单片机水温控制电热水壶课程设计 开题报告
基于单片机控制智能热水器设计开题报告
6.参考文献
[1]胡汉才，单片机原理及其接口技术.3版.北京：清华大学出版社，2010
[2]王守中，51单片机开发入门与典型实例.北京：人民邮电出版社，2007
[3]周润景，袁伟亭，景晓松，MCS-51&ARM7系统中的应用百例.北京：电子工业出版社，2006
指导教师意见
3.课题主要内容
采用温度传感器检测水温，洗浴温度由键盘设定，单片机将采集的温度值与设定值比较后输出加热器开断信号，要求实时显示温度、时间。
1.硬件设计
检测电路，键盘输入电路，单片机控制电路，加热控制电路，显示和报警电路。
2.软件设计
主程序设计，按键输入子程序设计，显示子程序设计，报警子程序设计。
填表说明:题目类型: 1、工程设计；2、应用研究；3、理论研究；4、其它；（选1、2、3、4）。
选用at89c52单片机作为控制芯片就是为了实现电热水器的智能化持续稳定的热水供应自动断电的安全功能使人们洗浴时能放心享受利于人们的身体健康其务实性能快速满足人们对现代生活快节奏的需求
开题报告
题目名称
基于单片机控制智能热水器设计
题目来源
A
题目类型
1
导师姓名
关丽荣
学生姓名
孙启超
班级学号
1001012322
2.国内外研究状况
国热水器，采用德国新电脑温控技术，确保出水温度均匀恒定，使沐浴成为真正的享受。西门子家电集团采用西门子在电站技术上的强大防漏电安全技术为基础，开发出独有的ELCB德国安全专家模式功能。
就中国的具体情况而言,其研究成果虽稍逊于国外，但是学者们也在努力寻求技术的突破，比如海尔就走在了同行的前面。近日，海尔推出了一款全新产品——银海象A6智能专家，成为国内第一款具备记忆和计算能力双重智能的热水器。
基于单片机的水温控制系统设计开题报告
---- 毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院、系：专业：设计题目：指导教师:开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。
文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；4．学生的“学号”要写全号（如020*******），不能只写最后2位或1位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2004年3月15日”或“2004-03-15”；6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。
毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.本课题研究的背景：温度控制无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用，从而造成水资源的巨大浪费。
特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，把身边的水资源好好地利用起来[1]。
在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。
在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉温度进行测量、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的炉温控制系统，可以同时采集多个数据，并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。
水温控制系统开题报告
水温控制系统开题报告水温控制系统开题报告一、引言水温控制系统是一种用于调节水温的技术方案，它在许多领域都有广泛的应用，如家庭生活、工业生产以及科研实验等。
本文将探讨水温控制系统的设计原理、应用场景以及未来发展方向。
二、设计原理水温控制系统的设计原理主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。
传感器用于感知水温的变化，常见的传感器有温度传感器和红外线传感器。
控制器根据传感器的反馈信号，通过算法计算出控制水温所需的操作指令。
执行器则负责根据控制器的指令，对水温进行调节，常见的执行器有电加热器和冷却装置。
三、应用场景1. 家庭生活水温控制系统在家庭生活中有着广泛的应用。
例如，我们可以利用水温控制系统来调节淋浴水温，让每个家庭成员都能够享受到舒适的洗浴体验。
此外，水温控制系统还可以应用于家庭温泉、游泳池等场所，提供恒定的水温，增加用户的舒适感。
