家用电热水器控制系统设计

智能家居太阳能热水器控制系统设计摘要：为满足智能化水平不断提升的家居系统控制需求，设计了太阳能热水器控制系统。

以太阳能热水器的实际应用情况为依据，完成了模糊智能太阳能热水器控制系统的设计。

该系统基于单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ，通过数字温度传感器的使用完成温度测量过程，采用过零固态继电器对加热棒进行控制，完成对热水器辅助加热功能的模拟过程，从而能够根据设定的时间对输出功率进行智能调整使水温达到设定值。

单片机与触摸屏使用Ｍｏｄｂｕｓ４８５协议完成通信过程，根据检测获取的温度、液位值可自适应选择运行模式，为智能家居太阳能热水器控制系统的完善提供参考。

关键词：太阳能热水器；模糊控制算法；智能家居控制系统1.太阳能热水器控制系统设计1.1单片机系统本文所设计的系统的智能控制器选用了单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ（８０５１内核），由于在对太阳能热水器进行控制时，系统涉及的运算量较小，需要处理及保存的中间数据较少，因此无需外扩数据存储器，所使用的单片机内部ＲＡＭ及Ｅ２ＰＲＯＭ即可满足需求。

（２）温度控制执行器本文系统通过使用零固态继电器（输入控制端为３～３２Ｖ、输出端为５Ａ／３８０Ｖ／５０～６０Ｈｚ）和加热棒（功率为５００～１０００Ｗ）执行水温控制过程，通过对ＰＷＭ波的占空比（由单片机产生）进行控制进而完成对交流过零继电器通断频率的控制，最终控制加热棒的功率完成温度控制过程。

1.2温度测量选用具有较强抗干扰能力的ＤＳ１８Ｂ２０（数字温度传感器的一种），无需标定不必要温度，数据通信过程通过传感器的单总线接口并结合使用单片机分时复用原理实现。

1.3时钟电路设计以实现热水器热水的全天供应，本系统的控制器采用实时时钟完成准确的基准时间的提供，具体通过采用ＣＭＯＳ技术的ＤＳ１２Ｃ８８７时钟芯片完成，在芯片内部集成时钟芯片所需的晶振、电池及电路，在降低系统功耗的基础上实现了时间的高精度控制，此外该时钟芯片还具备外围接口，可根据实际需要对时间进行设计，显著提高了系统的稳定性和时效性。

南京工程学院本科毕业设计（论文）题目：电热水器控制系统设计专业：自动化（数控技术）班级： K数控092 学号：*********学生姓名：指导教师：起迄日期： 2013.2.20～2013.6.08 设计地点：基础实验中心C302Graduation Design (Thesis)Design of Control System for Electric Water HeaterBySupervised byAssociate Prof.Department of Automation EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune，2013南京工程学院康尼学院本科毕业设计（论文)摘要电热水器作为人们生活中不可或缺的家用电器之一，对我们的生活水平有着重要的影响，常用的热水器主要分为以下三种：燃气式热水器，太阳能热水器以及电热水器。

太阳能热水器虽然有没有污染的优点，但是其使用受到天气与位置的较大限制，加之其不能对温度进行有效控制；燃气热水器虽然不用受到上面的限制，但是人们通常会对其使用过程中的一些危险，如一氧化碳中毒和燃气泄漏的担心，加之其安装过程非常繁琐，也渐渐淡出人们的视线；而电热水器在具有其上优点的同时，其安装十分方便，同时在当今时代，电热水器的各方面的研发已经十分的成熟，安全性也能很好的得到保证。

而随着科技的发展，传统的机械式控制系统一难以满足人们对高生活水平的要求，而在微处理器技术、传感器技术的进一步成熟的现今社会，电热水器开始摒弃传统的机械式的控制方式，转而采用全新的控制方式，，以微处理器为核心，通过传感器测温，然后再通过显示屏显示，辅以友好的人机界面，从而实现热水器的智能使控制方法。

本论文完成的控制系统是利用AT89S52单片机作为控制核心的，然后利用其现有接口外接各种硬件模块，主要有：温度测量电路，实时时钟电路，键盘，看门狗电路，加热开关，LED显示电路。

