4)用液晶显示预设和检测的温度和液位.系统实现了电热水杯的温度和液位的精确控制，实时显示所监控的温度和液位，并且具有语音和光报警功能，用来提示温度超过预定值，达到了设计要求，具有较好的市场应用前景.【相关文献】[1]田志标.基于品牌产品识别的智能小家电外观设计研究[D].华东理工大学,2014.[2]吉小辉,陈育中.电水壶自动断电控制器的研究与设计[J].电子设计工程,2013,21(14):83-85.[3]王春武,马中平,王仁俊,等.一种便携式心冲击信号检测装置设计与实现[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2013,34(4):120-122.[4]张家伟,刘成忠.基于STC89C52RC的养殖区温控系统设计[J].甘肃农业大学学报,2014,49(1):161-165.[5]梁锋林,邱兴阳,郑健.基于STC89C52与GPRS药品仓储温湿度监控系统[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2015,31(1):14-17.[6]李鑫,张全贵,王普.基于WT588D的煤矿井下综合语音报警平台设计[J].计算机工程与设计,34(5):1870-1874.[7]王响,白金柯,王志鹏.一种基于DS18B20的温度采集系统设计[J].电子设计工程,2015,23(18):90-92.[8]王立忠,蒋宁,程礼邦,等.盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统设计[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2015,36(1):95-98.[9]舒俊,陈少克,周军.基于ANSYS的双层不锈钢水壶温度场模拟与验证[J].制造业自动,2014,36(10):60-62.[10]张伟伟,曹谢东,张斌,等.基于模糊控制的水温控制系统设计与实现[J].微型机与应用,2014,33(17):88-91,94.[11]于光普,黎东升,尤传富.智能水温控制系统的设计及实现[J].长春工业大学学报(自然科学版),2011,32(1):29-32.。

基于单片机智能电水壶控制系统设计一、引言智能家居系统的快速发展为人们带来了更加便利和舒适的生活体验。

智能电器已经成为了现代家庭不可或缺的一部分。

本文将基于单片机，设计一款智能电水壶控制系统，实现对电水壶的温度控制、定时功能和远程控制等功能。

二、系统设计该系统由硬件和软件两部分组成。

硬件部分：主要包括温度传感器、单片机、开关、继电器、显示屏等元件。

软件部分：主要包括单片机程序的编写和手机APP的开发。

1.硬件设计（1）温度传感器：用于检测水温，通常选择数字温度传感器，如DS18B20，能够精确测量水壶内部的温度。

（2）单片机：选择适合的单片机，如51单片机，用于接收传感器的数据，处理按键输入，控制继电器等。

（3）开关：用于控制电源的开关，通过按键来控制水壶的启动和关闭。

（4）继电器：用于控制加热器的开关，当温度低于设定的温度阈值时，继电器通电，加热器开始工作。

（5）显示屏：用于显示当前水壶的温度和状态。

2.软件设计（1）单片机程序：通过单片机的IO口连接温度传感器和开关，并通过串口与手机APP进行通信。

程序首先初始化相关硬件，然后循环读取温度传感器的数值，并进行温度控制和定时功能的处理。

同时，根据开关的状态来控制继电器的开关，实现加热器的自动启动和停止。

（2）手机APP：开发一款手机APP，用户可以通过该APP来远程控制电水壶的启动和关闭，设定水温，设置定时功能等。

APP与单片机通过蓝牙或Wi-Fi进行通信，实现与电水壶的互动。

三、系统特点与优势1.温度控制精准：采用数字温度传感器，能够精确测量水温，实现对加热器的精准控制，确保水温始终在设定的范围内。

2.定时功能实现：用户可以通过手机APP设置定时功能，实现提前启动或者定时关闭电水壶，方便用户的使用。

3.远程控制：用户可以通过手机APP随时随地控制电水壶的启动和关闭，无需亲自操作。

4.显示屏显示：电水壶的温度和状态将通过显示屏实时显示，方便用户掌握当前状态。

学号_毕业论文（设计）课题基于单片机控制的快热式电热水器设计学生姓名院部电气工程学院—0—专业班级指导教师吴慧二○ 一五年五月基于单片机控制的快热式电热水器设计摘要随着现代科技的不断发展进步，人们的生活水平也在不断的提高，方便、快捷、环保的家用电器不断的深入人们的生活，家用电热水器也满足不了这飞速发展的时代了，快热式电热水器的使用逐渐普及开来了。

