【正文】 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的室內(nèi)電熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱： 作者姓名 ： 指導(dǎo)老師： 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 摘要 電熱水器是一種可供浴室、洗手間及廚房使用的家用電器，市場上傳統(tǒng)的機(jī)械式電熱水器控制精度低、可靠性差，隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們對電熱水器的要求越來越趨向于智能化和數(shù)字化。 傳統(tǒng)的大容量電熱水器的加熱時(shí)間一般都比較長，如果熱水器一直開著，則會一直耗能耗電，而定時(shí)開關(guān)控制器則可有效解決這些問題，使電熱水器使用起來更加舒適省電。 本設(shè)計(jì)采用 AT89S51 單片機(jī)作為控制器設(shè)計(jì)了一款智能家用電熱水器， 通過外圍電路來控制熱水器的電源，以達(dá)到定時(shí)開關(guān)機(jī)的目的 ，基本實(shí)現(xiàn)了智能控制功能。 本系統(tǒng)用一種新型的可編程溫度傳感器（ DS18B20），不需復(fù)雜的信號調(diào)理電路和 A／ D 轉(zhuǎn)換電路能直接與單片機(jī)完成 溫度 數(shù)據(jù)采集和處理， 與傳統(tǒng)的 熱電偶、熱電阻或 PN 結(jié)測溫電路 相比 可編程溫度傳感器 更加 方便 且 精度高，可根據(jù)不同需要用于各種場合。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 智能控制 溫度采集 可編程溫度傳感器 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Abstract Electric water heater is used in a bathroom, toilet and kitchen appliances. In the market,the traditional mechanicaltype electric water heater is in low control accuracy, reliability, poor, with the improvement of the quality of people39。s lives, there is growing demand electric water heater tend to be intelligent and digital. Traditional largecapacity electric water heater of the heating time is normally longer than if the water heater has been open, it will have energy consumption, and the timer switch controller can be an effective solution to these problems, so that electric water heaters use energy more fortable. The design uses a singlechip microputer as a controller AT89S51 designed for a smart home electric water heater, through the external circuit to control the heater power in order to achieve the purpose of regularly switching machines, the basic realization of the intelligent control functions. The system use a new type of programmable temperature sensor (DS18B20), without the plexity of the signal conditioning circuitry and A / D converter circuit can be pleted directly with the singlechip temperature data acquisition and processing, with the traditional thermocouples, heat or PN junction temperature resistance pared to a programmable temperature sensor circuit is more convenient and high accuracy, according to the different needs for various occasions. Key words： Singlechip Microputer Intelligent Control Temperature Acquisition Programmable temperature sensor 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 目錄 摘要 ................................................................................................................. I ABSTRACT ........................................................................................................ II 目錄 ............................................................................................................... III 前言 ................................................................................................................ 1 1 硬件元器件介紹 ...................................................................................... 2 、單片機(jī)最小系統(tǒng) ....................................... 2 、引腳功能說明 ..................................... 3 、功能特性概述 ..................................... 5 、溫度 傳感器 DS18B20 .................................. 6 、 DS18B20 介紹 ..................................... 6 、 DS18B20 引腳及原理圖 ............................. 7 、功能原理 解說 ..................................... 7 、 LED 數(shù)碼顯示管 ..................................... 10 、 LED 數(shù)碼顯示器的接口 ............................ 11 、可編程 RAM I/O 接口 8155 芯片介紹 ................ 11 、 LED 顯示方法 .................................... 14 、加熱控制器 MOC3041 ................................. 15 、 MOC3041 引腳圖及 說明 ........................... 15 、鍵盤控制電路 ........................................ 16 、鍵盤工作原理 ................................... 16 、電子式水位開關(guān) BZ2401 ............................... 17 2 硬件電路設(shè)計(jì) ........................................................................................ 18 、芯片處理電路 ........................................ 19 、溫度采集電路 ........................................ 19 、溫度顯示電路 ........................................ 20 、加熱控制電路 ........................................ 20 、鍵盤控制電路 ........................................ 21 、水位模塊電路 ........................................ 22 、系統(tǒng)保護(hù)電路 ........................................ 23 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................ 25 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV 、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 ........................................ 25 、可編程溫度傳感器 DS18B20 的軟件設(shè)計(jì) ................. 26 、水位中斷程序 ........................................ 27 、鍵盤設(shè)定程序 ........................................ 28 、定時(shí)子程序 .......................................... 28 、設(shè)溫子程序流程 ...................................... 29 、 LED 動態(tài)顯示子程序 ................................. 30 4 總結(jié) ........................................................................................................ 31 致謝 .............................................................................................................. 32 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................... 33 附錄 ........................................................................................................ 34 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 前言 熱水器是一種可供浴室，洗手間及廚房使用的家用電器。目前市場上熱水器主要品種有電熱水器、太陽能熱水器、燃?xì)鉄崴?.就中國的具體情況而言 ,由于太陽能熱水器的使用受天氣原因的限制 ,使用范圍狹窄；燃?xì)鉄崴饔捎谝允?、天然氣為燃?， 而燃料供應(yīng)量又難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，且不利于環(huán)境，因此電熱水器越來越受到消費(fèi)者的青睞 。 根據(jù)中國商業(yè)聯(lián)合會前不久的統(tǒng)計(jì)，電熱水器的市場份額在銷售數(shù)量和銷售收入兩 個(gè)方面都已經(jīng)超過了長期以來占優(yōu)勢的燃?xì)鉄崴鳌Ｔ撝行念A(yù)計(jì)，在城市電網(wǎng)更大范圍改造和城市住房市場大規(guī)模啟動的帶動下，今后幾年我國電熱水器市場將呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長勢頭。 目前市場上的電熱水器又連續(xù)水流式和貯水式，前者雖具有加熱速度快和體積小的優(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)者對電熱水器要求越來越趨向于智能化和數(shù)字化，因此我們采用 ATMEL 生產(chǎn)的 T89S51 單片機(jī)作為控制中心設(shè)計(jì)了這款智能家用電熱水器。 基于單片機(jī)的室內(nèi)熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 1 硬件元器件介紹 、 單片機(jī)最小系統(tǒng) 本電路硬件的核心是 ATMEL 生產(chǎn)的 AT89S51 單片機(jī)，它是一種高性能、低功耗的 8 位單片機(jī)，片內(nèi)帶有一個(gè) 4K 字節(jié)的 FLASH 可編程可擦除的存儲器，它采用 CMOS 工藝和 ATMEL 公司的高密度非易失性存儲技術(shù)，其引腳和指令系統(tǒng)