基于AT89S51单片机的智能电热水器的设计--毕业设计
毕业设计---基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计
毕业设计---基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于单片机的太阳能热水器测控系统的设计学生姓名：田文帅学号：0605106428专业：自动化班级：自2006-4班指导教师：贾玉瑛高级工程师2内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）基于单片机的太阳能热水器测控系统的设计摘要众所周知，世界上的能源危机越来越严重，迫切需要找到新的能源来代替传统能源。
而太阳能以其能源干净，安全可靠，源源不断的来源备受人们青睐，在对太阳能的利用当中，太阳能热水器无疑是技术最成熟的。
本文结合实际太阳能热水器的具体应用，设计了以AT89S51单片机为核心，AD590温度传感器，OP07高精度运放大器，ADC0832芯片等元器件为基础的太阳能热水器的智能控制器，详细描述了它的工作原理和设计方案。
根据太阳能热水器对控制器的要求，给出了系统硬件设计及软件的实现方法，从而实现了自动与手动上水，自动与手动加热，温度水位显示等实用功能。
全文分为3大部分，第一部分是绪论部分结介绍本设计的目的要求以及市场前景分析和设计的思路方法。
第二部分是硬件电路的设计部分，详细介绍了硬件的电路图和硬件的控制原理以及控制方法。
第三部分为设计的软件设计部分，描述了设计的软件程序。
关键词：单片机、太阳能热水器、温控系统I内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）A b s t r a c tThe solar energy water heater with the advantages of clean energy by the welcome of people. Based on the practical application of solar water heater, design with AT89S51 as the core, the temperature sensor AD590 to OP07,High precision operation amplifier, ADC0832 chips on the basis of components of the solar energy water heater only controller, a detailed description of its working principle and design scheme. According to the requirement of solar water heater of controller, system hardware design and software realization method, so as to realize the automatic and manual, automatic and manual heating water, water temperature display and practical function.The letter divides into three parts, the first part is introduced and the introduction section design requirement and market analysis and design method of thinking. The second part is part of the hardware circuit design, detailed introduces the hardware circuit and control principle of hardware and the control method. The third part is the design of the software design, describes the design of the software program.In winter, the demand for water heater is very big, the solar energy water heater is the main source of water, and so can namely is an energy and renewable energy, which is rich in resources, can use free, and no transport. No pollution to environment and solar water heater detection controller is muti _ function development orientation.Keywords: SCM, solar water heater, the temperature control systemII内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）目录摘要 (I)A b s t r a c t...............................................................I I 目录..................................................................I I I 第1章绪论 (1)1.1太阳能热水器的概况 (1)1.2太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 (2)1.2.1太阳能热水器的节能和经济效益分析 (7)1.2.2太阳能热水器的环境效益分析 (7)第2章系统硬件设计 (10)2.1控制系统组成及工作原理 (10)2.1.1系统的组成 (10)2.1.2控制装置的工作原理 (12)2.2主要原器件选择及硬件电路的设计 (12)2.2.1A T89S51高性能8位单片机 (12)2.2.2数码管显示原理 (16)2.3A T89S51单片机的最小系统 (19)2.4A T89S51单片机时钟电路 (19)2.5A T89S51单片机复位电路 (20)2.6水位检测电路的硬件设计 (21)2.7水温检测电路的硬件设计 (21)2.8键盘电路的硬件设计 (28)2.9驱动电路的硬件设计 (29)2.10显示电路的硬件设计 (32)2.11控制系统原理图 (33)第3章软件设计 (34)3.1主程序流程图 (34)3.2水温控制上水程序 (35)3.3温度显示子程序 (36)3.4键盘处理程序 (37)结束语 (38)第四章参考文献 (39)第五章附录 (41)5.1主程序流程图 (41)5.2中断子程序 (42)5.3温控进水程序 (42)5.3.1温度检测程序 (42)5.3.2水温控制上水程序 (43)5.4温度显示子程序 (44)5.5键盘处理程序 (46)5.6基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计程序 (47)致谢 (58)III内蒙古科技大学设计说明书（毕业论文）第1章绪论1.1太阳能热水器的概况设计的目的及意义：本设计具有很强的实用性,用成本低廉的电阻式传感器以及电极配以单片机技术对生产实际中的太阳能热水器的水温的控制以及水位的显示。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计【摘要】本文基于51单片机，设计了一种智能家居温控热水器系统。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在详细阐述了系统框架设计、硬件设计、软件设计、温控算法设计和实验结果分析。