单片机是本设计的核心控制器，辅以键盘、显示器等智能一体化。

本设计使用的是AT89C51单片机来控制电路。

本设计主要分为两个部分，硬件电路设计和软件仿真。

硬件电路设计主要包括加热控制电路，报警电路，LED显示，温度监控等,本设计使用双向可控硅,用单片机通过光耦给可控硅触发信号，可控硅的导通角就会随之变化，从而控制电热丝的有效加热功率，并且串联105℃的熔丝来防止温度过高时加热管干烧；软件包括主程序的设计，温度检测程序设计，频率测温程序设计，显示扫描程序的设计等，程序主要由C语言编写,并给出了仿真图设计。

—1—这种快热式电热水器，即开即热,使用安全方便,省时省电，适应于当前快节奏的生活,有着十分可观的发展前景。

关键字：单片机；双向可控硅；电热水器；温度—2—ABSTRACTWith the continuous progress of science and technology, pe ople’s living level also in continuous improvement, convenient, fast, environmentally friendly home appliances into people's lives, home electric water heater also meet era of the rapid development of the， fast heating type electric water heater use grew in popularity to open the. SCM is the core of the design controller, with keyboard, monitor and other intelligent integration. This design uses AT89C51 microcontroller to control the circuit. This design is mainly divided into two parts， hardware and software. Hardware mainly includes heating control circuit and alarm circuit, LED display， temperature monitoring, using a bidirectional thyristor, MCU through the coupler to SCR trigger signal， control thyristor conduction angle, and control the effective electric wire heating power, and series 105 DEG C molten wire to prevent high temperature heating tube dry burning. The software includes the main program design， temperature detection program design，frequency temperature program design， showing scanning program design, program mainly by the C language compilation， and gives some program flow diagram design。

基于单片机的电热水器水温水位控制系统设计摘要随着人们生活水平的提高，各种热水器的使用已相当普及。

与之相配套的控制仪也相继问世。

然而，目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。

因此我设计了新型的热水器水温水位控制系统来满足于当今的需求，该热水器智能控制系统主要由AT89S52单片机控制、DS18B20温度传感器、独立键盘、LED数码管和报警系统组成。

该系统能测量并显示水温、设置水温范围，若水温不处于所设置的水温范围则报警，同时还能对水位进行设置及加水，先设置好需要加水的水位段数，单片机会根据这个数进行判断是否加水。

通过软硬件调试使以上所述功能都能正常实现。

本次设计是对水温水位控制系统的智能化改进，采用单片机对其水温水位参数进行控制，提高了电器的工作稳定性，同时引进了数字传感器对水温进行数据采集，这样也就提高了系统的控制精度，以其自身的控制精度高、稳定性好和成本低的独特优点在今后将会由广泛的实用价值，其基于单片机的改进方法也具用广泛的应用意义。

关键词：单片机；DS18B20；水温水位控制Electric Water Heater Water Temperature-Level ControlSystem Based on SCMAbstractWith the improvement of people's living standard, the use of various water the various water a new type of water nowdays. The design of solar water independent keyboard ,LED and alarm system.The system can measure and display water temperature ,set the range of water temperature,of the water temperature is not in the range of setting temperature is alarming.At the same time,you can set the water level and add water,first,need to set up the water level above the water,single-chip will determine whether add the water or not according to the number.Through be normal.For other related parameters, it also meaning using. The revivification of the water control system is an intelligent product. To its own control of , stability and low cost of the advantages, in the future there will be a wide range of practical value.The design of the water temperature control system is to improve the intellectualized. A monolithic integrated circuits is to control the level of parameter and improve the stability of the electrical work, and meantime, What’s more, its based on single ways of improvement meaning.Keywords: singlechip; water level’s examination; water temperature’s examination目录摘要 (I)A BSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1选题的意义 (1)1.2电热水器发展现状 (1)1.3课题任务 (3)第2章系统设计方案 (5)2.1.1系统原理 (5)2.1.2子系统工作原理 (5)2.2设计方案 (6)2.2.1系统设计方案的选择 (6)2.2.2各部件控制系统方案 (8)第3章系统硬件设计 (11)3.1系统总体设计 (11)3.2各单元电路设计 (13)3.2.1控制单元设计 (13)3.2.2显示单元设计 (19)3.2.3检测单元设计 (25)第4章系统软件设计 (33)4.1主程序设计 (33)4.2子程序设计 (33)4.2.1温度采集 (33)4.2.2控制按键设计 (34)4.2.3读温度 (35)第5章系统调试 (37)5.1硬件调试 (37)5.1.1调试步骤 (37)5.1.2液位检测 (37)5.1.3温度检测 (38)5.2软件调试 (38)5.2.1P ROTEUS仿真 (38)5.2.2软件调试过程 (39)5.3系统联调 (39)总结 (43)参考文献 (45)致谢 (47)第1章绪论1.1选题的意义随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。

