毕业设计(论文)-家用电热水器控制系统设计

南通农业职业技术学院毕业论文(设计）课题名称电热水壶控制系统的设计专业及班级应用电子技术电子3092 学号 0962302223姓名戚光利指导老师顾诚甦年月日电热水壶控制系统的设计摘要本论文设计介绍了MCS—51系列单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行控制的方法.通过电加热电路对水进行加热，并对水的温度进行采样，采样信号通过ADC0809将数字量送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显示，并可实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统.单片机控制热水壶的硬件构成包括8051芯片、8255芯片、地址锁存器等组成的单片机控制电路、温度检测电路、A/D转换电路、光电隔离电路、键盘及显示电路和温度加热电路。

整个系统的关键电路是单片机控制电路，完成信号的输入和输出的转换,即可将温度检测电路采样的输入信号通过A/D转换器ADC0809进行处理加工后输出到显示器进行显示，并可以通过控制器控制温度，同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。

关键词单片机温度控制控制器Design of control system for electric heating kettleAbstractThe thesis introducts the method of use the series of MCS-51 one—chip computer which is the control chip to control the work of kettle heat with electric energy. Through electric heated circle, the water will be heated，then sample the temperature of the water. The sampling signal will set the mimic to the system of single chip computer through ADC0809, after is processed by the computer and controlled by the keyboard, it will be showed by LED monitor, at the same time, the system can control the temperature beyond the setting，the system of alarm will run.The hardware of the one—chip computer controls the thermos which includes 8051 chips, 8255 chips，one-chip computer control circuit that address latch ，etc。

目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章引言 (1)第2章系统功能需求分析与设计方案选择 (3)2.1 系统功能需求分析 (3)2.2 方案选择 (3)2.3 本章小结 (6)第3章硬件系统设计 (8)3.1 电源电路 (8)3.2 单片机最小系统说明 (9)3.3 温度检测电路 (10)3.4 人机交互电路 (11)3.4.1 键盘接口电路 (11)3.4.2 显示电路 (12)3.5 红外一体接收模块 (15)3.6 报警电路 (15)3.7本章小结 (16)第4章软件系统设计 (17)4.1 主程序流程图 (17)4.2 液晶显示程序设计 (17)4.2.1写操作时序图 (18)4.2.2 初始化程序 (19)4.2.3 向LCD1602发送数据程序设计 (19)4.3按键扫描程序设计 (19)4.4温度控制程序设计 (20)4.4.1初始化DS18B20 (20)4.4.2读取DS18B20当前温度 (22)4.5控制程序策略设计 (22)4.6本章小结 (24)第5章仿真与调试 (26)第6章总结 (30)致谢 (32)参考文献 (34)附录 (1)摘要本设计完成了基于单片机控制的家用电热水器控制系统的设计。

系统选STC89C51单片机作为控制器，利用DS18B20数字温度传感器实时检测当前水温，以串行通行的方式反馈给单片机搭建了硬件平台；利用C语言完成温度控制系统软件开发；借助protuse平台进行了模拟仿真，仿真结果表明：该系统实行方案简单易行，可以实现检测水温、加热、红外遥控等功能。

关键词：STC89C51，DS18B20，红外遥控ABSTRACTThis design finishes designing of the household electric water heater control system based on the control of single-chip microcomputer. In this system, STC89C51 single-chip microcomputer is used as controller and DS18B20 digital temperature sensor is used to conduct field test of current water temperature. It also uses the way of serial and passage to give feedback to single-chip microcomputer to set up hardware platform. Besides, C Programming Language is used to develop temperature control system software. It also uses the protuse platform to conduct simulation. The simulation result shows that this system is simple and feasible of this execution program and it also achieves the function of detecting water temperature, heating and infrared remote control and so on.Keywords: STC89C51, DS18B20, infrared remote control第1章引言随着科学技术的发展，城镇居民家庭多数以更加安全方便的电热水器代替了燃气热水器；从前风光无限的燃气热水器因污染原因和安全问题逐渐退出了我们的视线；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件和天气原因的限制，但其安全、节约、环保的特性广受消费者青睐，发展态势迅猛。