智能化热水器控制系统的设计与实现随着科技的不断进步，越来越多的家庭开始安装智能化家电，其中智能化热水器也逐渐成为一个热点。

智能化热水器不仅具有普通热水器的功能，还能通过智能化控制系统实现远程控制、自动调节水温等特点。

本文将从智能化热水器控制系统的设计和实现两个方面进行阐述。

一、智能化热水器控制系统的设计1. 系统构成智能化热水器控制系统主要由以下五部分组成：嵌入式系统、传感器、通讯模块、数据处理模块和用户终端。

嵌入式系统作为整个系统的核心控制中心进行信号采集和处理；传感器主要采集水温、水位等参数；通讯模块负责向用户终端传输数据；数据处理模块进行数据分析和决策，控制热水器的启停，自动调控水温；用户终端则根据用户需求进行远程控制和监控。

2. 功能设计智能化热水器控制系统应具备以下几个主要功能：1）远程控制：用户可以通过手机APP等手持终端进行远程控制，启停热水器或调节水温等功能。

2）智能化调节：系统根据用户日常使用习惯和所在地区的气候等信息，进行智能化调节，自动调整热水器启停和水温，让用户获得更加优质和舒适的热水体验。

3）故障诊断：系统能够自动检测热水器的状态和健康状况，及时发现故障并进行诊断处理。

4）节能环保：系统设计应注重节约能源和保护环境，降低热水器的能耗，提高能源利用效率。

二、智能化热水器控制系统的实现1. 具体步骤智能化热水器控制系统的实现主要包括以下三个步骤：1）硬件设计：根据系统构成和功能设计，选择合适的硬件设备和电路，进行原型设计和测试。

2）软件设计：根据硬件设计和功能需求，进行嵌入式软件编程、通讯协议开发和云端服务平台构建等方面的工作。

3）系统集成：进行硬件和软件的集成测试，确保系统的功能和性能都能够达到预期要求。

2. 技术选择在具体实现过程中，需要选择合适的技术方案和开发工具。

例如，可以采用ATmega128A系列芯片作为嵌入式系统的核心控制芯片；传感器选择温度传感器和水位传感器等；通讯模块采用GPRS或WIFI等通讯方式；数据处理模块可以采用PID算法等智能算法进行数据分析和控制；用户终端可以采用APP、网页端等不同形态进行访问和监控。

毕业设计基于AT89S51单片机的智能电热水器的设计摘要本设计采用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、及模数转换器等来完成本设计。

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、模数转换电路、水位及水温检测电路、报警电路进行了详细介绍。

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、74LS377、DS18B20、ADC0809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。

最后对软件调试进行了误差分析。

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，控制，智能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目录第1章绪论 ·······················································································1.1 选题的背景、目的及意义 ·······························································1.2 国内外的研究状况和成果 ·······························································1.3 研究设想和实验设计 ·····································································第2章硬件系统设计 ·········································································2.1 方案验证 ····················································································2.2 硬件系统设计 ··············································································2.2.1 电源电路 ···········································································2.2.2 键盘/显示接口电路······························································2.2.5 报警电路 ···········································································2.2.6 模数转换电路 ·····································································2.2.7 温度检测电路 ·····································································2.2.8 水位检测电路 ·····································································2.2.9 AT89S51功能及特性介绍·······················································第3章软件系统设计 ·········································································3.1 主程序流程框图 ·····································································3.2 键扫描子程序流程框图 ····························································3.3 显示子程序流程框图 ·······························································3.4 运行程序流程框图 ··································································3.5 软件仿真 ··············································································结论······································································································参考文献 ······························································································致谢······································································································附录1程序清单····················································································附录2 电源电路原理图·········································································附录３智能电热水器原理图主要符号表附录３英文翻译附录4 中文资料第1章绪论1.1 选题的背景、目的及意义据不完全统计，我市城镇居民家庭以电热水器为主，占总量的60％以上；从前风光无限的燃气热水器渐渐地黯然失色，市场份额仅剩不足20％；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件的限制，但其安全、环保的性能广受消费者青睐，发展态势迅猛，市场占有率已达到15％左右。

毕业设计（论文）题目智能家用电热水器控制器设计英文并列标题问题 Intelligent home electric water heater controller design二零年月摘要随着计算机技术和电信业的发展，通过电话线进行的远程通信越来越常见。

