即热式电热水器控制系统设计

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1、太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程学院时间：学生姓名指导教师设计（论文）题目即热式电热水器控制系统设计主要研究内容1、掌握控制系统设计方法和一般步骤；2、运用单片机完成对即热式电热水器控制系统设计；2、熟练运用C语言进行编程。研究方法理论研究主要技术指标(或研究目标)通过对即热式电热水器控制系统功能需求分析，给出设计方案，完成系统硬件设计，绘制电路原理图，完成控制系统软件设计，通过模拟仿真验证所设计控制系统的性能。教研室意见教研室主任（专业负责人）签字：年月日说明：一式两份，一份装订入学生毕业

2、设计（论文）内，一份交学院（直属系）。II目录摘要IABSTRACTII引言1第1章系统功能需求分析与控制方案设计31.1功能需求分析31.1.1硬件功能需求分析31.1.2软件功能需求分析41.2控制方案设计41.3执行器的选择61.4本章小结6第2章系统硬件设计72.1键盘输入电路的设计72.2LCD1602显示电路的设计72.3DS1302时钟电路的设计82.4温度采集电路的设计92.4.1DS18B20简介92.4.2DS18B20电路的设计92.5水流检测电路的设计102.6加热驱动电路的设计102.6.1大功

3、率光耦MOC3042102.6.2驱动电路的工作原理112.6.3驱动电路的设计122.7漏电保护技术122.8本章小结13第3章控制算法设计143.1PID控制算法143.2被控对象模型的建立143.3参数整定及MATLAB仿真153.3.1PID参数整定15I3.3.2MATLAB仿真163.4本章小结17第4章系统软件设计184.1软件系统总体设计184.2键盘输入194.3DS18B20测温204.3.1DS18B20初始化204.3.2DS18B20写数据214.3.3DS18B20读数据224.3.4DS18

4、B20温度读取224.4LCD1602显示234.4.1LCD1602时序介绍234.4.2LCD1602初始化244.5PID算法的软件设计244.6PWM输出254.7本章小结26第5章模拟仿真与结果分析275.1显示模拟仿真275.2加热模拟仿真285.3结果分析28第6章结论29致谢30参考文献31附录32附录A系统整体电路图32附录B部分源程序33I太原科技大学毕业设计摘要本文完成了即热式电热水器控制系统的设计。系统选用AT89C52作为主控制器，同时结合键盘模块、显示模块、时钟模块、温度采集模块、水流检测模块

5、和驱动模块等完成硬件电路的设计。通过PID控制算法控制热水器的出水温度，利用C语言完成电热水器控制系统的软件设计；另外，采用“隔电墙”技术做漏电保护，保证洗浴过程中的安全。最后对系统进行仿真，系统能正确显示时间与温度，准确控制加热电路的通断，达到了预期控制目标。关键词：AT89C52，电热水器，PIDI太原科技大学毕业设计ABSTRACTThedesignofelectricwaterheatercontrolsystemisintroducedinthispaper.AT89C52wasselected,whichis

6、regardedasthemaincontroller,andcombineswiththekeyboardmodule,displaymodule,clockmodule,temperatureacquisitionmodule,waterflowdetectionmoduleanddrivemoduletocompletethehardwarecircuitdesign.ThewatertemperatureiscontrolledthroughthePID,andthesoftwaredesignofelectri

7、cwaterheatercontrolsystemiscompletedbyusingClanguage.Inaddition，the"SafeCare"isusedtodoearthleakageprotection,toensurethesafetyofbathingprocess.Finally,throughthesimulationofthesystem,itcandisplaythetimeandtemperaturecorrectly,andthecontroloftheheatingcircuitcanb

8、edoneaccurately.Inthisway,theexpectedcontrolobjectivescanbeachievedinthisdesign.Keywords:AT89C52,ElectricWaterHeater,PIDI太原科技大学毕业设计引言随着科技在进步与发展，热水器早已成为家用电器的一员。