通过实验结果分析，验证了系统的可靠性和有效性。
在总结了设计内容，展望了未来发展方向，以及总结了设计的创新点。
该系统不仅可以实现温度自动控制，还具备智能化的特点，提高了家居热水器的使用便利性和节能效果。
未来可以进一步优化算法和功能，实现更智能化的家居温控系统。
本研究具有一定的实用价值和创新意义，对智能家居领域的发展具有积极的推动作用。
【关键词】智能家居、温控热水器、51单片机、系统设计、硬件设计、软件设计、温控算法设计、实验结果分析、设计总结、未来展望、创新点总结、研究背景、研究意义、研究目的1. 引言1.1 研究背景智能家居技术在近年来得到了快速发展，人们对于提升居住舒适度和节能环保意识的需求也越来越强烈。
在智能家居系统中，温控热水器是一个重要的组成部分，它能够通过智能化的方式实现温度的自动调节，提高用户的生活品质。
目前市面上智能家居产品种类繁多，但是存在着功能单一、智能程度不高等问题。
设计一款基于51单片机的智能家居温控热水器系统，具有重要的研究意义和实际应用价值。
当前，市场上存在的智能家居温控热水器产品，大多数只能实现简单的温度控制，无法满足用户对智能化、便捷化的需求。
而本文将基于51单片机，设计一套集成温控调节、远程控制、节能模式、安全保护等功能于一体的智能家居温控热水器系统，不仅可以提供更便捷、智能化的使用体验，还可以有效节约能源资源，满足用户对于舒适度和节能环保的双重需求。
本文旨在通过对智能家居温控热水器系统的设计与研究，提高系统性能和稳定性，为智能家居领域的发展做出贡献。
通过深入研究系统框架、硬件设计、软件设计、温控算法设计等方面，将为智能家居行业的发展与应用提供新的思路和技术支持。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计1. 引言1.1 背景介绍智能家居技术近年来得到了广泛的关注和应用，其通过智能化的设备和系统，实现了对家庭环境的智能控制和管理。
智能家居温控热水器系统是智能家居中的一个重要组成部分，能够提高家庭生活的舒适度和便利性。
目前市场上的智能温控热水器系统主要以智能手机控制为主，但是由于操作界面复杂、依赖网络、易受干扰等问题，用户体验并不理想。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计具有很大的实用意义和市场前景。
通过本研究，可以实现温控热水器的自动化控制和智能化管理，为用户提供更加便捷、舒适、节能的家居生活体验。
基于51单片机的系统设计具有成本低、稳定性高、易于维护和扩展等优点，适合在智能家居领域中得到广泛应用。
本研究将围绕基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计展开，以提升用户的生活品质和智能家居技术的发展水平。
1.2 研究意义智能家居温控热水器系统在当今社会中具有重要的研究意义。
智能家居技术的发展已经成为未来生活的趋势，人们对于家居生活的舒适度和便利性要求越来越高，智能家居系统在实现这些要求上具有重要意义。
热水器作为家庭生活中不可或缺的设备之一，其安全性和节能性直接关系到家庭成员的生活质量和能源消耗，因此研究智能家居温控热水器系统具有重要的社会意义和经济意义。
通过智能家居温控热水器系统的设计和研究，还可以促进相关领域的技术创新和发展，推动智能家居产业的发展，为人们提供更舒适、便捷、安全的家居生活体验。
研究智能家居温控热水器系统具有重要的意义，不仅可以提高家庭生活的品质，还可以促进相关领域的发展和创新。
1.3 研究目的研究目的是为了设计一种基于51单片机的智能家居温控热水器系统，实现对热水器的远程控制和智能化管理。
通过该系统，用户可以通过手机App或者Web界面对热水器进行远程控制，实时监测热水器的工作状态和温度，并设置定时开关机功能，提高用户的生活品质和舒适度。
基于89C51单片机的太阳能热水器智能控制器的设计
三、软件设计
1、初始化程序
在系统开始运行时，需要先对AT89C51单片机的I/O端口和定时器进行初始化。 I/O端口的初始化需要根据实际连接情况设置输入输出模式；定时器的初始化 则包括设定定时器模式、计数值等。
2、循环控制程序
循环控制程序是LED彩灯控制器的核心部分，主要负责实时监控I/O端口的输 入状态，并根据设定值调节LED彩灯的颜色和亮度。在软件中，可以通过嵌套 循环实现不同LED彩灯之间的切换，利用定时器实现动态效果。
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二、设计思路
LED彩灯控制器的主要设计思路是通过AT89C51单片机控制LED彩灯的颜色和亮 度。AT89C51单片机的I/O端口可以用来连接LED彩灯，通过编程控制I/O端口 的输出电压，可以实现LED彩灯的颜色和亮度的调节。同时，可以利用定时器 实现LED彩灯的动态效果，例如流水灯、跑马灯等。
参考内容
随着科技的进步和人们生活水平的提高，全自动洗衣机已经成为家庭和工业洗 涤的必备设备。全自动洗衣机通过机械和电气的配合，简化了人们的洗衣过程， 提高了洗涤效率。为了进一步优化全自动洗衣机的功能和性能，本次演示将介 绍基于STC89C51单片机全自动洗衣机控制器的设计方法和步骤。
在全自动洗衣机中，单片机担任着重要的控制角色。它负责接收用户的操作指 令，如启动、暂停、模式选择等，并根据这些指令控制洗衣机的各个部件，如 进水管、电机、洗涤程序等，实现全自动洗衣的功能。因此，单片机的设计是 全自动洗衣机控制器的核心。
3、AT89C51单片机的选择
AT89C51单片机是控制器的核心部分，需要根据实际需求选择合适的单片机型 号。在本设计中，可以选择常见的AT89C51单片机，该单片机具有丰富的I/O 端口和定时器资源，能够满足本设计的需求。
基于单片机的智能电热水器系统设计毕业论文开题报告
第五，温度检测电路。本设计采用温度传感器DS18B20采集电热水器的实时温度,提供给AT89S51的P3.2口作为数据输入。
第六，水位检测电路。水位检测为三个并联的不同阻值的电阻，将不同阻值所分得的电压经PTB1转换后，可判断出水位信息（高、中、低、干烧）。
成绩：____________指导教师签字：____________
2011年3月16日
教研室意见：
教研室主任签字：
2011年3月18日
二、题目主要内容及预期达到的目标
本设计以基于单片机的智能电热水器系统设计为题，用单片机做控制器、通过水温水位的检测，来实现家庭用电热水器的智能化控制。该系统要求具有水温、水位的自动检测和控制，能实时显示水温、水位状态，具有漏电检测功能、预设功能、全天24小时均能使用的优异性能。
本设计题目预期达到的目标是采用AT89S51作为智能电热水器的控制芯片，通过选用电源模块、单片机模块、键盘模块、数码管及指示灯显示模块、水温、水位检测模块、报警输出模块，来实现更方便更节能，按照用户的使用习惯提前预先加热，让使用者随心享用热水、而在非用水时间则启动中温保温方程式，根据设定温度计算出最节能的保温温度，
本选题目的是基于人们对现代家庭舒适、便利、安全以及多元化信息服务的需要，基于AT89S51单片机设计具有智能特征的电热水器控制器。