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。

智能电热水器毕业设计随着科技的不断发展，智能家居成为了现代家庭的新宠。

在这个背景下，智能电热水器也应运而生。

本篇毕业设计将介绍一种基于物联网技术的智能电热水器。

设计思路智能电热水器采用物联网技术，并通过云平台实现与用户的交互。

其主要组成部分包括控制器、传感器、云平台和APP客户端。

控制器：采用单片机进行逻辑控制和数据处理，能够实现智能化的热水控制。

通过连接WIFI模块，将热水器与互联网进行连接。

传感器：采用多种传感器进行热水器的环境监测，比如温度传感器、湿度传感器、用水量传感器等。

数据将通过控制器上传至云平台。

云平台：采用云计算技术，实现热水器与用户之间的数据交互。

用户可以通过云平台与热水器进行远程控制和监测，随时随地查看当前的用水量和剩余水量，并能够调整水温和查询用水情况。

APP客户端：安装在用户手机上，通过连接互联网，能够实现对热水器的实时控制和管理。

用户可以通过APP客户端进行远程启动/关闭热水器、调整热水器水温、查看用水情况等操作。

设计特点智能电热水器的设计特点主要有以下几个方面：1. 基于物联网技术，实现了与用户的互动和数据交互，并能够远程控制和监测。

2. 采用多种传感器进行环境监测，能够实时反馈数据到云平台，并给用户提供更全面的用水情况和能耗的统计。

3. 通过APP客户端，随时随地掌握热水器的用水情况，提高了用户的生活质量。

总结本篇毕业设计介绍了一种基于物联网技术的智能电热水器，该热水器能够远程控制和监测，并通过云平台给用户提供更全面的用水情况和能耗的统计。

该设计具有一定的实际应用价值，能够提高用户的生活质量，减少能源浪费。

课题实践类别：项目承接与技术服务题目：快热式家用电热水器的设计课题实践课题及任务湖南工业职业技术学院课题实践开题报告书电气工程系电气自动化技术专业湖南工业职业技术学院课题实践考核表电气工程系电气自动化技术专业快热式家用电热水器的设计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。

本设计要求用2位数码管显示出水温度和功率档位，设置3个按键分别为电源开关键、档位上调和下调键，出水温度超过65℃时停止加热，并蜂鸣报警，温度降低到45℃以下时恢复加热。

内胆温度超过105℃时停止加热，防止干烧。

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。

对于较新的可编程芯片又进一步介绍了其内部结构及外部特征。

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，在各模块适当位置设置软件陷阱，进行冗余设计，在信号采集与处理程序中采用多种数字滤波的方法，以消除随机的尖脉冲千扰。

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，LED数码显示，单片机，温度传感器，热敏传感器目录第一章热水器功能介绍 (2)1.1 功能要求 (2)第二章方案论证 (3)第三章系统硬件电路的设计 (5)3.1 加热控制电路 (6)3.2 温度检测电路 (7)3.3 键盘与显示电路 (8)3.4 核心部件单片机 (9)3.5 整流和稳压电路 (10)3.6 报警电路 (10)第四章系统程序的设计 (11)4.1 主程序 (11)4.2 显示扫描子程序 (12)4.3 按键扫描处理子程序 (15)4.4 加热控制程序 (15)4.5温度检测程序 (18)第五章调试及性能分析 (22)第六章系统的抗干扰措施 (23)6.1 系统干扰的来源 (23)6.2 硬件方面的抗干扰措施 (24)6.3 软件方面的抗干扰措施 (24)6.3.1 数字滤波消除数据采集误差 (24)6.3.2 利用“看门狗”技术来实现PC的快恢复 (24)6.3.3 指令冗余 (25)心得与总结 (26)参考文献 (27)附录一快热式电热水器硬件原理图 (28)附录二程序 (29)第一章热水器功能介绍1.1 功能要求当前，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家不断追求的目标。

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。

1 引言几年来，市场上陆续出现了一些热水器控制器，但大多数控制器存在着诸如性能不稳定，容易产生误操作；温度、水位检测、控制误差大；显示器有时出现乱码；与电辅助加热装置不能很好配合等弊端。

