【正文】 、漏電檢測(cè)電路設(shè)計(jì) .............................................................................. 17 七、聲音提示模塊 ...................................................................................... 19 第二節(jié) 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................ 19 一、液晶顯示程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 19 二、按鍵掃描程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 22 三、水位控制程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 23 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 四、溫度控制程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 23 五、漏電檢測(cè)及聲音提示程序設(shè)計(jì) .......................................................... 26 六、控制策略程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 26 第三節(jié) 本章小結(jié) ............................................................................................ 28 第四章 系統(tǒng)測(cè)試與分析 .................................................................................... 29 第一節(jié) 硬 件調(diào)試 ............................................................................................ 29 一、靜態(tài)調(diào)試 .............................................................................................. 29 二、動(dòng)態(tài)調(diào)試 .............................................................................................. 30 第二節(jié) 軟件調(diào)試 ............................................................................................ 30 一、先獨(dú)立后聯(lián)機(jī) ...................................................................................... 31 二、先分塊后組合 ...................................................................................... 31 三、先單步后連續(xù) ...................................................................................... 31 第三節(jié) 仿真演示 ............................................................................................ 32 一、仿真軟件簡(jiǎn)介 ...................................................................................... 32 二、系統(tǒng)仿真測(cè)試過程 .............................................................................. 33 第四節(jié) 本章小結(jié) ............................................................................................ 35 第五章 結(jié)論 ........................................................................................................ 36 致 謝 .................................................................................................................. 37 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 38 附 錄 .................................................................................................................. 40 一、英文原文 .................................................................................................. 40 二、英文翻譯 .................................................................................................. 46 三、系統(tǒng)電路 .................................................................................................. 51 四、源程序 ...................................................................................................... 52 五、其它 .......................................................................................................... 62 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，熱水器已經(jīng)成為人們生活中必不可少的家用電器之一。電熱水器具有無污染、安全、保溫時(shí)間長(zhǎng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到消費(fèi)者的青睞。有專家預(yù)計(jì)，借家電下鄉(xiāng)等國(guó)家政策扶持，農(nóng)村三、四級(jí)市場(chǎng)的拓展，以及行業(yè)技術(shù)升 級(jí)、企業(yè)管理升級(jí)， 2021 年至 2021 年我國(guó)電熱水器的需求量將呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，市場(chǎng)保有量將呈現(xiàn)較為平穩(wěn)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) [1]。 目前市場(chǎng)上有兩種電熱水器，連續(xù)水流式和貯水式。前者雖具有加熱速度快和體積小等優(yōu)點(diǎn)，但功率太大，大多數(shù)家庭的供電線路難以承受。而市場(chǎng)上貯水式電熱水器大多數(shù)采用機(jī)械式控制器，存在控溫精度低、加熱時(shí)間長(zhǎng)、可靠性差、功能單一、操作復(fù)雜、控制不方便等不足，很多控制器只具有水位和溫度顯示功能，不具有控制功能。