人们凡是采用MODEM进行通信，但是在通信数据量不大，对通信速率要求不高的应用场合，我们可以考虑一种DTMF通信方式，它具有接口简单，成本低廉且可靠性高的特点。

本文介绍了一种电话远程控制家用电器的实现方式。

用户可通过任意一部双音频电话（包孕手机、电话分机）对本身家庭安装的家用电器进行开机、停机、设定等操作。

全文分为六章。

第一章介绍系统具体结构及实现方式。

第二章介绍主要芯片。

第三章讲的是从硬件方面分析了课题。

第四章是从软件方面分析了课题。

第五章就是仿真模拟软件的介绍。

设计中，硬件电路设计使用Auto CAD软件；使用C语言软件编写轨范；利用自带仿真软件对电话控制家用热水器仿真。

本设计作为毕业设计标题问题，主要价值在于运用理论与实际相结合。

如前所述，全球都需要高新科技，来带动整个经济的发展。

电话控制家用热水器是自动化生产技术的代表之一，是必弗成少的，在生活方面起着举足轻重的感化。

关键词：远程控制、DTMF通信方式、自动化生产AbstractWith the development of computer technology and telecommunications industries, remote communication via telephone lines are becoming more common. People usually MODEM communication, but not in the amount of communication data, the communication rate of less demanding applications, we can consider a DTMF communication, it has a simple interface, low cost and high reliability. This article describes the implementation of a telephone remote control home appliances. Users can install their own household appliances were starting, stopping, and other operations by setting an arbitrary one pair of tone phone (including cell phones, telephone extension).The full text is divided into six chapters. The first chapter describes the specific structure and implementation systems. The second chapter describes the main chip. The third chapter is talking about the hardware aspects of the analysis of the subject. The fourth chapter analyzes the issue from the software. The fifth chapter is the introduction of simulation software. Design, hardware design using Auto CAD software; software using the C programming language; the use of simulation software that comes with the phone to control domestic water heater simulation.The design as a graduate design topics, the main value lies in the use of a combination of theory and practice. As mentioned above, the high-tech global need to bring the whole economy. Telephone control of household water heater is one of the representatives of automated production technology is essential, plays an important role in life.Keywords: remote control, DTMF communication, automated production.目录第一章绪论 (1)1.1 本文课题研究背景 (1)1.2 电话远程控制电热水器的远程控制的内容 (1)第二章系统具体结构及实现方式 (2)第三章系统硬件设计 (4)3.1 振铃检测电路设计 (4)3.2 电话自动摘机和挂机电路设计 (5)3.3 音频放大电路设计 (6)3.4 DTMF信号解码电路设计 (6)3.5 语音提示电路设计 (7)第四章系统软件设计 (8)4.1 数据的发送与接收的流程图 (8)4.2 暗码修改流程图 (10)4.2.1系统身份认证功能 (11)4.2.2 用户信令解释功能 (11)4.2.3 软件按时功能 (11)4.3 软件设计流程 (12)4.3.1单片机初始化 (12)4.3.2振铃计数模块……………………………………………………………………………………4.3.3语音提示模块……………………………………………………………………………………4.3.4暗码修改模块……………………………………………………………………………………4.3.5控制电器模块……………………………………………………………………………………第五章系统的应用 (16)5.1系统的应用前景………………………………………………………………………………………5.2系统的调试与使用…………………………………………………………………………………第六章总结 (18)致谢…………………………………………………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………………………………………第一章绪论1.1 本文课题研究背景二十一世纪是信息时代，各种电信新技术鞭策了人类文明的进步。

基于STM32的远程智能电热水器控制系统设计齐延兴; 杨雪银; 王增玉【期刊名称】《《农机使用与维修》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】3页(P10-12)【关键词】STM32; 电热水器; 无线通信【作者】齐延兴; 杨雪银; 王增玉【作者单位】临沂大学自动化与电气工程学院山东临沂276005【正文语种】中文【中图分类】TM9251 研究意义随着人们物质生活水平的不断改善和提高，对于生活舒适程度的要求也越来越高，因此，众多的智能家居控制系统进入人们的生活。

