【正文】 上考慮 ,該設計將 實現(xiàn)如下的功能： 對溫度精確控制 .采用 DS18B20實時采集熱水器內(nèi)水溫 ， 將采集到的溫度送單片機處理 ,然后用數(shù)碼管進行實時顯示 。而市場上傳統(tǒng)的機械式電熱水器控制 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，因此我們采用單片機作為控制中心設計了這個熱水器自動控制系統(tǒng)。該中心預計，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)強勁增長勢頭。引 言 ............................................................. 1 第一章 總體結構和方案論證 ........................................... 2 第 系統(tǒng)總體結構和原理圖 ............................................. 2 第 方案論證 ......................................................... 3 電源模塊文案論證 .................................................... 3 主控芯片模塊方案論證 ................................................ 3 第二章 主要元器件介紹 .............................................. 4 第 LM7805 .......................................................... 4 第 AT89C51.......................................................... 4 第 集成溫度傳感器 DS18B20 ........................................... 5 第 光電耦合器 ...................................................... 5 第 繼電器 .......................................................... 6 第三章 系統(tǒng)硬件電路設 計分析 ......................................... 7 第 系統(tǒng)電源的設計和分析 ............................................. 7 第 溫度傳感電路的設計與分析 ......................................... 7 第 水位采集和按鈕電路的設計 與分析 ................................... 7 第 數(shù)據(jù)顯示電路的設計與分析 ......................................... 8 第 繼電器和蜂鳴器電路的設計與分析 ................................... 8 第 遙控電路的設計 與分析 ............................................. 8 第四章 系統(tǒng)軟件設計 ............................................... 10 第 系統(tǒng)程序設計流程圖 .............................................. 10 第 系統(tǒng)總的程序如下： .............................................. 17 第五章 產(chǎn)品的制作與調(diào)試 ........................................... 18 第 PCB板圖的及產(chǎn)品的制作 .......................................... 18 電路圖的繪制 ..................................................... 18 PCB 板的制作 .................................................. 18 第 元件安裝焊接 .................................................... 18 元件安裝的基本要求與原則 ......................................... 18 焊接注意的基本事項 ............................................... 18 第 系統(tǒng)的調(diào)試 ...................................................... 19 總 結 ............................................................. 20 參 考 文 獻 ........................................................ 21 致 謝 ............................................................. 22 1 引 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、燃氣熱水器 .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；燃氣熱水器由于以石油、天然氣為燃料 ,而燃料供應量又難 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者的青睞 .根據(jù)中國商業(yè)聯(lián)合會前不久的統(tǒng)計，電熱水器的市場份額在銷售數(shù)量和銷售收入兩個方面都已經(jīng)超過了長期以來占優(yōu)勢的燃氣熱水器。 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，但需要的功率大，大多數(shù)家庭供電線路難以承受。 由于考慮到熱水器的潮濕的工作環(huán)境對單片機的特殊要求 .它具有抗干擾能力強 ,工作可靠穩(wěn)定 ,同時考慮到家電業(yè)的 激烈競爭，節(jié)約生產(chǎn)成本，我們用盡量簡單的器件實現(xiàn)這些功能，并充分利用內(nèi)外圍功能，以提高產(chǎn)品的性價比，稍加改進，便能以較低成本應用于實際批量生產(chǎn)中。 可以設定要加熱到的溫度，當水溫達到設定溫度時停止加熱。 配 備遙控器，操作更加方便 。系統(tǒng)的整體結構圖如下圖所示： 圖 該系統(tǒng)主要 有：電源電路、溫度與水位采集電路、顯示電路，報警電路、輸出控制電路、加熱電路、紅外接 收和 發(fā) 送 模塊等。 中央處理單元 AT89C51 水位采集模塊 加熱模塊 紅外接收模塊 報警電路 晶振電路 復位電路 溫度控制模塊 溫度顯示模塊 紅外發(fā)送模塊 3 第 節(jié) 方案論證 電源模塊 文案論證 方案一 ：采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路獲得直流穩(wěn)壓電源。但它的輸出電源不可能絕對穩(wěn)定的，只能 是 基本穩(wěn)定，且負載電流較大時，調(diào)整管的集電極損耗大，電源效率低，有時還要配有龐大的散熱裝置。用其設計的是線性開關，線性穩(wěn)壓電路 ， 具有結構簡單、調(diào)節(jié)方便、輸出電壓穩(wěn)定性強、文波電壓小等優(yōu)點，但是，在負載電流較大且輸出電壓較低時，其自身的功耗很大 。 綜上所述 ，所以 我選擇方案 二。含有中斷、定時 /計數(shù)器 。 方案二： 采用 AT89C51芯片，它具有 AT89C2051芯片 的所有功能，且 IO口數(shù)相對較多，價錢相對也比較便宜，存儲空間不是非常大，但對于本次的設計存儲空間已經(jīng)足夠了。價錢雖然比 AT89C2051和 AT89C51昂貴，但存儲空間非常大，可以到達 8K。 4 第 二章 主要元器件介紹 第 節(jié) LM7805 三端集成穩(wěn)壓器件 LM7800系列，有多種輸出穩(wěn)壓值的供選擇，常用的有 5V、 6V、 9V、12V、 15V、 18V和 24V。 LM7805系列集成穩(wěn)壓塊主要技術參數(shù)： 輸入電壓： DC7V～ 20V 最大輸出電流： 500mA LM7805系列穩(wěn)壓塊封裝如 圖 21所示： 圖 21 LM7805示意圖 LM7805引腳 功能 : 1腳為輸入端 2腳為公共端 3腳為輸出端 注意事項： 引腳不能接錯，公共端不能懸空； 為防止過熱應安裝散熱片； (在安裝時 ,由于用力過猛 ,把引腳給壓斷過，因此在后面的安裝過程中，我們特別小心 )。 ) 第 節(jié) AT89C51 AT89C51的特點 AT89C51具有以下幾個特點： 片內(nèi)有 4k字節(jié)在線可重復編程快擦寫程序存儲器； 三級程序存儲器加密； 32位雙向輸入輸出線； 五個中斷源 ,兩級中斷優(yōu)先級； 間歇和掉電兩種工作方式。它與 MCA51系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替 MCS51系列單片機，而且能使 系統(tǒng)具有許多 MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能。只要程序長度小于 4K，四個 I/O 口全部提供給用戶。工作電壓范圍寬（ ~6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在 0Hz～ 24MHz 之間，比8751/87C51等 51系 列的 6MHz～ 12MHz更具有靈活性 ,系統(tǒng)能快能慢。P0口是三態(tài)雙向口 ,通稱數(shù)據(jù)總線口 ,因為只有該口