从而必然会催生性能比较稳定、功能强大、智能型的热水器控制器。

随着中国电力基础设施不断建立和完善，储水式热水器的普及，电热水器市场中又一细分产品—即快热式电热水器因其更快、更方便、和小巧、时尚的外形越来越受到人们的亲睐。

其作为业内的新生力量在迅速崛起并不断壮大。

其03、04年年增长速度已超过50%，虽然市场销售的总量仍然少于燃气式和储水式，但它的市场份额预测06年可超过15%。

毋庸质疑，即快热式电热水器是今后热水器的发展方向。

随着气价的上涨，相信今后电热水器市场仍将会呈现强劲的增长势头。

在现代社会中，热水器控制电路的原理不仅应用于生活方面，其运用也涉及到了生产各个方面。

随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到热水器控制电路的影子，其将更好的服务于社会。

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，那么单片机技术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。

用单片机来设计电热水器控制器具有新颖、价廉、安全、实用等优点，并且在国产电热水器上获得了成功应用。

本设计的一些方法也适用于冰箱、空调等家用电器的电脑控制设计中。

目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。

特别是其中的C51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。

该热水器控制器电路的设计主要由单片机、液晶显示器、18b20等配件构成；操作简便，运行成本低，同时免除了令用户不满控温精度低、可靠性差、功能单一等局面。

完整的电热水器控制电路主要由硬件电路部分和软件部分构成，本文重点论述了硬件的设计与制作。

太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程学院时间：说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

目录摘要.............................................................................................................................. ABSTRACT (I)引言 0第1章系统功能需求分析与控制方案设计 (2)1.1 功能需求分析 (2)1.1.1 硬件功能需求分析 (2)1.1.2 软件功能需求分析 (3)1.2 控制方案设计 (3)1.3 执行器的选择 (5) (5)第2章系统硬件设计 (6)2.1 键盘输入电路的设计 (6)2.2 LCD1602显示电路的设计 (6)2.3 DS1302时钟电路的设计 (7)2.4 温度采集电路的设计 (8)2.4.1 DS18B20简介 (8)2.4.2 DS18B20电路的设计 (8)2.5 水流检测电路的设计 (9)2.6 加热驱动电路的设计 (9)2.6.1 大功率光耦MOC3042 (9)2.6.2 驱动电路的工作原理 (10)2.6.3 驱动电路的设计 (10)2.7 漏电保护技术 (11)2.8 本章小结 (12)第3章控制算法设计 (13)3.1 PID控制算法 (13)3.2 被控对象模型的建立 (13) (14)3.3.1 PID参数整定 (14)3.3.2 MATLAB仿真 (15)3.4 本章小结 (16)第4章系统软件设计 (17)4.1 软件系统总体设计 (17)4.2 键盘输入 (18)4.3 DS18B20测温 (19)4.3.1 DS18B20初始化 (19)4.3.2 DS18B20写数据 (20)4.3.3 DS18B20读数据 (21)4.3.4 DS18B20温度读取 (21)4.4 LCD1602显示 (22)4.4.1 LCD1602时序介绍 (22)4.4.2 LCD1602初始化 (23)4.5 PID算法的软件设计 (23)4.6 PWM输出 (24)4.7 本章小结 (24)第5章模拟仿真与结果分析 (26)5.1 显示模拟仿真 (26)5.2 加热模拟仿真 (27)5.3 结果分析 (27)第6章结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)附录A 系统整体电路图 (31)附录B 部分源程序 (32)摘要本文完成了即热式电热水器控制系统的设计。