2. 工业生产在工业生产中，水温控制系统的应用也非常广泛。
例如，在食品加工过程中，水温控制系统可以确保食品在适宜的温度下进行加热或冷却，保证产品的质量和安全。
此外，水温控制系统还可以应用于塑料加工、化工生产等领域，提高生产效率和产品质量。
3. 科研实验在科研实验中，水温控制系统也扮演着重要的角色。
例如，在生物实验中，保持恒定的水温对于细胞培养和生物反应的研究至关重要。
水温控制系统可以提供稳定的实验环境，保证实验结果的可靠性和可重复性。
四、未来发展方向水温控制系统在未来的发展中有着广阔的前景。
随着科技的不断进步，传感器和控制器的性能将不断提高，使得水温控制系统更加智能化和精确化。
同时，随着对能源效率和环境保护的要求越来越高，水温控制系统也将朝着节能、环保的方向发展。
例如，利用太阳能、地热能等可再生能源来供给水温控制系统的能量，减少对传统能源的依赖。
此外，随着物联网技术的快速发展，水温控制系统也将与其他智能设备实现互联互通，形成智能家居或智能工厂的一部分。
通过与其他设备的联动，水温控制系统可以更好地适应用户的需求，提供更加个性化的服务。
基于单片机的家用热水器控制器的设计开题报告
毕业论文（设计）开题报告论文题目：基于单片机的家用热水器控制器的设计系部名称：信息工程系专业班级：自动081 学生姓名：xxx 学号：............指导教师：xxx 教师职称：讲师20 年月日毕业论文（设计）开题报告一、文献综述：一、背景及意义：目前热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器，设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂商不断追求的目标。
快热式家用电热水器无需储水罐，热水即开即用，无需预热，减少了电能的浪费，应用价值极高。
另外还具有体积小、使用安全、安装方便等优点。
设计采用数码管显示水温，有功率档调节，出水温度自动控制。
系统硬件电路设计包括加热控制、温度检测等电路的设计，系统程序设计包括主函数程序、显示扫描子函数程序、按键扫描处理子程序、加热控制函数程序与温度检测函数程序等的设计。
热水器是一种可供洗手间、厨房、浴室使用的家用电器。
具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点。
随着人民生活水平的不断提高和我国电力工业的不断发展,电热水器得到不断普及。
目前市场上有两种电热水器,连续水流式和贮水式。
前者虽具有加热速度快和体积小等优点,但功率太大,大多数家庭的供电线路难以承受。
而市场上贮水式电热水器大多数采用机械式控制器,存在控温精度低、加热时间长、可靠性差、功能单一等不足。
针对上述情况,利用先进的单片机作为控制器的核心,结合模糊控制技术,可设计出一种多功能的电热水器控制器。
根据MOTOROLA 公司的MC68HC05 系列单片机的资源情况,选用MC68HC05 构成电热水器的控制器能够实现对所有功能的控制。
对于家用电热水器来说，硬件系统是它的最基本的框架，是系统的所有功能的丛础。
热水器控制电路数控部分采用AT89S52单片机作为控制核心。
硬件的选择和所选硬件的性能对系统的功能实现以及系统的精度都有直接的影响，系统的设计成功与否很大程度上取决于硬件系统的设汁。
单片机温控开题报告
单片机温控开题报告单片机温控开题报告一、研究背景随着科技的不断发展，单片机在各个领域的应用越来越广泛。
其中，温控领域是一个重要的应用方向。
温控技术在生活中有着广泛的应用，例如家用电器、空调、汽车等。
单片机温控系统的设计和研究对于提高生活质量、节约能源等方面具有重要意义。
二、研究目的本次研究旨在设计一个基于单片机的温控系统，实现对温度的精确控制。
通过该系统的设计，可以实现对温度的自动调节，提高生活和工作环境的舒适度，同时节约能源。
三、研究内容1. 硬件设计本次研究将采用单片机作为核心控制器，通过传感器获取环境温度，并通过执行器控制温度。
硬件设计包括单片机的选型、传感器的选择和连接、执行器的选择和连接等。
2. 软件设计软件设计是本次研究的关键，通过编写程序实现对温度的控制。
软件设计包括温度采集、温度控制算法的设计和实现等。
3. 系统测试与优化在完成硬件和软件设计后，需要对系统进行测试和优化。
测试包括对温度采集和控制的准确性进行验证，优化包括对系统响应速度和能耗进行优化。
四、研究方法本次研究将采用实验研究方法，通过实际搭建温控系统并进行测试，验证系统的性能和可行性。
在实验中，将根据不同的环境温度设置目标温度，并观察系统的响应和控制效果。