基于单片机智能电水壶控制系统毕业设计目录1、引言 (1)2、热水壶控制系统相关技术总体概述 (3)2.1单片机简述 (3)2.1.1单片机的组成 (3)2.1.2单片机的特点 (3)2.1.3单片机的应用 (4)2.2 keil软件语言简介 (5)2.3 方案选择与相关技术 (6)2.3.1系统方案的选择方案与论证 (6)2.3.2单片机芯片选择方案与论证 (6)2.3.3显示模块的选择方案与论证 (7)2.3.4报警部分选择 (7)2.3.5电源电路选择方案与论证 (7)2.4系统总体设计框图 (8)3、电热水壶控制系统的硬件设计 (9)3.1电源转换电路 (9)3.2单片机最小系统 (9)3.2.1单片机时钟电路 (9)3.2.2单片机的复位电路 (10)3.2.3单片机的最小系统 (11)3.3温度采集模块 (12)3.4继电器介绍 (12)3.5键盘及显示电路 (13)3.5.1键盘输入特点 (13)3.5.2LCD1602显示器说明 (14)3.6 加热电路和报警装置 (15)3.6.1加热电路 (15)3.6.2报警装置 (16)3.7整体电路设计 (17)4、单片机的软件设计 (18)4.1总的程序设计框图 (18)4.2读出温度子程序 (19)4.3计算温度子程序 (21)4.4温度保持在某一设定值子程序 (22)5、系统联合调试 (24)5.1硬件调试 (24)5.2软件调试 (24)5.3整机调试 (24)6、结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)谢辞 (33)1、引言经过几十年的发展，中国电热壶市场已经进入成熟期。

前些日，在网上了解到，电热水壶产量的复合增长率为26.36%，产值的复合增长率为35.00%，产量、出口量和销量同步迅速增加。

行业人士预测，2012年国电热水壶预计销售量在1400万台左右，市场规模将达到20亿元。

市场迅猛的增长使电热水壶这个本无太多看点的小家电产品开始变的很引人注目[2]。

基于单片机的智能热水壶设计
摘要：
本文介绍了基于单片机的智能热水壶的设计原理，系统采用AT89C51单片机，热水壶用于控制加热元件和调节温度，系统的功能包括：自动加热，定时加热，温度测量，定时关机，报警等功能，用户可以通过设置这些参数来控制热水壶的加热。

热水壶的温度控制器通过热敏电阻进行温度测量，实时读取到温度参数，而用户输入的温度参数会被比较，来进行调节加热元件的加热。

这种基于单片机的智能热水壶除了加热功能外，还有定时加热、报警等功能，可以更方便地为使用者提供便捷的服务，大大提高了生活质量。

关键词：单片机智能热水壶热敏电阻加热元件
1引言
随着科技的发展，越来越多的智能家居产品出现，智能热水壶也是其中之一、智能热水壶的出现大大改善了家庭生活中的质量，通过它可以实现自动温度控制，还可以实现定时加热、报警等功能。

2系统功能
本文描述的智能热水壶系统包括以下功能：
（1）自动加热：如果用户输入要求的温度参数大于当前的温度，系统会自动启动加热元件，以达到指定的温度。

（2）定时加热：如果用户想要在一些指定的时间加热水温。

目录内容摘要 (1)关键词 (1)第1章绪论 (2)................................................ 错误!未定义书签。

