智能热水器系统设计大学论文

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。

本科生学年论文〔设计〕〔 08 级〕论文〔设计〕题目智能热水器温度调节系统设计作者专业班级指导教师〔职称〕字数成果完成时间XX国际效劳工程学院教学部制目录1、引言 (1)1.1研究背景 (2)1.1.1 智能热水器简介 (2)1.1.2 智能热水器开展史 (2)1.2智能热水器开展趋势 (2)2、系统设计与分析根底 (3)2.1现有的智能热水器调节方案与缺乏 (3)2.2智能热水器工作原理 (4)2.3 智能热水器温度控制对象分析 (4)3、硬件电路设计 (5)3.1 系统硬件总体设计 (5)3.1.1 键盘输入电路设计 (6)3.1.2 温度检测电路设计 (6)3.1.3 数码显示电路设计 (7)3.1.4步进电机及其驱动电路设计 (7)3.1.5 看门狗电路设计 (8)3.1.6 平安报警电路设计 (8)3.2 硬件电路搭建及调试 (9)参考文献 (9)智能热水器温度调节系统专业班级XX 指导教师1引言燃气热水器在日常生活中使用较多，燃气热水器必须安装在室外通风良好的地方，而且大多都是人工调节水温，如果在使用过程中需要调节水温就要出浴室调节，这样就给使用者带来极大的不便。

本文研究了单片机控制的燃气热水器水温自动调节系统硬件设计的有关问题。

1.1 研究背景1.1.1智能热水器简介智能热水器有一个恰当容积的保温水箱，利用热泵将保温水箱内部的水加热，由于在加热过程中热水与冷水之间相对运动，使热水区逐渐集中在保温水箱的顶部，冷水集中在水箱的底部，随着热泵的不断加热，最终整个保温水箱的水温到达一个均衡的值；并且这种智能热水器在生产热水过程中能够产生冷气，这个冷气可以通过风管引导厨房中，这样到达厨房制冷的效果，并且这个厨房制冷是完全免费的。

相对于其它类型热水器而言，智能热水器具有这样一些优势：不需预热；节能；不结垢、寿命长；使用本钱低；款式超薄纤细，外观时尚。

1.1.2 智能热水器开展史随着世界能源日益紧缺，开发一种更加节能，舒适性更强的热水器一直是欧洲工程师的愿景，经过潜心研究，欧洲工程师利用逆卡诺循环的原理开发的热泵热水器，这种热水器的能量消耗只有电热水器的1/3，并且比电热水器更加平安，并且比燃气热水器有更好的稳定性；为了提高热泵热水器的舒适性，欧洲工程师创造性的将一个保温水罐与热泵做为一个整体，由于热水与冷水因为重力原因会相对的移动，这样热水逐渐集中水罐的顶部，冷水储存在底部，随着热泵的不断加热，最后到达整灌水都到达设定的恒温状态，由于热水在加温的过程中体积会膨胀，随着保温水罐中的水温越来越高，水罐中的压力也逐渐增大，用这样有一定压力的热水冲洗时对身体有一定的按摩效果，并且这种热水器会根据设定温度自动调节机组开启的时间；由于该热水器有储热的作用，对有波谷低电价政策的地区，可以通过设定自动控制热水器在波谷时间开启，到达进一步的节能；因此这种热水器又叫智能热水器；1.2 智能热水器的开展趋势智能热水器是目前欧美十分流行的生活方式，欧美国家大局部家庭都采用中央供热系统。