五、预期结果通过本次研究，预期可以设计出一个稳定、精确的单片机温控系统。
该系统能够根据环境温度的变化，自动调节目标温度，并实时监测和控制温度。
同时，预期系统的响应速度较快，能够及时对温度变化做出反应，保持温度的稳定性。
六、研究意义本次研究的结果对于提高生活和工作环境的舒适度具有重要意义。
通过温控系统的应用，可以实现对温度的精确控制，提高人们的生活质量。
同时，温控系统的节能效果也是本次研究的重要目标之一，通过合理控制温度，可以减少能源的浪费，达到节约能源的目的。
七、研究计划1. 第一阶段：调研和准备在第一阶段，将进行相关文献的调研，了解单片机温控系统的设计原理和方法。
同时，准备所需的硬件和软件工具。
基于单片机的温度控制系统设计开题报告
开题报告主题：基于单片机的温度控制系统设计一、概述在现代工业生产和生活中，温度控制系统在各个领域发挥着至关重要的作用。
无论是工业生产中的恒温恒湿设备，还是家用电器中的空调和冰箱，都需要进行温度控制。
而基于单片机的温度控制系统设计，能够结合先进的控制算法和传感器技术，实现精准的温度控制，提高效率，降低能耗，确保产品质量和生活舒适度。
本开题报告旨在探讨基于单片机的温度控制系统设计的相关内容，为后续的研究工作提供理论基础和技术支持。
二、概述基于单片机的温度控制系统设计，是将单片机作为控制核心，通过传感器采集环境温度数据，经过控制算法计算和处理，输出控制信号以调节加热或制冷设备实现温度控制。
该系统具有控制精度高、响应速度快、稳定性好等特点，适用于各种场景的温度控制需求。
三、技术原理1. 传感器模块温度控制系统设计中，常用的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、热电偶、温度传感器芯片等。
传感器模块负责采集环境温度数据，并将其转换为电信号输入到单片机系统中。
2. 控制算法控制算法是温度控制系统的核心部分，其设计直接影响到系统的稳定性和响应速度。
常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等，通过对采集到的温度数据进行计算和处理，输出控制信号以实现温度调节。
3. 单片机系统单片机作为控制核心，接收传感器模块采集的温度数据，并经过控制算法处理后输出控制信号，驱动执行机构实现温度控制。
常用的单片机包括STC系列、AT89C系列、PIC系列等，选择合适的单片机对系统性能和成本都有重要影响。
四、应用场景基于单片机的温度控制系统设计可以在工业、农业、家用电器等领域得到广泛应用。
1. 工业应用：恒温恒湿设备、热处理设备、温控风扇等2. 农业应用：温室大棚、孵化器、水产养殖等3. 家用电器应用：空调、冰箱、温控水壶等五、研究内容基于单片机的温度控制系统设计涉及到传感器技术、控制算法设计、单片机系统开发等多个方面的内容，具体研究工作包括但不限于以下几点：1. 传感器模块的选型和接口设计2. 控制算法的设计与优化3. 单片机系统的硬件设计与软件开发六、个人观点基于单片机的温度控制系统设计是一项具有挑战性和实用价值的研究课题。
水温控制系统开题报告
重庆电子工程职业学院毕业设计（论文）开题报告系别专业班级学生姓名学号指导教师李仕旭一、毕业设计的内容和意义：（500字左右）内容：1、水温控制系统的概述2、设计方案的论证3、系统设计4、结果与分析意义：毕业设计是我们完成大学学业的一个标志性的作业，也是我们分析、处理、解决问题的一份考卷。
做毕业设计主要有两个目的，一是对我们所学的专业知识和基本技能的一个强化作用。
二是培养我们综合运用所学知识独立分析问题解决问题的能力。
所以毕业设计具有重要的意义。
这次毕业设计我做的是关于水温控制系统的设计。
温度控制无论在时工业生产中还是在生活中都十分重要，过低的温度和过高的温度都会是水资源失去应有的作用，这就造成了水资源的巨大浪费。
特别是在当前全球水资源处于极度缺乏的情况下，我们更应该充分有效的掌握对水温的控制，从而更好的利用水资源。
二、文献综述：（300字左右）（1）孙育才。
《单片机原理及其应用》 [M]:电子工业出版社 2006.3 本书以8051单片机为主线，兼顾多种以8051为内核的兼容型，既着重单片机的基本原理、功能原理的深入阐述，又理论联系实际，详细剖析多功能模块实际应用的条件和方法，并以实例详细叙述。
（2）孙俊逸。
《单片机原理及应用》 [M]:清华大学出版社 2006.3 本书介绍了MCS-51系列单片机微型计算机的基本结构、指令系统、汇编语言程序设计、系统扩展、I/O接口技术以及单片机应用实例。
（3）李全利。
《单片机原理及应用》[M]：清华大学出版社 2006.2 本书分三个阶段，第一阶段包括第一章到第三章的内容，除介绍单片机的基础知识外，重点讲诉以DIY方式制作一套单片机编程和实验用的学习工具，并利用这套工具进行简单的编程和实验。