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(3)第2章系统总体设计 (4) (4) (4) (4) (5)第3章硬件模块电路设计 (6) (6) (6) (6) (7) (8) (8)总系统电路 (9)第4章软件模块电路设计 (10)设计总体思路 (10)烧开水功能设计特点 (10) (10) (11)第5章系统测试 (12)硬件部分测试 (12) (12) (12)软件部分测试 (12)结果分析 (12)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录1 电路原理图与PCB图 (17)附录2系统总程序代码 (19)附录3元器件清单 (30)附录4设计实物图 (31)[Abstract] (32)基于单片机的智能热水壶系统设计【内容摘要】在日常生活中，热水壶有着十分广泛的应用领域。

热水壶是结合用户的实际需求和现代社会需要的一种智能产品，于是本次设计了以单片机为核心器件，结合人性化的理念，最终实现智能的控制电路和程序设计的智能热水壶。

本设计实现了日常烧开水功能，以及通过按键设定温度加热冷水，达到设定温度后，通过蜂鸣器提醒用户并自动断电，同时液晶显示屏显示即时温度等拓展功能。

本设计硬件部分由单片机芯片、温度检测，蜂鸣报警、液晶显示等模块，同时利用了单片机的智能性，软件部分在keil uvision开发环境中使用C语言编写软件程序，实现了对水温的智能控制，其具有生活化、实用性强的特点。

【关键词】单片机；智能；热水壶；DS18B20；烧水；第1章绪论研究背景近年来，随着单片机技术的发展，单片机的应用研究不断深入，传统控制检测快速更新。

在实时检测和自动控制的系统中，单片机通常是作为一个核心部件，基于具体的硬件结构和应用对象的应用特点，并结合软件改进控制系统，代替复杂的电子电路或数字电路，通过软件控制外围电路，确保智能化能够实现。

最新毕业设计（论文）-基于单片机的智能电热水器（硬件）可编辑文档下载更多精品资料尽在我的主页摘要这次的设计采用ATEML公司生产的AT89S51单片机为核心来设计智能电热水器。

本设计也对单片机控制电热水器实现智能化的可能性进行了分析，利用温度传感器、水位检测装置、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、键盘显示及接口电路、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AT89S51、74LS240、DS18B20、74HC245等。

在软件设计方面，采用汇编语言编程，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，可以实现智能检测水位及水温，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; 智能;权威咨询机构精心打造ABSTRACTThis design USES ATEML company produces the AT89S51 as the core to design intelligent electric water heater. The design of single-chip microcomputer control and the possibility of electric water heater realize intelligent analyzed, using temperature sensors, water level detection equipment, etc to complete the design.Design is divided into two parts, in terms of hardware design, mainly to the single chip minimize system and its extension, power supply circuit, keyboard display and interface circuit, the LED display circuit, water temperature detection circuit, heatingcircuit described in detail. Also introduces the main application to design characteristics and properties of the chip, including AT89S51, 74LS240, DS18B20, 74HC245 etc. In software design, use assembly language programming, is due to its easy to identify, execution by MCU fast speed.This intelligent electric water heater design perfect, the implementation scheme is simple. Using software designed to control, can realize intelligent detection levels and water temperature, intelligent heating, and improve the machine's reliability and accuracy. Keywords: single-chip microcomputer; Electric water heater; intelligence;II目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................................................................. II 目录.................................................................................................... III 1 绪论 (1)1.1 选题的背景、目的及意义 (1)1.2 国内外的研究状况和成果 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 设计目标以及方案选择 (4)2.2 芯片选择以及介绍 (5)2.2.1 AT89S51介绍 (5)2.3 数字温度传感器DS18B20介绍 (8)2.3.1 DS18B20的主要特性 (8)2.3.2 DS18B20工作原理 (10)2.3.3 DS18B20有4个主要的数据部件 (10)2.3.4 DS18B20的应用电路 (14)2.4 74LS240简介 (16)2.4.1 74LS240特点介绍 (16)2.5 LED数码管显示 (16)2.5.1 LED数码管介绍 (16)2.5.2 LED数码管显示方式和典型应用电路 (17) 2.5.3 LED数码管编码方式 (18)2.6 固态继电器 (19)2.6.1 固态继电器工作原理 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 硬件系统设计 (20)3.1.1 电源电路 (20)3.1.2 单片机系统电路 (21)3.1.3 键盘接口电路 (24)3.1.4 温度检测电路 (24)3.1.5 温度显示电路 (25)3.1.6 看门狗电路 (26)III。