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。

电热水器控制系统设计与优化随着科技的不断发展，电热水器已经成为现代家庭中必不可少的电器之一。

为了提高电热水器的使用体验和能效，设计一个高效且智能化的控制系统，对于用户来说至关重要。

本文将探讨电热水器控制系统的设计与优化方法，以提升其性能和用户体验。

首先，我们要考虑的是电热水器的温度控制。

传统的电热水器通常使用机械式温控器，但这种控制方式不够智能化且调节精度较低。

为了改进这一问题，我们可以采用数字化温控系统。

数字化温控系统采用传感器实时监测水温，并通过微控制器来精确控制加热元件的开关。

这种系统不仅可以实现精确的温度控制，还可以根据用户需求预设水温，提供个性化的热水服务。

其次，我们可以考虑加入智能化的节能功能。

电热水器通常在用户不使用的时候也会不断保持加热状态，这会造成能源的浪费。

为了解决这一问题，我们可以在控制系统中增加定时开关功能。

用户可以根据自己的使用习惯设定电热水器的工作时间段，电热水器将在设定的时间自动开启和关闭。

这样一来，就可以避免无谓的能源消耗，提高了电热水器的能效。

此外，电热水器控制系统还可以与智能家居系统相连，提供更便捷的控制方式。

通过与智能家居设备（如智能手机、智能音箱等）连接，用户可以随时随地监控和控制电热水器。

例如，用户可以通过手机APP远程开启电热水器，确保有足够的热水准备好。

同时，智能家居系统可以根据用户的习惯和需求，智能调节电热水器的工作模式，提供更加贴心和个性化的服务。

值得注意的是，为了确保电热水器的安全性，控制系统应该具备多重安全保护机制。

例如，系统应该能够监测温度过高并及时切断电源，以防止发生火灾等意外事故。

此外，系统还应该具备漏电保护功能，确保用户的人身安全。

除了基本的设计要求外，我们还可以通过一些优化方法进一步提升电热水器的性能。

首先，我们可以采用优质的加热元件，提高加热效率和使用寿命。

传统的加热元件通常使用铜管或不锈钢线圈，但这些材料的导热性较差。

我们可以考虑采用高导热材料（如铝合金）来替代传统材料，从而提高加热效率和均匀性。

毕业设计(论文)课题名称电热水器控制器学生姓名学号系、年级专业电气工程系06级电气工程及其自动化指导教师职称2010年 5 月19 日摘要该系统以单片机为核心，辅以键盘，显示电路。

利用DS18B20智能数值温度传感器，对热水器出口温度进行检测，并反馈到单片机，与温度给定值进行比较，对加热元件进行通断控制，实现对热水器温度的控制。

热水器具有数字给定，热水器给定温度，实际温度实时显示，低水位报警等功能。

该系统还具有人机互交性好，操作简单实用，工作稳定等优点。

关键字：电热水器控制器单片机 DS18B20温度传感器独立式键盘AbstractThe system as a monolithic integrated circuits, with a keyboard, the circuit. the temperature sensors ds18b20 intelligent value of export testing the water temperature, and feedback to monolithic integrated circuits, with the given value for heating element in comparison with the control, water temperature with the control. the water heater with the figures given, a given temperature is, the actual temperature ofreal-time, low water level alarm and other features.The system has also man-machine to each other well, and operation simple and practical work. suchKeyword:design of water heater constant temperature controller MCUDs18b20 temperature sensor singlekeyboard目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ⅠAbsract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ1绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1 热水器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2 燃气式热器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 1.3 储水式电热水器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.4 太阳能热水器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.5电热水器的发展前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 硬件电路总设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.1 总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.2 AT89C51主控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.3 DS18B20与单片机接口电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.4 独立键盘模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.5 显示模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.6 加热控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.7 低水位报警模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．283 软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 3.1 主程序设计及流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2 DS18B20温度检测程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3 独立键盘扫描程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.4 两位数码管显示程序设计.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 324 软件调试及系统功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.1 软件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.2 系统能实现的功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.3 系统功能检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.4 系统功能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 前言1.1 热水器概述热水器是一种可供浴室，洗手间及厨房使用的家用电器。

热水器节能控制系统毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1 热水器的历史背景与发展情况 (1)1.1.1 热水器的历史背景 (1)1.1.2 国内外研究状况和成果 (2)1.2 热水器节能控制系统实现的功能 (3)第2章方案论证 (5)2.1系统控制要求 (5)2.2系统控制方案 (5)第3章硬件设计 (9)3.1 系统硬件设计总述 (9)3.2 单片机介绍及最小系统设计 (9)3.2.1 AT89C51单片机介绍 (9)3.2.2 单片机最小系统 (12)3.3 电源电路设计 (14)3.4 键盘接口电路设计 (17)3.5 报警电路设计 (18)3.6模数转换电路 (19)3.7水位及水温检测电路 (20)3.8显示电路设计 (22)3.9水量及水温控制电路的设计 (23)3.10时间控制电路的设计 (24)第4章软件设计 (25)4.1 主程序流程框图 (25)4.2温度键盘扫描子程序 (26)4.3预置时间键盘扫描子程序 (27)4.4显示子程序流程图 (28)4.5运行程序流程框图 (30)4.6节能系统程序流程图 (30)第5章结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录Ⅰ (35)附录Ⅱ (36)附录Ⅲ (46)第1章绪论1.1热水器的历史背景与发展情况1.1.1热水器的历史背景据不完全统计，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。

