河南城建学院
微机原理与接口技术课程设计报告
模拟快热式家用电热水器的设计
姓 名：
学 号：0924131 专业班级：0924131 指导老师：
所在院系：电气与信息工程学院
2015年12月 30 日
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一、评语（根据学生答辩情况及其报告质量综合评定）。
二、评分
指导教师签字：
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年 月
日
目录
第一章 背景意义和功能介绍.................................................................................... 5
1.1 背景意义....................................................................................................... 5 1.2 功能要求......................................................................................................... 5 第二章 方案论证........................................................................................................ 5 第三章 系统硬件设计................................................................................................ 6
3.1 单片机的选择 ........................................................................................... 7 3.2温度检测传感器的选择 .............................................................................. 7
3.21 DS18B20简介..................................................................................... 8 3.22 DS18B20测温原理........................................................................... 8 3.3 电源电路的选择 ......................................................................................... 9 3.4 键盘的选择 ............................................................................................... 9 3.5 显示器的选择............................................................................................. 10
3.51 概述 .............................................................................................. 11 3.6 报警系统....................................................................................................... 11 3.7 加热系统..................................................................................................... 12 4.1 主程序........................................................................................................... 13 4.2 按键扫描处理子程序................................................................................... 15 4.3 加热控制程序............................................................................................... 15 4.4 温度检测....................................................................................................... 16 第五章 源程序代码.................................................................................................. 17 第六章 课程设计体会.............................................................................................. 23 第七章 参考文献.................................................................................................... 24 附录一 快热式电热水器硬件原理图...................................................................... 25 附录二 快热式电热水器仿真图.............................................................................. 25 附录三 快热式电热水器PCB图 ............................................................................. 26
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摘要
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家不断追求的目标。快热式电热水器与普通电热水器最大的区别在于它取消了储水罐，热水随开随用，无须预热，减少了电能浪费。另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等优点。本文首先介绍了系统的总体组成，硬件中先描述了整体结构和各模块的相互关系。本软件采用模块化设计。在主程序模块下分成若干彼此独立的分模块，本系统可以实现对热水器水温的实时控制，程序的可移植性强，有很好的推广、应用价值。性能达到目前国内的同类设备水平，且价格低廉。
关键字： 51系列单片机控制 1602液晶显示 单片机温度传感器
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第一章 背景意义和功能介绍
1.1 背景意义
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。
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AT89C51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。
1.2 功能要求
当前，热水器已成为日常生活中﹑不可缺少的电器，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家不断追求的目标。快热式电热水器与普通电热水器最大的区别在与它取消了储水罐，热水随开随用，无需预热，减少了电能浪费。另外，它还具有体积小，使用安全，安装方便等优点。
其设计要求如下：
? 温度检测显示范围为00～99℃，精确度为±1℃。 ? 设置2个功率档位指示灯。
设置3个轻触按钮，分别为电源开关键、“一档”键和“二挡”键。加热功率分0-2档。
? 出水温度超过65℃时停止加热，并蜂鸣报警，温度降到45℃以下时恢复。 ? 内胆温度超过105℃时停止加热，防止干烧。
第二章 方案论证
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