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。

智能家居中的智能热水器设计与优化随着科技的不断发展，智能家居已经成为一种趋势。

智能热水器作为智能家居的代表设备之一，引起了越来越多的人的关注。

一台智能热水器不仅可以为用户提供舒适的生活体验，还能够节约能源、保护环境。

本文将从智能热水器的设计与优化出发，来探讨智能家居的未来发展方向。

一、智能热水器的设计原则1.自动化控制：智能热水器应该具有自动化控制的能力，可以根据用户的需求实现自动加热、定时启动和停止。

2.远程控制：智能热水器应该支持远程控制，用户可以通过智能手机、平板电脑等设备控制热水器的开关、调节水温等参数。

3.精准控制：智能热水器应该具有高精度的控制能力，能够精确调节水温，满足用户的不同需求。

4.智能学习：智能热水器应该具备智能学习的能力，根据用户的使用习惯和偏好，逐步了解用户的需求，提供个性化的服务。

二、智能热水器的优化方案1.节能优化：智能热水器应该具有节能的设计方案，通过优化加热器、控制系统等设备，减少能耗，降低用户的使用成本。

2.智能化控制：智能热水器的控制系统应该具有智能化的设计方案，通过人工智能等技术手段，实现自主决策、学习和优化，提高设备的性能稳定性和智能化水平。

3.安全优化：智能热水器应该具有安全的设计方案，通过设置温度保护、漏电保护等安全措施，确保设备的安全运行，保护用户的人身安全。

4.用户体验优化：智能热水器应该注重用户体验的设计方案，通过改善设备的外观设计、人机交互界面等方面，提高用户的使用体验和舒适度。

三、智能热水器的未来发展方向随着5G技术、人工智能、物联网等技术的不断发展，智能家居将会迎来更大的发展机遇。

未来智能热水器将会向以下方向发展：1.智能联网：未来的智能热水器将会支持更多的智能联网协议，可以和其他智能家居设备、智能手机、电视等设备实现互联互通。

2.人工智能：未来的智能热水器将会借助人工智能等技术，实现更智能化的控制和优化，可以根据用户习惯、气候变化等因素自动调节水温和加热时间。

智能型即热式热水器控制系统毕业论文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80c51a/d切换陕西国防学院机电工程系毕业论文第一章系统介绍1．1系统原理该热水器的工作原理为：温度传感器及有关电路将电热水器出口温度转化为电压，单片机利用本身具有的a/d转换器将测得的模拟量转换为数字量，再转化为与之对应的温度值。

与设定的温度相比较后，以偏差及其变化量为输入、加热量为输出，就可达到温度自调的目的，并加以显示。

其主控电路原理图如下：1．2方案论证基于上述原理该系统具有对温度的精确控制、能显示当前时间热水器的实际温度以及自动检测热水器是否处于正常工作状态，并具有调温、恒温、防超高温等多项自检功能，使用户在使用过程中安全更有保障。

1．2．1水温检测电路1．2．2按键输出电路1．2．3水温和状态表明电路1陕西国防学院机电工程系毕业论文本设计中选的显示器就是led，表明方法就是静态表明。

而常用的显示器件存有：(1)表明和记录仪表；（2）crt显示终端；（3）led或lcd显示器；（4）大屏幕显示器。

在这些表明方法中，表明和记录仪表能够已连续展开表明和记录。

但它的价钱比较便宜，且为演示表明，读数不方便，存有一定的误差，所以它只适用于于企业的技术改造，在崭新设计的微型计算机系统中不必使用。

毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。

有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。

保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）任务书站名：平顶山函授站年级专业13级电气工程及其自动化学生姓名张智强一、设计（论文）题目：基于PLC智能热水器二、设计（论文）任务与要求综合运用所学理论知识，实践知识，结合生产、科研课题，在规定时间内独立完成设计要求。

分析智能电热水器控制系统设计摘要：随着近几年来我国经济的迅猛发展和进步，我国在科学技术方面取得了令人举世瞩目的成就，尤其是在智能电热水器控制系统设计方面更是取得了比较显著的成就。

另外，随着经济的快速发展，我国人们的生活水平得到了大幅度的提升，人们对于热水器提出了越来越高的要求，原有的热水器已经远远不能满足人们的需求。

为了满足人们的需求，智能电热水器出现了，并且已经走进了千家万户，成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。

众所周知的是，在整个智能电热水器的设计过程中，控制系统设计是至关重要的一部分，控制系统设计水平直接决定了智能电热水器的功能以及工作效率因此，为了不断的提高智能电热水器的质量水平，相关设计单位必须要不断的提高对于控制系统设计的重视程度。