第二阶段包括第四章内容，学习MCS-51系列单片机指令、汇编语言及编程实例，嵌入式系统的组成实例。
第三阶段包括第五章和第六章的内容，介绍单片机C语言编程和应用。
（4）胡学海。
基于单片机的水温控制系统开题报告
1课题来源及研究的目的和意义温度是工业控制中的主要被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械石油等工业中，具有举足轻重的作用。
随着国民经济的发展，温度控制系统不仅可以广泛应用于工业、农业中，而且还和人们的日常生活息息相关，在工业中，电站锅炉和供热锅炉大量存在，且大多数锅炉处于能耗高、浪费大和环境污染等生产状态，采用温度控制系统就能提高热效率和降低能耗、保护环境。
在农业上，温室大棚采用温度控制系统，对于温度的有效控制，不仅可以节省资源而且还可以保证农作物有良好的生长环境，可以有效提高农作物产量。
在人们的日常生活中，人们也可以利用温度控制系统去控制洗澡水的温度等，以此来方便人们的生活。
随着电子技术的发展和人们生活质量的提高，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化。
现代社会中，随着科学技术的进步，温度检测和控制迅速发展，温度控制将更好的服务于社会。
目前，单片机控制器用于从生活工具到工业应用的各个领域。
国内外温度控制系统也发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。
目前社会上温度控制大多采用智能调节器，国产调节器分辨率和精度较低，温度控制效果不是很理想，但价格便宜，国外调节器分辨率和精度较高，价格较贵。
日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表．并在各行业广泛应用。
从市场角度看，如果我国的大中型企业将温度控制系统引入生产，可以降低消耗，控制成本，从而提高生产效率。
嵌入式温度控制系统符合国家提出的“节能减排”的要求，符合国家经济发展政策，具有十分广阔的市场前景。
现今，应用比较成熟的如电力脱硫设备中，主控制器在主蒸汽温度控制系统中的应用，已经达到了世界前进水平。
如今，在微电子行业中。
温度控制系统也越来越重要，如单晶炉、神经网络系统的控制。
因此。
温度控制系统经济前景非常广泛，我国的高新精尖行业研究其应用的意义更是更加重大。
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课程设计开题报告
一、题目：
单片机水温控制电热水壶
二、方案：
通过加热电路对水进行加热，并对水的温度进行采样，采样信号通过ADC0809将数字量送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显示，并可实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统。
单片机控制热水壶的硬件构成包括8051芯片、8255芯片、地址锁存器等组成的单片机控制电路、温度检测电路、A/D转换电路、光电隔离电路、键盘及显示电路和温度加热电路。
整个系统的关键电路是单片机控制电路，完成信号的输入和输出的转换，即可将温度检测电路采样的输入信号通过A/D转换器ADC0809进行处理加工后输出到显示器进行显示，并可以通过控制器控制温度，同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。
1、温度检测电路：
AD590是一种电流型的温度传感器，因此具有较强的抗干扰能力，适用于计算机进行远距离温度测量和控制，远距离信号传递时，可采用一般的双绞线来完成，其电阻比较大，因此不需要精密电源对其供电，长导线上的压降一般不影响测量精度；不需要温度补偿和专门的线性电路。
2、A/D转换器电路：
采用逐次逼近法A/D转换器电路原理。
其主要原理为：将一待转换的模拟输入信号U1n与一个推测信号Ur相比较，根据推测信号大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号相等时，向D/A转换器输入的数字就是对应模拟输入量的数字量。
3、MCS-51单片机8051芯片主要电路：
8051芯片的引脚图
A.振荡电路和时钟电路
振荡电路和单片机内部的时钟电路一起构成了单片机的时钟方式，根据硬件不同，连接方式分为内部时钟方式和外部时钟方式。
B.单片机的复位电路
主要复位电路
（1）上电复位和开关复位组合电路：在单片机系统设计过程中，经常会使用上电复位和手动复位；