于安全方面的考虑是城镇居民更多选择电热水器和太阳能热水器的主要原因。

时下的商品房通风效果并不好，燃气产生的污染无法及时消除，而电热水器和太阳能热水器则基本没有这方面的忧虑。

三大热水器：燃气热水器———廉颇老矣；电热水器———风头正劲；太阳能热水器———后劲十足。

\热水器温度控制系统毕业设计目录1 引言 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的主要任务 (2)2 热水器温度控制系统的整体设计 (3)2.1硬件设计 (3)2.2软件设计 (4)3 热水器温度控制系统的设计与实现 (11)3.1原理图绘制 (11)3.2 PCB图生成 (14)4 热水器温度控制系统的制作 (20)4.1热水器温度控制系统的安装 (20)4.2热水器温度控制系统的调试 (21)结论 (24)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 引言热水器在如今人们生活水平的日渐提高下，已经成为了我们生活中越来越受到青睐的家用电器。

以前燃气热水器容易受水压限制，而且安全性也比较差。

在我们生活的周围，燃气热水器每年使用造成事故也让我们听到毛骨悚然。

对燃气热水器人们存在恐惧,所以都不敢放心的去使用燃气热水器。

所以燃气热水器渐渐退出了市场。

潮落潮起，智能电热水器的脱颖而出，伴随着安全保障、质量保障和使用效果的保障得到了越来越多大家的认可。

在中国，电热水器经历了一些起伏的过程中，现如今已有十多年的历史了 ,根据人们的需求一点一点在改变。

在20世纪的最后几年, 智能储水式电热水器随着国外品牌进入地和大陆一些家电厂的产品方向转向至电热水器，任何天气变化都影响不了智能储水式电热水器，智能储水式电热水器可直接在普遍家庭安装使用，人们通过长久通电可大量得到热水。

人们担心会产生废气，但是废气在使用中完全不会产生, 智能储水式电热水器为了人们的健康生活做到了既安全又健康的标准。

在中国目前市场上销售的电热水器很多还附带干净卫生、安装简易和调温方便的防触电装置。

在今天,电热水器发展到这种水平，在人们生产要求的生活上基本都可以得到满足。

但是当今学者为了更加追求优质，为了更加精益求精,他们将目光放在了调节控制水温水位的方向上，让现有的产品更加智能化，让它更安全、更稳定、更舒适的控制水温。

关于研究电热水器温度水系统在我国学者的努力下取得了很大的成就,并且还在不断的改善中。

毕业论文资料目录第一部分毕业论文一、毕业论文第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业论文课题任务书二、本科毕业论文开题报告三、本科毕业论文中期报告四、毕业论文指导教师评阅表五、毕业论文评阅教师评阅表六、毕业论文答辩评审表本科生毕业论文资料第一部分毕业论文（20 10届）本科生毕业论文热水器温度控制系统的设计与研究热水器温度控制系统的设计与研究摘要随着社会的进步和生活水平的不断提高，家电产品在人们的日常生活中得到广泛使用，家电产品的智能化程度也越来越高。

纵观大量的家电产品，其中的温度是一个很重要的控制对象。

本论文设计了一个以单片机为控制芯片，对电热水器的温度进行控制的智能系统。

系统设计中，通过对水的温度进行采样，结合键盘控制实现LCD显示，可实现对水温度的自动控制和报警。

在实际应用中，通过PROTEUS的仿真，证明在虚拟环境下, 可以完成系统的硬件设计和软件调试，系统的性能测试及仿真数据接近真实系统测试数据,降低设计成本,缩短开发周期, 提高效率。