但由于热水器种类众多，控制方式不统一，因此，智能家居控制系统很少包含对于热水器的控制模块[1-3]。

现今，由于燃气式热水器容易受水压限制，且安全性较差，易出现中毒、爆炸等事故，而太阳能热水器易受天气的影响，因此储水式电热水器的应用越来越多。

为满足人们对高质量生活的需求，设计了一款可以实现远程控制的智能电热水器控制系统，使人们回家后即可洗舒服的热水澡。

2 硬件设计该系统的被控对象是家用储水式电热水器，被控参量是温度，要根据键盘的输入信息或远程控制信息对加热器进行实时控制，因此，是一个以微处理器为核心，应用传感器技术和无线通信技术的实时控制系统[4-6]。

为实现上述功能，同时便于实现通信功能和以后升级的需要，本系统选用STM32单片机作为控制核心，以DS18B20数字式温度传感器采集温度信息，以西门子公司的GSM模块TC35进行远程通信，以LCD12864实时显示相应信息。

系统的工作过程为：STM32单片机不断扫描键盘输入信息和GSM模块的短信收发，根据扫描到的信息来控制加热器，并通过GSM模块发送数据到用户手机。

系统的结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图2.1 微处理器STM32为了便于实现通信功能和以后升级的需要，本设计选用了32位嵌入式单片机STM32，具体型号为STM32F103RBT6。

该单片机是意法半导体公司推出的一款超低功耗32位微处理器，工作频率高达72 MHz。

电热水器温度控制器设计作者：李陇森王超狄生明来源：《新教育时代·学生版》2017年第09期摘要：设计一种智能家用电热水器温度控制系统。

以STC89C52单片机作为控制核心，使用C语言编写程序。

使用按键键盘设定温度，温度可以精确到0.1摄氏度，并使用LED灯显示，能够精确提供用户所需温度的温水。

采用DS18B20采集温度，使用LED灯显示，精确的显示出采集的水温。

当所需温度高于当前采集的水温时，使用继电器控制外接加热源，当所需温度低于当前采集的水温时，继电器断开不加热。

当所需温度高于采集温度时，继电器吸合开始加热，基本实现了智能控制功能。

关键词：单片机 DS18B20 热水器温度控制引言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。

传统的电热水器水温控制系统功能单一、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控制系统功能多样化、精度高、抗干扰能力强。

电热水器水温控制系统是以STC89C52单片机作为主控制元件来能实现热水器里的水温显示在数码管，采用继电器实现自动控制加热的装置，对提高人们生活质量和工作效率具有非常重要的意义。

[1]一、设计内容电热水器温度控制系统以单片机味控制核心，主要由DS18B20温度传感器、数码管显示模块、继电器、功能按键等组成。

以STC89C52单片机作为控制核心，使用C语言编写程序。

使用按键键盘设定温度，温度可以精确到0.1摄氏度，并使用LED灯显示，能够精确提供用户所需温度的温水。

采用DS18B20采集温度，使用LED灯显示，精确的显示出采集的水温。

当所需温度高于当前采集的水温时，使用继电器控制外接加热源，当所需温度低于当前采集的水温时，继电器断开不加热。

电热水器电气安全设计与分析
电热水器是一种常见的家用电器设备，其电气安全设计和分析非常重要。

为了确保用户的使用安全和设备的正常工作，以下是电热水器电气安全设计与分析的要点。

电热水器的电气安全设计要符合国家相关标准和法律法规的要求。

电热水器的电气安全设计要符合GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全》、GB 4706.75-2003《家用和类似用途电器的安全第2-75部分：电热水器的特殊要求》等标准的规定。

电热水器的电气安全设计要考虑用户的使用情况和环境条件。

电热水器要采用防水设计，以防止水分进入设备内部造成短路或触电的危险。

电热水器的接线部分要采用绝缘材料进行包装，以防止用户接触到高电压部分。

电热水器的电气安全设计还要考虑设备的可靠性和耐用性。

电热水器的开关部分要使用高品质的电气元件，以确保开关的可靠性和耐用性。

电热水器的电路板要进行合理的布局和设计，以减少电路噪声和干扰，确保设备的正常工作。

电热水器的电气安全设计还要考虑温度控制和保护功能。

电热水器需要配备温控器和过热保护装置，以确保水温在安全范围内，并避免由于过热而导致的设备损坏或火灾风险。

电热水器的电气安全设计还要考虑用户的使用便捷性。

电热水器可以配备电子显示屏和按键操作，以便用户可以轻松地控制设备的温度和工作模式。

电热水器的电气安全设计是确保设备正常运行和用户使用安全的重要因素。

通过遵守相关标准和法律法规、考虑用户使用情况和环境条件、保证设备的可靠性和耐用性、增加温度控制和保护功能以及提高使用便捷性等措施，可以有效地提高电热水器的电气安全性。