毕业论文（设计）题目：基于单片机的热水控制器系别：电子信息工程技术专业（班级）：09级电信姓名：学号：指导教师：完成时间： 2012 年 6 月 5 日目录摘要 (3)1 绪论 (3)2 系统的总体设计 (3)3 系统的主要硬件介绍 (4)3.1 单片机介绍 (4)3.1.1单片机概述 (4)3.1.2 单片机编程语言介绍 (5)3.1.3 系统选择 (6)3.1.4 AT89C51引脚功能介绍 (8)3.2 温度传感器DS18B20 (10)3.2.1 DS18B20简介 (10)3.2.2 DS18B20的硬件连接 (11)4 热水控制器的系统设计 (12)4.1硬件设计 (12)4.1.1 温度检测部分 (12)4.1.2 LED数码管显示电路 (13)4.1.3 报警及控制输出部分 (14)4.1.4 单片机及按键电路设计 (14)4.2 软件系统设计 (16)4.2.1 系统程序流程图 (16)4.2.2 单片机软件开发语言 (17)4.2.3 DS18B20驱动程序 (18)4.2.4 系统的程序源代码 (21)参考文献 (27)附：系统整体硬件电路图 (28)摘要本文以单片机AT89C51为核心，从DS18B20温度检测的数据采集、设定值调整、LED 数码管显示电路、报警及输出控制电加热器等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的热水控制器的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合一套经典的程序算法。

给出了一套合理的基于单片机的热水控制器软硬件解决方案。

关键字温度检测 DS18B20 单片机温度控制1 绪论单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。

基于单片机的热水控制器较传统的温度控制器具有更高的智能性，并且系统的功能更加易于扩展和升级，是一种低成本的温度检测、控制方案。

在一些温控系统电路中，广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成A／D转换器能接收的模拟量，再经过采样／保持电路进行A ／D转换，最终送入单片机及其相应的外围电路，完成监控。

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。

.毕业论文课程设计题目：基于单片机的电热水器控制器设计学院：机械与电子工程学院学生姓名：班级：学号：ABSTRACTAs technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer integrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamming capability. In the development of single-chip microcomputer, due to its excellent cost performance, high integration, small size, high reliability, it has been used as a control center all the time.Since the birth of single-chip microcomputer, it began to walk into a human’s life, such as washing machines, refrigerators, electronic toys, DMB, which equipped with the single-chip microcomputer, and improved their intelligence, ability. People, who used them, will love them better. The single-chip microcomputer makes human’s life more convenient, comfortable and colorful. As a result, I use single-chip microcomputer to design intelligent electric water heaters.This paper mainly discusses the intelligent electric water heater how to work. To achieve system goals, in deep analysis of the AT89S51, I made a set of simple and practical control system design. The system is mainly to use single-chip microcomputer to control centers, with specific hardware architecture and the corresponding software design, thus the intelligence of the water heater would become true.Keywords: single-chip microcomputer, controller, intelligence.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 国内外的研究状况和成果 (3)第2章总体设计方案 (4)2.1设计要求 (4)2.2 方案设计 (4)第3章硬件系统设计 (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 键盘/显示接口电路 (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 (13)3.2.6 水位检测电路 (15)3.2.7 时钟电路 (16)3.2.8 显示模块 (17)3.2.9 AT89S51功能及特性介绍 (20)第4章软件系统设计 (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).引言热水器是一种可供浴室，洗手间及厨房使用的家用电器。

word工程学院康尼学院本科毕业设计〔论文〕题目：家电热水器控制系统设计专业：自动化〔数控技术〕班级：数控XX学号：XXXXXXXX 学生：XXX指导教师：XXX 实验师起迄日期：XXXXXXXXXXXXX设计地点：实验楼 _Graduation Design (Thesis) Design of Microwave Oven OperatingSystemByXXXXXSupervised byExperimentalistXXXXSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2014摘要随着社会的开展，人类科技的进步，各行各业都在使自己的产品智能化、数字化，因老式的热水器使用煤气或天然气对水进展燃烧加热，用手动的方式调节温度，不仅不能够准确确实定使用者需要的水温，而且还存在一定的危险性。