选用AT89S51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。
[9]张洪润. 单片机应用设计200例. 北京航天航空大学出版社,2006.7
基于单片机AT89C51控制的热水器设计33249
2.1方案比较方案一设计的太阳能热水器控制系统以89C52单片机为检测控制中心单元，采用DSl2887实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。
控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置(电加热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。
实际应用结果表明，该控制器和以往显示仪相比具有性价比高、温度控制与显示精度高、使用方便和性能稳定等优点。
AT89C52图2-1 系统硬件结构图方案二采用系统的温度采集选用PTl000铂电阻温度传感器，采集到的电压信号经集成运放LM324放大到2.O一5.0伏之间，送入串行加转换器11LCl543N，转换结果由单片机处理，其电路原理如图3所示．设计时将加转换器的参考电压设置为vREF+=5．0V，VREF=1.5V．LM324按照同相比例放大电路连接，则V o=vi*(Rt/R+1)=0.5*(Rt/300+1)．Rt值的变化表示了PtlooO温度传感器温度的变化，每个温度值对应一定的转换结果。
可以在程序中建立一个查找表，表中每个元素的地址即为转换结果，元素值即为所对应的温度值。
图2-2 系统硬件结构图12.2方案选择方案一硬件电路简单，程序设计复杂一些，但是我已经使用开发工具KEIL用汇编语言对系统进行了程序设计，用仿真软件PROTEUS对系统进行了仿真，达到了预期的结果。
由此可见，该方案完成具有可行性，体现了技术的先进性，经济上也没有问题。
根据设计的要求，以及设计的便捷性，综上所述，本课题采用方案一对系统进行设计。
3．单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计物3.1.1单片机系统设计单片机系统由AT89C52和一定功能的外围电路组成，包括为单片机提供复位电压的复位电路，提供系统频率的晶振。
这部分电路主要负责程序的存储和运行。
上图中MCS-51内部时钟方式电路外接晶体以及电容C5和C6构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。
基于单片机的家用热水器控制器的设计开题报告(DOC)
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。
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AT89S51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。
本系统硬件方案论证包括单片机、温度检测传感器、加热控制驱动电路、电源电路、及键盘和显示等电路的选择。
二、主题热泵热水器是继电热热水器、燃气热水器以及太阳能热水器之后出现的新型热水器，它避免了电热水器漏电、干烧及燃气热水器使用时易产生煤气中毒等安全隐患，克服了太阳能热水器受天气影响大等缺点，具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等优点[1]。
基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文
基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：摘要我的毕业设计题目是：基于单片机的家用热水器控制器的设计。
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[1]。
家用热水器具有体积小、使用安全、安装方便等优点。
系统硬件电路设计包括加热控制、温度检测等电路的设计.电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。
本文给出了一种基于51单片机实现的热水器电加热器的设计方案。
本文运用以AT89S51为控制核心的方法，提出了利用DS18B20来实现温度检测，并设计一个由继电器控制的电路，利用继电器来改变小电流控制的电路功率，构建了一个加热控制电路，从而得出了可以实现加热以及保温的结论。
关键字：热水器，单片机,DS18B20温度检测器，继电器Micro—controller of water heater controller designAbstractMy graduation project topic is：the design of micro controller—based home water heater controller. Water heaters have become indispensable in the daily life of household appliances, the design and manufacture of more practical，more convenient, safer, more energy-efficient water heater is continuing to pursue the goal of product designers and manufacturers.The hardware circuit design including heating control，temperature detection circuit design.Electric water heater is an available toilet，kitchen，bathroom and household appliances。
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毕业设计基于AT89S51单片机的智能电热水器的设计摘要本设计采用ATEML公司生产的AT89S51单片机为核心来设计智能电热水器。
本设计也对单片机控制电热水器实现智能化的可能性进行了分析，利用温度传感器、水位检测装置、及模数转换器等来完成本设计。
在硬件设计方面，主要对单片机最小系统及其扩展、电源电路、键盘显示及接口电路、模数转换电路、水位及水温检测电路、报警电路进行了详细介绍。
还详细介绍了设计中应用到的主要芯片的性能和特点，包括AT89S51、74LS377、DS18B20、ADC0809等。
在软件设计方面，采用汇编语言编程，是由于其易于为单片机所识别，执行速度快。
最后对软件调试进行了误差分析。
该智能电热水器设计完善，实现方案简单易行。
采用软件设计来控制，可以实现智能检测水位及水温，智能加热，并且提高了整机的可靠性及准确性。