智能家居中的太阳能热水器控制系统设计智能家居中的太阳能热水器控制系统设计随着科技的不断进步，智能家居正在逐渐普及和应用于人们的生活中。

其中，太阳能热水器作为绿色清洁能源的一种重要形式，也逐渐成为智能家居的一部分。

智能家居中的太阳能热水器控制系统设计的主要目的是提高家庭生活的舒适度，同时也达到节能环保的效果。

1. 引言太阳能热水器作为一种非常有前景的清洁能源形式，其广泛应用势必能够为节能减排做出重要贡献。

而智能家居是目前人们生活的一个热门话题，通过将各类设备与智能控制系统相连，能够实现家庭生活的自动化和智能化。

太阳能热水器控制系统的设计就是将这两种前景相结合，旨在提高人们的生活品质，并为环保事业做出贡献。

2. 系统概述智能家居中的太阳能热水器控制系统主要包括太阳能热水器、传感器、控制器、通信设备和用户界面。

太阳能热水器主要负责收集太阳能并将其转化为热水，传感器用于监测水温、水压、光照等参数，控制器负责根据传感器的反馈进行控制，通信设备用于实现与用户界面的互联。

3. 系统设计3.1 传感器设计太阳能热水器的控制系统需要实时监测一系列参数，如太阳能辐射强度、水温、水压等。

因此，传感器的设计是系统中的重要一环。

传感器可以选用温度传感器、压力传感器和光照传感器等。

这些传感器的安装位置需要合理确定，以保证其能够准确监测到所需参数。

3.2 控制器设计控制器是智能家居中的核心部件，负责根据传感器的反馈信息进行控制。

在太阳能热水器的控制系统中，可以采用PID控制算法进行温度和水压的控制。

即通过控制水泵的工作状态，调节系统中的循环速度，从而达到恰当的水温和水压。

3.3 通信设备设计通信设备可以选择无线通信模块，如WiFi、蓝牙等，以便与用户界面实现远程及时控制和监测。

用户可以通过手机App、智能家居控制面板等方式，远程监测和控制太阳能热水器的运行状态，实现智能化的管理。

3.4 用户界面设计用户界面是用户与智能家居系统进行交互和管理的入口。

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。

编号：审定成绩：XX大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：家用智能电热水器控制器学院名称：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：答辩组负责人：填表时间：年月xx大学教务处制摘要随着人们生活质量的提高，人们对电热水器的要求越来越趋向于智能化和数字化。

其中，电热水器控制器性能的好坏不仅是电热水器性能好坏的体现，更关系到人身安全等重要内容。

因此，电热水器控制器的设计是智能电热水器的需要，同时也是电热水器的重要组成部分。

论文首先结合当前电热水器的发展现状和发展趋势，介绍了电热水器控制器研究的目的及意义。

在确定控制参数的基础上，详细介绍了控制器的各功能组成模块及工作原理。

根据电热水器工作原理进行控制器的硬件电路设计和软件设计。

最后深入介绍了控制器的调试方法和过程，以及对整个控制器的设计与实现工作进行总结。

硬件电路设计中充分利用51单片机的特点，主要对水温控制、水位控制和漏电检测模块进行了详细地分析设计。

其中，通过采用自制分段式水位传感器，实现了水位测量的低成本设计；对水温控制进行了完整的理论分析和算法设计，测量精度达到±1℃；通过分析漏电检测原理，在理论计算基础上设计了漏电检测电路。