电热水器是一种可供浴室、洗手间与厨房使用的家用电器，随着人们生活质量的提高，现代的家用电热水器已经摒弃了以前的做法，而采用一种更加准确、安全的实施方案。

C语言对单片机编程有诸多优点，例如：便于移植、句法检查时错误少、巩固性好、头文件种类诸多，能够方便快捷使用各种函数等。

本文采用AT89S52单片机作为控制器，使用C语言编写程序,设计了一款智能家用电热水器。

使用按键键盘输入温度，，并使用LED灯显示，能够提供用户所需温度的温水。

采用DS18B20采集温度，使用LED灯显示，显示出采集的水温。

当所需温度高于当前采集的水温时，触发加热，当水温达到设定温度时，如此停止加热。

根本实现了智能控制功能。

关键词：单片机；C语言；采集；家用电热水器AbstractWith the development of social and program of human technology, every trade all transfer own product into intelligence, digitize, because the water heater of old style uses gas or natural gas to heat water and manually adjust mode conditioning temperature, not only unable to sufficiently accurately recognize the user need of water temperature, but also exist some certain risk.The electrical water heater is a kind of home appliances that bathroom, loo and kitchen can use, with raising of quality of human live, the modernistic household electrical water heater has abandonned the past way, but adopts a kind of implementation scheme of more accurate ,safety.C language possess many merits for programming of singlechip, such as:Is easy to ransplant, having little bug when sentence construction review, fastness good, the head document type is so many that expediently quickly using various function etc.The writer adopts an AT89S52singlechip to be the controller and using C languages to write programming ,design a style of intelligence household electrical water e array form keyboard input temperature, the temperature can be accuratly recognized to 0.1 ℃, and use LED light display it, can provide to the warm water of temperature that user needs.Adopt DS18B20 to collect temperature, use LED light display, the accurately displays to collect water temperature.When the temperature needed higher than to collect water temperature at present, lead to heating , when the temperature needed is lower than the collect water temperature at present, stop heating.The simply carry out intelligence control function.Key Words：singlechip; C language; collect; household electric water heater目录摘要IABSTRACTII第一章绪论5引言5选题的背景与意义5国外研究状况和成果6整体设计方案7第二章系统硬件设计4单片机的最小系统4AT89S52单片机4AT89S52定时器/计数器7复位电路和晶振电路8温度检测电路9数字式温度传感器DS18B2010DS18B20的初始化与读写操作152.2.3 DS18B20的指令17键盘接口电路设计192.4数码管20数码管简介20数码管的显示21继电器电路23电源电路19第三章系统软件设计24PROTEUS(ISIS)和KEI L简介24程序设计25主程序的流程图26读温度子程序的流程图28电加热继电器控制子程序流程图293.2.4 LED显示程序流程图29定时器中断流程图30仿真原理图31调试中遇到的问题与解决方法30第四章分析与总结34论文总结34可改善提高的地方34参考文献35致谢35附录36程序清单37第一章绪论引言单片机是一种与我们生活息息相关的控制器，它存在于许多地方，例如：电子手表、掌上游戏机、数码相机、录音笔、电视机遥控器等等。

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。

目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 单片机的发展与应用......................................... 错误！未定义书签。

1.1 单片机简介 (1)1.2单片机的技术发展 (1)1.3单片机的应用 (1)2 单片机AT89C51的基本数据 (3)2.1AT89C51概述 (4)2.2AT89C51功能特性概述 (4)2.3AT89C51的最小系统 (7)3 智能电热壶的基本数据 (10)3.1智能电热壶的工作原理 (11)3.2报警电路的实现......................................... 错误！未定义书签。