关键词：单片机，控制，智能ABSTRACTAs technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer integrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamming capability. In the development of single-chip microcomputer, due to its excellent cost performance, high integration, small size, high reliability, it has been used as a control center all the time.Since the birth of single-chip microcomputer, it began to walk into a human’s life, such as washing machines, refrigerators, electronic toys, DMB, which equipped with the single-chip microcomputer, and improved their intelligence, ability. People, who used them, will love them better. The single-chip microcomputer makes human’s life more convenient, comfortable and colorful. As a result, I use single-chip microcomputer to design intelligent electric water heaters.This paper mainly discusses the intelligent electric water heater how to work. To achieve system goals, in deep analysis of the AT89S51, I made a set of simple and practical control system design. The system is mainly to use single-chip microcomputer to control centers, with specific hardware architecture and the corresponding software design, thus the intelligence of the water heater would become true.Keywords: single-chip microcomputer, controller, intelligence目录第1章绪论 ·······················································································1.1 选题的背景、目的及意义 ·······························································1.2 国内外的研究状况和成果 ·······························································1.3 研究设想和实验设计 ·····································································第2章硬件系统设计 ·········································································2.1 方案验证 ····················································································2.2 硬件系统设计 ··············································································2.2.1 电源电路 ···········································································2.2.2 键盘/显示接口电路······························································2.2.5 报警电路 ···········································································2.2.6 模数转换电路 ·····································································2.2.7 温度检测电路 ·····································································2.2.8 水位检测电路 ·····································································2.2.9 AT89S51功能及特性介绍·······················································第3章软件系统设计 ·········································································3.1 主程序流程框图 ·····································································3.2 键扫描子程序流程框图 ····························································3.3 显示子程序流程框图 ·······························································3.4 运行程序流程框图 ··································································3.5 软件仿真 ··············································································结论······································································································参考文献 ······························································································致谢······································································································附录1程序清单····················································································附录2 电源电路原理图·········································································附录３智能电热水器原理图主要符号表附录３英文翻译附录4 中文资料第1章绪论1.1 选题的背景、目的及意义据不完全统计，我市城镇居民家庭以电热水器为主，占总量的60％以上；从前风光无限的燃气热水器渐渐地黯然失色，市场份额仅剩不足20％；新兴的太阳能热水器虽然受到安装条件的限制，但其安全、环保的性能广受消费者青睐，发展态势迅猛，市场占有率已达到15％左右。