软件部分在硬件平台的基础上实现电热水器的控制工作，包括液晶显示程序、按键扫描程序、水位控制程序、温度控制程序、漏电检测程序以及声音提示程序等。

本系统在软硬件设计的基础上，使用了计算机仿真演示。

通过计算机仿真，该控制器可以实现对水位控制、温度控制等功能，并能动态监测电热水器工作状况，这也验证了此设计的正确性。

【关键词】电热水器漏电检测温度控制水位控制AbstractWith the improvement of quality of people's lives, people’s demand for water heaters tend to be more intelligent and digital. Among them, whether the electric water heater controller performance is good or not is not only the embodiment of the water heater performance, but also related to personal safety and other important content. Therefore, the electric water heater controller design is not only the need of intelligent water heater; but also is an important part of electric water heater.Firstly with the electric water heaters’ current development situation and trend, the purpose and significance of the electric water heater controller was introduced in this paper. Based on determining the control parameters, the functional component and the working principle of the controller were introduced in detail. The controller hardware and software were designed by knowing the working principle of the water heaters. Finally, the paper described the debugging process and method in detail, the design and implementation of the control system also was summarized. Full use of features 51MCU in hardware design, mainly analysis the water temperature control, water control and leakage detection module in detail .Among them, the water temperature control for a complete theoretical analysis and algorithm design, measurement accuracy of ±1℃, through the use of home-made sub-type level sensors, level measurement and display to achieve a low-cost design. By analyzing the leakage detection principle, we design the leakage detection circuit based on the theoretical calculation. Software components could control the electric water heaters based on the hardware platform, which includes liquid crystal display program, key scanner, water level control procedures, temperature control procedures, leakage test procedures, and procedures for voice prompts.The system use computer simulation shows based on hardware and software design. Through computer simulation, the controller can realize the water level detection, temperature detection and other functions, and can dynamically monitor the working conditions of electric water heaters, which also verified the correctness of this design.【Key words】Electric water heater leakage detection temperature controlwater line control目录前言.................................................................................................................... - 1 - 第一章绪论.......................................................................................................... - 2 - 第一节电热水器发展现状及发展趋势. (2)一、电热水器发展现状................................................................................ - 2 -二、电热水器控制技术历程及趋势............................................................ - 2 - 第二节课题研究的目的及意义. (3)第三节本文研究的主要内容 (4)第四节本章小结 (5)第二章系统总体设计.......................................................................................... - 6 - 第一节系统概述. (6)第二节硬件总体选型 (7)一、主要元器件选型原则............................................................................ - 7 -二、主要元器件选型.................................................................................... - 7 - 第三节软件总体设计.. (8)一、单片机系统资源分配............................................................................ - 8 -二、系统软件总体设计................................................................................ - 9 - 第四节本章小结.. (10)第三章系统实现................................................................................................ - 11 - 第一节硬件设计.. (11)一、电源电路设计...................................................................................... - 11 -二、单片机最小系统电路设计.................................................................. - 12 -三、人机交互电路设计.............................................................................. - 13 -四、水位控制电路设计.............................................................................. - 14 -五、温度控制电路设计.............................................................................. - 16 -六、漏电检测电路设计.............................................................................. - 17 -七、声音提示模块...................................................................................... - 19 - 第二节软件设计.. (19)一、液晶显示程序设计.............................................................................. - 19 -二、按键扫描程序设计.............................................................................. - 22 -三、水位控制程序设计.............................................................................. - 23 -四、温度控制程序设计.............................................................................. - 23 -五、漏电检测及声音提示程序设计.......................................................... - 26 -六、控制策略程序设计.............................................................................. - 26 - 第三节本章小结.. (28)第四章系统测试与分析.................................................................................... - 29 - 第一节硬件调试.. (29)一、静态调试.............................................................................................. - 29 -二、动态调试.............................................................................................. - 30 - 第二节软件调试.. (30)一、先独立后联机...................................................................................... - 31 -二、先分块后组合...................................................................................... - 31 -三、先单步后连续...................................................................................... - 31 - 第三节仿真演示.. (32)一、仿真软件简介...................................................................................... - 32 -二、系统仿真测试过程.............................................................................. - 33 - 第四节本章小结.. (35)第五章结论........................................................................................................ - 36 - 致谢.................................................................................................................. - 37 - 参考文献.............................................................................................................. - 38 - 附录.................................................................................................................. - 40 -一、英文原文 (40)二、英文翻译 (46)三、系统电路 (51)四、源程序 (52)五、其它 (62)前言随着国民经济的快速发展，热水器已经成为人们生活中必不可少的家用电器之一。