本文就目前智能电热水器的发展现状、发展趋势以及设计做了简要的分析和探讨。

关键词：智能电热水器；控制系统；设计我们知道，在整个智能电热水器的设计过程中，控制系统设计是一个难度系数比较高的设计环节，而控制系统设计的好坏也能够直接影响整个智能热水器质量的好坏。

与传统的热水器相比较，智能电热水器具有一系列的优点，智能电热水器不仅仅具有快速、高效等优点，而且智能电热水器也可以大量的节约能源以及时间，而正是因为这些优点才使得智能电热水器可以被人们广泛的应用到生活生产中。

尽管近几年来我国在智能电热水器的设计方面取得了比较显著的成就，但是，与其他发达的国家相比较，我国在智能电热水器的设计方面仍然存在着诸多的问题，尤其是在控制系统的设计方面更是存在着许多问题。

为了尽快的改变这一现状，提高我国整个智能电热水器的质量水平，必须要积极的引进各种先进的设计水平，进而不断的提高整个智能电热水器的质量水平。

一、智能电热水器的发展趋势随着科学技术的迅猛发展和进步，智能电热水器会有一个非常光明的发展趋势。

与传统的电热水器相比较，智能电热水器的功能比较齐全，并且精度比较高、可靠性也比较高，这就导致智能电热水器越来越受到人们的关注。

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。

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。

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。

武汉理工大学毕业设计（论文）智能热水器设计学院（系): 专业班级：学生姓名：指导教师：目录摘要 (V)ABSTRACT ................................................................................. V I绪论 01 主要器件和编程语言简介 (1)1。

1本设计所用到的主要元器件 (1)1。

2器件简介 (1)1。

2.1.................................................................................... F PGA简介 1 1。

2.2................................................................................... 单片机简介 2 1。

2.3.................................................................................. DS1302简介 21。

2。

4................................................................................. DS18B20简介 41。

3编程语言简介 (5)1.3.1.................................................................................... V HDL简介 51.3。

2...............................................................................C51语言简介 5 2系统方案选择和论证 (7)2.1设计要求 (7)2.2各模块方案论证和选择 (7)2。

智能化热水器系统的设计与实现第一章：引言热水器作为生活中的常见设备，是人们生活中不可缺少的一部分，而近年来随着科技的不断发展，热水器也开始向智能化方面发展。

智能化热水器系统的设计与实现，不仅可以提高热水器的使用效率，还能够更好地保障人们的用水需求。

本文将详细探讨智能化热水器系统的设计与实现。

第二章：智能化热水器系统概述智能化热水器系统是指通过技术手段，将热水器与互联网、物联网进行连接与互通，实现对热水器的信息化、智能化管理。

智能化热水器系统主要由以下几部分组成：热水器硬件、热水器软件、网络通信模块、远程控制终端等。

其中，热水器硬件包括传感器、执行器、控制器等，可以实现对热水器的水温、水量等参数的检测、监控与调节。

热水器软件则可以帮助用户实现远程控制、状态监测、故障诊断等功能。

第三章：智能化热水器系统设计与实现1、智能化热水器硬件设计智能化热水器系统的设计核心是热水器硬件设计。

当前智能化热水器系统采用的硬件设计通常包括以下几个方面：（1）传感器：通常包括温度传感器、流量传感器和压力传感器，分别用于检测热水器的水温、水量和水压等参数。

（2）执行器：通常包括水泵、加热器等，可根据传感器数据的反馈来调节热水器的水温、水量等参数。

（3）控制器：用于实现热水器系统的控制逻辑，如控制热水器的启停、水温调节等。

2、智能化热水器软件设计智能化热水器系统的软件设计包括以下几个方面:（1）用户界面设计：用户界面需要方便、简单易用，通常包括操作界面、显示界面等。

（2）状态监测：对热水器的状态进行实时监测，如水温、水量、工作状态等，便于用户随时查看热水器的状态。

（3）故障诊断：系统能够自动检测故障，并提示用户进行相应的检修和处理。

（4）远程控制：用户可以通过互联网、物联网等进行远程控制和监控，如远程启停、设置水温、水量等。

3、智能化热水器系统网络通信设计智能化热水器系统可以通过网络通信实现远程控制和监控，一般采用Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等无线通信技术。