（2）在实际应用系统中，为了保证复位电路可靠地工作，常将RC电路接施密特电路后再接入单片机复位端，特别适合于应用系统现场干扰大，电压波动大的工作环境。
C.中断优先级
在每一个中断级中又有第二类查询次序的中断优先级结构。
处理器响应中断时，先置相应的优先级状态触发器（该触发器指出CPU开始处理的中断优先级别）然后执行一个硬件子程序的调用使控制转移查询次序如下：
1．IE0 （外中断INT0）最高优先级 0003H
2．TF0 （定时器0溢出中断） 000BH
3．IE 1 （外中断INT1） 0013H
4．TF1 （定时器1溢出中断） 001BH
5．RI+TI （串行口中断） 0023H
6．TF2+EXF2 （定时器2溢出中断）最低优先级 002BH
这种“同级内的优先级”，仅用来解决相同优先级中断源同时请求中断的情况，而不能中断正在执行的同优先级的中断。
D.74LS373地址锁存器芯片
由于MCS-51单片机的P0口是分时复用的地址/数据总线,因此在进行程序存储器扩展时，必须利用地址锁存器将地址信号从地址/数据总线中分离开来。
4、8255输出口扩展：
8255引脚图
8255是可编程RAM/IO扩展器，片内有256*8位静态RAM，2个8位和1个6位可编程并行I/O接口，以及1个14位可编程定时器/计数器。
还有地址锁存器和多路转换的地址/数据总线，可直接与MCS-51单片微机相连接。
因此还是MCS-51应用系统最适用的扩展器件。
5、键盘及显示电路：
A.键盘输入特点
按键所用开关为机械弹性开关，均利用了机械触点的合、断。
一个电压信号通过机械的断开、闭合过程。
由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下断开。
因而，在闭合和断开的瞬间均伴随着一连串的抖动，抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5~10ms，这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。
B.LED动态显示方式的原理
在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选线并联在疫区，由一个8位I/O口控制，形成段选线的多路复用，而共阴极点火供养几点分别由相应的I/O口线控制，实现各位的分时选通。
LED显示
6、单片机的抗干扰电路：
单片机测控系统的开关信号，往往是通过芯片给出的低压电流如TTL电平信号，这种电平信号一般不能直接驱动外设，而需经接口转换等手段处理后才能用于驱动设备开启或关闭，如不加隔离可能会串到测控系统中造成系统误动作或损坏：因此在接口处理中亦应包括隔离技术。
光电隔离器的原理电路：
当发光二极管有正向电流通过时，即产生人眼看不见的红外光，其光谱范围为700—1000nm。
光敏三极管接收光以后便导通。
而当该电流撤去时，发光二极管熄灭，三极管截止。
利用这种特性即可达到开关控制的目的。
由于该器件是通过电——光——电这种转换来实现对输出设备进行控制的，彼此之间没有电气连接，因而起到隔离作用，隔离电压与光电隔离器的结构有关。
7、加热电路：
选用不同的电热器件，启动的过程也不一样。
对于电阻率不随温度变化的电热器件，可以直接启动，即在电压过零时触发双向可控硅KS。
对于电阻率随温度变化的电热器件，通常使用降压启动方式，即开始通电时，电压逐渐上升，使电热器的工作电流在KS允许的范围以内。
过一定的时间后，电热器件的工作电压才达到额定电压。
8、报警装置：
通过按键对要达到的温度进行设定，通过加热装置对水进行加热，当加热温度达到或超过设定值时，将加热信号送到8051中，通过微处理器处理后，输出报警，并通过三极管驱动扬声器或蜂鸣器报警。
三、分工：
组长：黎志成
组员：陈树坚、魏志豪、陈锦楠、陈智兴、黄俊萌
前期：
收集资料：黎志成、陈树坚、魏志豪、陈锦楠、陈智兴、黄俊萌
整理资料：黎志成、陈树坚、魏志豪、黄俊萌
PPT制作：黎志成
PPT整理：陈树坚、魏志豪
开题报告：黎志成
中期：
设计电路：陈树坚、魏志豪、陈锦楠、陈智兴、黄俊萌
中期报告：黎志成
后期：
电路编程：黎志成、陈树坚、魏志豪、陈锦楠、陈智兴、黄俊萌
设计说明：陈树坚、魏志豪、黄俊萌
后期报告：黎志成
四、计划：
第3~4周，收集相关资料并完成课题的建立。
第5周，开题报告汇报。
第6~7周，掌握总体设计思想。
第8~9周，输入部分（检测电路）设计, 控制部分以及输出部分的设计。
第10周，中期报告汇报。
第11~13周，硬件电路、系统软件总体设计及完成相关编程。
第14周，整理设计内容，完成设计说明书。