另外，電熱水器安全也是大問題，普通電熱水器多采用外配漏電保護(hù)器，有漏電發(fā)生時(shí)切斷電源。但一般漏 電保護(hù)器質(zhì)量參差不齊，漏電保護(hù)可靠性差，需要用戶人工定期測(cè)試保護(hù)可靠性，這樣用戶無法實(shí)時(shí)知道漏電保護(hù)器的可靠性。針對(duì)上述情況，利用單片機(jī)作為控制器的核心，可設(shè)計(jì)出一種多功能的電熱水器控制器。本文設(shè)計(jì)了一種智能電熱水器微控制器，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、水位控制、溫度控制和漏電實(shí)時(shí)檢測(cè)，若漏電時(shí)可同時(shí)切斷加熱管及控制器電源，并發(fā)聲報(bào)警提示；熱水器干燒報(bào)警，控制器故障指示等多種實(shí)用功能，方便用戶使用。 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第一章 緒論 第一節(jié) 電熱水器發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 一、電熱水器發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)過 20 多年的發(fā)展，整個(gè)熱水器行業(yè)已經(jīng)從最初的小而少發(fā) 展到現(xiàn)在的大而多，產(chǎn)品類型也隨著技術(shù)不斷成熟 ， 由最初的燃?xì)鉄崴鳘?dú)領(lǐng)風(fēng)騷發(fā)展到今天的燃?xì)馐?、電熱式、太陽能、空氣源熱泵等多種類型。隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，中國(guó)電器制造業(yè)的迅猛發(fā)展及城市建設(shè)步伐的不斷加快，為熱水科技產(chǎn)業(yè)帶來了無限商機(jī)。目前，創(chuàng)新、安全、節(jié)能、高效已成為熱水器行業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。 據(jù)調(diào)查，中國(guó)熱水器的普及率只有 70％左右。目前， ％的居民家庭表示要在未來 5 年中購買或更換熱水器。未來 5 年內(nèi)我國(guó)城市熱水器需求量將平穩(wěn)增長(zhǎng)，達(dá)到 4660 萬臺(tái)，熱水器行業(yè)即將迎來新一輪的消費(fèi)高峰 [2]。據(jù)國(guó) 務(wù)院發(fā)展研究中心市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)研究所推出的 “中國(guó)城市熱水器市場(chǎng)研究咨詢報(bào)告 ”顯示，未來三年，我國(guó)熱水器市場(chǎng)將繼續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展的態(tài)勢(shì)，年增長(zhǎng)保持在6％左右。 就中國(guó)的具體情況而言 ， 太陽能熱水器由于安裝位置的局限性，只適用于居住在頂樓的居民，且受天氣原因的限制 ， 使用范圍狹窄；燃?xì)鉄崴饔捎诒仨毞质野惭b，且須由專業(yè)人員安裝，并且燃?xì)鉄崴鞑灰渍{(diào)溫，需定期除垢，在使用中還易產(chǎn)生有害氣體，特別是使用液化石油氣和人工煤氣型的直排式燃?xì)鉄崴?，?huì)產(chǎn)生輕度油煙，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜吧?。因此燃?xì)鉄崴魇且环N人命關(guān)天的特殊產(chǎn)品，即使有 百分之一的疏忽，帶給用戶的危險(xiǎn)將是百分之百。 根據(jù)中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)前不久的統(tǒng)計(jì)，電熱水器的市場(chǎng)份額在銷售數(shù)量和銷售收入兩個(gè)方面都已經(jīng)超過了長(zhǎng)期以來占優(yōu)勢(shì)的燃?xì)鉄崴?。該中心預(yù)計(jì)，在城市電網(wǎng)更大范圍改造和城市住房市場(chǎng)大規(guī)模啟動(dòng)的帶動(dòng)下，今后幾年我國(guó)電熱水器市場(chǎng)將呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭。 二、電熱水器控制技術(shù)歷程及趨勢(shì) 目前市場(chǎng)上的電熱水器分連續(xù)水流式和貯水式，前者雖具有加熱速度快和XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 體積小的優(yōu)點(diǎn)，但需要的功率大，大多數(shù)家庭供電線路難以承受。而市場(chǎng)上傳統(tǒng)的機(jī)械式電熱水器控制功能不完善，而且精度低、可靠性差，生活質(zhì)量的提高使得消費(fèi)者對(duì)電熱水器功能提出延伸至全新的概念層面。熱水器技術(shù)未來將繼續(xù)朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展： ① 智能化：從最初的手動(dòng)旋鈕調(diào)節(jié)發(fā)展到如今數(shù)字化調(diào)節(jié)方式； ② 節(jié)能技術(shù)：從最初機(jī)械結(jié)構(gòu)上的保溫節(jié)能到控制技術(shù)上的定時(shí)加熱或分步加熱技術(shù)轉(zhuǎn)變，由于在水溫很高時(shí)熱量流失較快，所以未采用該類技術(shù)的產(chǎn)品需要長(zhǎng)時(shí)間在高溫區(qū)反復(fù)加熱，不僅啟動(dòng)頻繁，而且耗電量很大，如果用戶可根據(jù)自己的實(shí)際需要設(shè)定好規(guī)定時(shí)段以進(jìn)行定時(shí)倒計(jì)時(shí)加熱，則能將保溫耗電降至最低； ③ 安全穩(wěn)定性：由于電熱水器不同于一般的家電產(chǎn)品，涉及到人身安全，所以安全問題一直是 各大廠家考慮的重點(diǎn)。隨著現(xiàn)在各種安全技術(shù)在電熱水器設(shè)計(jì)中的普遍應(yīng)用，用電環(huán)境的日益規(guī)范，以及國(guó)家對(duì)電熱水器實(shí)行強(qiáng)制認(rèn)證，安全技術(shù)已經(jīng)成為衡量電熱水器的重要標(biāo)準(zhǔn)。其中安全技術(shù)主要體現(xiàn)在能自動(dòng)檢測(cè)熱水器是否處于正常工作狀態(tài)，并具有調(diào)溫、恒溫、防干燒、防超高溫、防漏電等多項(xiàng)自檢功能，使用戶在使用過程中安全更有保障。 此外，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線遠(yuǎn)程控制也將是新一代電熱水器的發(fā)展方向，用戶可以通過任何一部雙音頻固定電話或手機(jī)遙控?zé)崴鞯拈_ /關(guān)、溫度設(shè)定等，并可查詢熱水器的工作狀態(tài) 。 現(xiàn)在市場(chǎng)上較為先進(jìn)的儲(chǔ)水式電 熱水器能實(shí)現(xiàn)上述等功能，但仍難以滿足人們對(duì)現(xiàn)代化家電的使用要求。在現(xiàn)如今眾多的控制手段中，要滿足低價(jià)格、高性能、尤其是智能化的要求，采用典型的嵌入式控制 系統(tǒng) —— 單片機(jī) 為核心的控制器應(yīng)為首選。 第二節(jié) 課題研究的目的及意義 傳統(tǒng)家用電器較為典型的有空調(diào)機(jī)、電冰箱、吸塵器、電飯煲、洗衣機(jī)、消毒碗柜等。新型家用電器有電磁爐、微波爐、電烤箱等。無論是新型家用電器還是傳統(tǒng)家用電器，其整體技術(shù)都在不斷地提高，其中外觀、材料、工藝、結(jié)構(gòu)、器件、原理、功能及微電子技術(shù)的應(yīng)用都有很大的變化。因此，家用電器的總體水平和品質(zhì)呈不斷 上升趨勢(shì)。家用電器的進(jìn)步，關(guān)鍵在于采用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，從而使家用電器從一種機(jī)械式的用具變成了一種具有智能的設(shè)備。智能家用電器體現(xiàn)了家用電器目前最新的面貌和水平。 XX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4