电热水器智能控制系统硬件设计第1章绪论热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。

热水器按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器三种。

而当今社会使用最广泛的就是电热水器，电热水器的特点是使用方便，能持续供应热水。

而市场上传统的机械式电热水器控制功能不完善,而且精度低、可靠性差，生活质量的提高使得消费者对电热水器要求越来越趋向于智能化和数字化，所以我设计了一种电热水器，它以单片机为控制中心集多种功能于一身，工作可靠稳定，节约能源，适合于广大消费者使用。

我设计的电热水器将实现如下功能：(1)对温度精确控制.采用高性能的温度传感器实时采集热水器内水温,将温度信号转变为电压信号后送单片机处理,可用高清晰度的数码管进行实时显示。

(2)可靠的水位采集电路，实时采集水位供查询时进行显示，当水位过低时给出提示并停止加热，防止干烧。

(3)自动检测热水器是否处于正常工作状态，并具有调温、恒温、防干烧、防超高温、防漏电等多项自检功能，使用户在使用过程中安全更有保障。

第2章主要元器件的简介与选用2.1 P87LPC762单片机的简介2.1.1 概述P87LPC762是20脚封装的单片机，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。

可以满足多方面的性能要求。

作为PHILIPS小型封装系列中的一员，P87LPC762提供高速和低速的晶振和RC振荡方式，可编程选择。

具有较宽的操作电压范围。

可编程I/O口线输出模式选择，可选择施密特触发输入，LED驱动输出。

有内部看门狗定时器。

P87LPC762采用加速80C51处理器结构，指令执行速度是标准80C51 CPU的两倍。

2.1.2 P87LPC762单片机的特性●操作频率为 20MHz 时，除乘法和除法指令外，加速 80C51 指令执行时间为300～600ns。

VDD =4.5～6.0V 时，时钟频率可高达到 20MHz，VDD=2.7～4.5V 时,时钟频率最大为 10MHz。

---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。

智能热水器系统设计xx工业应用技术学院本科生毕业设计（论文）题目：智能热水器系统设计起止日期：2016年3月6日至3月10日指导教师：职称：学生姓名：学号：专业：院（系）：教研室主任：20 年月日审查院系负责人：20 年月日批准摘要在智能热水器系统控制设计中，采用采用STC89C51单片机作为核心单元，本文对智能热水器如何实现智能化控制做了有效性分析，利用各种原件，例如：感器温度传感器、继电器来完成论文的设计。

通过硬件设计和软件设计两个方面对智能热水器执行控制。

在软件设计方面，采用C语言来进行编程,在硬件设计方面通过键盘显示、接口、温度控制报警电路、电源电路、水温检测电路来构成整个单片机的控制系统，这些功能的实现主要通过对单片机最小系统进行扩展来实现。

在设计方面，通过比较分析，采用最好的方案，力求设计简单易行，能够进行用软件来控制，完成水温的测试，能够进行智能加热，提高了系统设计的准确性和可靠性。

关键词：STC89C51，DS18B20，智能，热水器，设计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, dueto 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 STC89C51, 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, water heater, design目录主要符号表第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 STC89C51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·····································································结论······································································································参考文献······························································································致谢······································································································第1章绪论1.1 选题的背景、目的及意义随着人们生活水平的提高，越来越多的智能热水器走进了每个家庭，这种热水器使用起来比较方便，逐渐代替了燃气热水器，能热水器的市场份额已经超过了80%，随着新能源的发展，太阳能智能热水器因为安装的局限性，还没有得到普及，对我国城镇居民中，人们在使用智能热水器的时候，非常注重产品的安全，环保，随着家电的普及，人们悠闲选择，电热水器和太阳能热水器，因为燃气热水器对环境会造成污染，随着国家对环保的重视，智能热水器在人们日常生活中所占的比例越来越大，在这种市场需求下，我们开发出了智能热水器，利用单片机来进行系统控制设计，使得人们在使用的时候非常方便安全。

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。