基于单片机的室内电热水器控制系统设计

成都理工大学工程技术学院毕业论文基于单片机的室内电热水器控制系统设计作者姓名：2B专业名称：测控技术与仪器指导教师：2B讲师基于单片机的室内电热水器控制系统设计-I-摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。硬件电路主要包括STC89C51单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LED液晶显示电路以及通讯模块电路等。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LED显示程序以及数据存储程序等。关键词：STC89C51，单片机，DS18B20，显示电路基于单片机的室内电热水器控制系统设计-II-AbstractAlongwiththecomputermeasurementandcontroltechnologyoftherapiddevelopmentandwideapplication,basedonsinglechiptemperaturegatheringandcontrolsystemdevelopmentandapplicationgreatlyimprovetheproductionoftemperatureinlifelevelofcontrol.ThisdesignSTC89C51describesakindofmainlybyMCUcontrolunit,fortemperaturesensorDS18B20temperaturecontrolsystem.Thecontrolsystemcanreal-timestoragetemperaturedataandrecordrelatedtothecurrenttime.Systemdesignrelatedhardwarecircuitandrelatedapplications.STC89C51microcontrollerhardwarecircuitincludetemperaturedetectioncircuitsmallestsystem,andreal-timeclockcircuit,LEDdisplaycircuit,communicationmodulecircuit,etc.Systemprogrammingmainlyincludemainprogram,readtemperaturesubroutine,thecalculationoftemperaturesubroutines,keyprocessingprocedures,LEDdisplayproceduresanddatastorageprocedures,etc.Keywords：STC89C51，icrocontroller，DS18B20，displaycircuit基于单片机的室内电热水器控制系统设计-III-目录摘要------------------------------------------------------------------------------------------IAbstract------------------------------------------------------------------------------------II目录------------------------------------------------------------------------------------------III前言------------------------------------------------------------------------------------------11片机及设计软件介绍-------------------------------------------------------------------21.1单片机介绍-------------------------------------------------------------------------21.2Proteus软件介绍-----------------------------------------------------------------81.3单片机编译软件Keil介绍------------------------------------------------------102方案设计---------------------------------------------------------------------------------122.1功能介绍----------------------------------------------------------------------------122.1.1AT89C51主要性能--------------------------------------------------------122.1.2数字温度传感器------------------------------------------------------------122.2系统方案论证----------------------------------------------------------------------162.2.1方案一------------------------------------------------------------------------162.2.2方案二------------------------------------------------------------------------183系统硬件设计----------------------------------------------------------------------------193.1设计要求----------------------------------------------------------------------------193.2系统整体硬件电路----------------------------------------------------------------193.2.1主板电路---------------------------------------------------------------------203.2.2显示部分---------------------------------------------------------------------203.2.3手动开关复位部分---------------------------------------------------------213.2.4按键部分---------------------------------------------------------------------213.2.5加热部分---------------------------------------------------------------------233.2.6温度传感电路设计---------------------------------------------------------243.2.7温度控制电路的设计------------------------------------------------------26基于单片机的室内电热水器控制系统设计-IV-3.2.8时钟电路---------------------------------------------------------------------264系统软件设计----------------------------------------------------------------------------284.1主程序-------------------------------------------------------------------------------284.2显示数据刷新子程序-------------------------------------------------------------28图4.2数据刷新子程序-----------------------------------------------------------------294.3键盘扫描----------------------------------------------------------------------------294.4定时器-------------------------------------------------------------------------------30总结------------------------------------------------------------------------------------------32致谢------------------------------------------------------------------------------------------33参考文献------------------------------------------------------------------------------------34附件1系统电路原理图-----------------------------------------------------------------36附录2源程序------------------------------------------------------------------------------37基于单片机的室内电热水器控制系统设计-1-前言课题背景和意义：随着人们生活水平的提高，热水器越来越受到人们的青睐。由于燃气热水器易受水压限制，而且安全性较差。每年使用燃气热水器造成的爆炸、中毒等事故也屡有所闻。消费者对燃气热水器怀有一定的惧怕感。而电热水器越来越受到人们的认可。采用MCS-51单片机对热水器水温进行控制,具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件。国内外研究现状：电热水器在中国的历史已经有10多年了，期间也经历了数次起落的过程，在上个世纪的最后几年，随着国外品牌的进入和国内一些大家电厂的目光转向电热水器，储水式电热水器能适应任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水。使用时不产生废气，既安全又卫生。目前市场上销售的电热水器多数还带有防触电装置。干净卫生，不必分室安装，调温方便。随着技术的成熟，今后将朝着保温层整体发泡技术、温控器置入内胆、加热管下潜式设计、节能免更换几个方面发展。热水器是一种可供浴室，洗手间及厨房使用的家用电器。据国务院发展研究中心市场经济研究所统计数据表明：近年来我国热水器的销量每年以25%的速度上升，在未来五年内，销售额每年可达近500亿以上。众所周知，燃气热水器因其安全隐患及越来越高的使用成本正渐渐淡出热水器市场，而太阳能热水器也因其严格受天气气候