关键词：温度控制器；单片机；系统设计；PROTEUSABSTRACTWith the development of society, an increasing number of household electrical appliances are used in people’s life, especially, electrical water he ater. But due to the Temperature Measurement System is not perfect, and bring a few safety incidents, so bringing more inconvenience to people’s lives. The thesis introduces the method of use the series of 51 one-chip computer which is the control chip to control the work of kettle heat series of 51 one-chip computer which is the control chip to control the work of kettle heat sample the temperature of the water and it will be showed by LED monitor, at the same time, the system can control the temperature beyond the setting, the system of alarm will run. Inducing PROTEUS software performance and based on PROTEUS Electric Water Heater simulation design process, proves that PROTEUS environment can complete MCU system hardware and software design, performance testing, system simulation and PCB design. The simulation data of system test is close to reality. It introduces a new combination virtual simulation method for MCU hardware and software design. In the practice, PROTEUS can be applied to the development of MCU system, reduce design costs, shorten the product development cycle and improve efficiency.Key words：Temperature Controller; MCU; System design; Proteus目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 研究的主要内容 (2)第2章技术基础 (3)2.1 热水器温度控制系统总体概述 (3)2.2 元器件的选择与介绍 (3)2.2.1 温度传感器DS18B20 简介 (3)2.2.2 AT89C51 的介绍 (8)2.3 PROTEUS 简介 (10)2.3.1 PROTEUS 实际应用中的优点 (11)第3章系统硬件设计 (12)3.1 系统方案设计 (12)3.2 方案论证 (13)3.3 系统概述与工作原理 (14)3.4 电路设计 (14)3.4.1 DS18B20 在电路中的连接 (14)3.4.2 报警电路 (15)3.4.3 输出控制电路 (16)第4章系统的软件设计 (17)4.1 软件描述 (17)4.1.1 主程序和中断服务程序流程 (17)4.1.2 控制模块程序流程 (18)4.1.3 键盘管理模块程序流程 (19)4.1.4 显示模块 (20)4.1.5 温度报警模块程序流程 (20)4.2 系统仿真与调试 (21)结论 (24)参考文献 (25)附录1 (26)附录2 (27)致谢 (43)第1章绪论1.1 研究背景及意义温度控制是工业生产过程中经常遇到的问题，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

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题目 Intelligent home electric water heater controller design摘要随着计算机技术和电信业的发展，通过线进行的远程通信越来越常见。

人们通常采用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。

本文介绍了一种远程控制家用电器的实现方法。

用户可通过任意一部双音频（包括手机、分机）对自己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法。

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语言软件编写程序；利用自带仿真软件对控制家用热水器仿真。

本设计作为毕业设计题目，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。

控制家用热水器是自动化生产技术的代表之一，是必不可少的，在生活方面起着举足轻重的作用。

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 远程控制电热水器的远程控制的容 (1)第二章系统具体结构及实现方法 (2)第三章系统硬件设计 (4)3.1 振铃检测电路设计 (4)3.2 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 密码修改流程图 (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 软件定时功能 (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密码修改模块……………………………………………………………………………………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…………………………………………………………………………………………………………………………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，各种电信新技术推动了人类文明的进步。

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。

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80C51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 Control System Based on SCMAbstractWith the improvement of people's living standard, the use of various water heater is very popular. Control apparatus and the matched field. However, the current market on the various water heater control circuit and the ideal requirements differ very far.So i design a new type of water heater water level control system to meet the semand in nowdays. The design of solar water heaters intelligent control system is mainly composed of single-chip80C51,DS18B20 temperature sensor,an 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 hardware and software debugging,the above functions can be normal.For other related parameters, it also has a certain meaning using. The revivification of the water control system is an intelligent product. To its own control of high precision, 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 have wide application meaning.Keywords: singlechip; water level’s examination; water temperature’s examination目录摘要 (1)A BSTRACT (2)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 (4)2.1设计原理 (4)2.1.1系统原理 (4)2.1.2子系统工作原理 (4)2.2设计方案 (5)2.2.1系统设计方案的选择 (5)2.2.2各部件控制系统方案 (7)第3章系统硬件设计 (9)3.1系统总体设计 (9)3.2各单元电路设计 (11)3.2.1控制单元设计 (11)3.2.2显示单元设计 (17)3.2.3检测单元设计 (23)第4章系统软件设计 (31)4.1主程序设计 (31)4.2子程序设计 (31)4.2.1温度采集 (31)4.2.2控制按键设计 (32)4.2.3读温度 (33)第5章系统调试 (34)5.1硬件调试 (34)5.1.1调试步骤 (34)5.1.2液位检测 (34)5.1.3温度检测 (35)5.2软件调试 (35)5.2.1P ROTEUS仿真 (35)5.2.2软件调试过程 (36)5.3系统联调 (36)总结 (40)参考文献 (42)致谢 (43)附录 (45)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。