3.3.1报警电路控制元件的选择.............................. 错误！未定义书签。

3.2.2报警电路的工作原理.................................. 错误！未定义书签。

3.2.3报警电路的电路设计 (6)3.3控制电路的实现 (7)3.3.1控制电路控制元件的选择 (8)3.3.2控制电路的工作原理 (8)3.3.3控制电路的电路设计 (9)3.4其它电路的实现 (11)3.4.1 时钟电路的实现 (12)3.4.2 复位电路的实现 (12)4 具体设计 (13)4.1硬件连接总原理图 (13)4.2程序设计 (14)4.2.1 程序流程图 (14)4.2.2总程序及各函数功能简介 (15)5 系统调试与结果 (21)6 总结 (22)7 致谢 (23)参考文献 (24)智能电热壶的设计摘要: 本文介绍了的是一款基于AT89C51单片机设计的智能电热壶，智能电热壶由报警电路和控制电路两大部分组成，主要是介绍智能电热壶的报警功能和自动控制功能的设计和实现，采用AT89C51单片机配合继电器、扬声器等的使用，给出了设计过程与编程方法，并用keil和Proteus软件进行调制仿真，实现了智能电热壶的自动报警、智能控制。

目录1前言 (1)2 热水壶控制系统总体概述 (2)2.1热水壶的工作情况 (2)2.2系统总体设计框图 (2)3 电热水壶控制系统的硬件设计 (4)3.1电源转换电路 (4)3.2单片机最小系统 (4)3.3A/D转换电路 (2)3.4温度检测电路 (4)3.5键盘及显示电路 (6)3.5.1 键盘输入特点 (6)3.5.2 LED显示电路的原理 (7)3.5.3 键盘及显示电路 (8)3.6加热电路和报警装置 (9)3.6.1 加热电路 (9)3.6.2 报警装置 (10)4 单片机的软件设计 (11)4.1总的程序设计框图 (11)4.2 8255的程序设计 (12)4.3键盘和显示接口电路程序设计 (13)5结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录A 系统电路总图 (22)附录B PCB版电路图 (23)摘要经过几十年的发展，中国电热壶市场已经进入成熟时期。

行业内预测认为，2011年国内电热水壶预计销售量在1400万台左右，市场规模将达到20亿元。

市场迅猛的增长使电热水壶这个本无太多看点的小家电产品开始变的很引人注目。

目前国内比较智能热水壶通过温度传感器测温，将温度信号传送到单片机中进行处理，单片机根据温度传感器送来的温度信号，做出相应命令，控制热水壶的开关、功率等，但缺乏水温显示以及报警系统。

本论文研究一个以MCS-51系列单片机为控制芯片，对热水壶工作进行控制的系统。

通过电加热电路加热水并实时采样水温，将采样信号进行模数转换后送入单片机系统，经过单片机系统处理后，结合键盘控制实现水温的LED显示以及超过水温的报警提示。

整个系统的硬件电路由单片机控制电路、温度检测电路、A/D转换电路、键盘及显示电路和温度加热电路五个部分组成，结合软件编程实现单片机对整个硬件系统的控制。

关键字：单片机；温度控制；控制器。

AbstractAfter decades of development, China electric pot of market has entered into the mature period. Within the industry as projections, 2011 domestic electric kettle of expected sales in 14 million Taiwan or so, the size of the market will reach 2 billion yuan. The rapid growth of the market that electric kettle this this have no too many small home appliance product read became very conspicuous. The current domestic hot water is intelligence through the temperature sensor measuring temperature, temperature signals to the microcontroller treatment, SCM according to deliver of temperature, the temperature sensor signal, and makes the corresponding command, control the switch of hot water, power and so on, but the lack of hydrological display and alarm system.This paper studies a MCS-51 series microcontroller as control chip, the hot water control system of the work. Through the electrical heating water and real-time sampling circuit heating water temperature, will sampling signal after conversion module into SCM system, after single-chip microcomputer system processing, the combination of the keyboard control realization of water temperature and water temperature of LED display more than alarm prompt. The whole system hardware circuit of microcomputer control circuit, temperature detection circuit, A/D circuit, keyboard and display circuit and temperature heating circuit five parts, combined with the programming software with the chip the hardware of control.Key words: One-chip computer; Temperature control; Controller.1前言经过几十年的发展，中国电热壶市场已经进入成熟期。

---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。