计算机控制技术课程设计任务书1.1 课题背景当今社会大部分人在使用热水器时，基本上都是采用的快热式的。

这是因为它给人们带来了极大的方便，人们不再为热水器耗电量大而发愁，所以快热式电热水器走进千家万户应经成为必然的。

我国也在不断大力提倡家庭使用快热式电热水器，这样可以为国家节省很多电能。

而快热式电热水器克服了上述缺点，它有很多优点，如：安全，干净环保；即开即热，3-5秒出热水无须等候，热水使用时间不受限制，想用多久就用多久；用多少烧多少，省电省水，没有损耗；体积小不占空间，可以隐藏在厨柜内，安装方便，特别适合新装修的房子，款式多样，美观实用，也是职工福利和客户礼品的绝佳选择。

特别方便于洗涤，和洗漱，是为现代家居厨房洗涤、卫生间洗漱专业设计生产的快速电热水器，结合了燃气热水器和传统储水式电热水器优点。

1.3 系统功能快热式热水器的设计要求：（1）必须做到隋开随用，所以这就要求加热功率很大，以至于减少加热时间，所以温度检测元件的快速性就显得很重要。

（2）要做到安全可靠，这就要求控制电路要准确及时，防止热水器烧干而引发火灾或出现爆炸危险危及人身安全。

这里之所以设计快热式家用电热水器一是兴趣所致，二是正是看到了它的未来，即将来人们将越来越多的使用它。

2 总体方案设计对于快热式家用电热水器来说，硬件系统是它的最基本的框架，是系统的所有功能的丛础。

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、及键盘和显示电路的选择。

2.1单片机的选择方案一：我们知道8031芯片内部无ROM，需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难，况且使用8031还需要另外购买其他的芯片，如A/D转换及定时/计数器（PWM）等芯片，从而造成成本较高，不实用。

方案二:因为89C51芯片内部有ROM，且片内ROM全部采用Flash ROM，它能于3V的超低压工作，与MCS-51系列单片机完全兼容，由于89C51单片机成本低廉且工作可靠，采用12MH z的晶振，所以我们选择89C51作为系统微处理器。

西南科技大学毕业设计（论文）题目电热器控制系统设计院系名称西南科技大学班级学生姓名指导教师评阅教师时间摘要热水器可分为燃气式、电热式和太阳能三大类；电热式热水器又可分为储水式和即热式两种；即热式热水器又可分为电热管和电热膜两种。

总体来讲，电热水器，特别是即热式热水器已逐渐成为家庭生活时尚。

其特点是安全、出热水快、节水节能、体积小、价格低，唯一的缺点是功率容量大，功率6KW/220V时，电流达27.3A，这是即开即热特点所决定的。

本设计的主要特点是恒温以及温度可调。

采用单片机来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而进一步提高产品的质量。

本设计运用80C51单片机系统为主控制芯片。

其外围电路主要由水温检测和A/D转换、晶闸管控制、水温和状态显示、按键输入以及稳压电源等部分组成。

关键字：温度控制80C51 A/D转换Water heater can be divided into gas-powered, DianReShi and solar three major categories; DianReShi water heater and can be divided into water type and i.e. thermal type two kinds; Tankless heater, can divide again for electric heat pipe and electrothermal two kinds. Generally speaking, electric water heater, especially tankless heater has gradually become family life style. Its characteristic is safe, out of hot water quickly, save energy, small volume, low price, only drawback is the power capacity, 6KW / 220V power, current reaches 27.3 A, it is namely open i.e. thermal characteristics of the decision. The main characteristic of this design is constant temperature and temperature is adjustable. Adopts singlechip to their control not only has the control convenient, simple and flexible, but also advantages could increase the technical indexes of accused of temperature, so as to further improve the quality of the products. The 80C51 SCM system design USES mainly control chip. Its periphery circuit consists mainly of water temperature detection and A/D conversion, thyristor control, temperature, and status display, keystroke and manostat components.Key word: temperature control 80C51 A/D conversion目录1．系统介绍1.1系统原理1.2方案论证1.3芯片介绍2 硬件设计2.1电源部分的设计2.2水温检测和A/D转换电路2.3晶闸管控制电路。