智能型电热水器的控制系统设计

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1、智能型电热水器的控制系统设计广东万和电气有限公司528300摘要:在智能型电热水器的综合控制中，要结合综合性的运用设计软件，突出在控制功能、系统模式的实现中，形成综合性的智能化效果。木文将围绕智能型电热水器的控制系统进行介绍，并突出在系统结构、硬件与软件方面的综合设计，更好的发挥智能型电热水器的控制系统方式，能起到良好的运用效果。关键词：智能型；电热水器；控制系统在智能型电热水器的控制系统运行中，要结合单机片的综合智能，在控制功能的实现中，增强整个控制加热与保护的综合运用，尤其是在结合用户设定的温度自动调节

2、的冷热水的过程中，实现比例的均衡化，实现智能化软件设计与综合硬件整体功能的运用。1系统软件设计与控制基木原理及基木拓扑1.1系统控制软件系统采用PIC16F877为控制电路核心，单片机通过红外线接口接收来自用户设定的温度信息，并通过温度传感器DS18B20实时对水温进行测量并在数码管上进行显示，PIC16F877根据水温状况来控制继电器的通断来实现对加热电路的接入控制。木系统还異有报警功能，如果测得用户设定温度过高或者测量出水温过高，单片机通过报警电路向用户发出声光报警，并自动切断电加热电路。1.2单片开关

3、电源的构成与基木原理单片开关电源主要由①一般市电到输入整流滤波器的电路；②功率开关管（MOSFET）以及高频变压器；③PWM控制器（以基准电压、误差放大以及PWM比较器等功能器件构成）；④输出整流滤波器⑤光耦反馈回路。还有缓冲电路（RCD）、限流（或钳位）保护电路、偏置电路等等。这是基于PWM脉宽调节控制器的单片开关电源，具体原理与上节PWM脉宽调节控制器一样，只是多了由VDzl和VD1组合成的漏极钳位保护电路和VD3和Cf组合成的偏置电路还有配有稳压管的光耦反馈电路。当输出电压Uo发生变化，这是采样的VD

4、z2提供一个参考电压Uz2，，光耦内部的LED发光二极管会得到一个误差电压，这相当于在TOPSwitch外部增加了一个误差放大器在结合内部误差放大器就可以对Uo进行调整。基于输出电压由式子Uo=UZ2+Ur+Uf（Ur为设定环路的增益，而Uf为光耦里LED发光二极管的正向压降）其稳压的原理就是：当Uo上升的时候，Uo>；Uz2+Ur+Uf,产生误差电压Ur’=Uo-（Uz2+Ur+Uf）,这使LED上的电流If增大，以致于经过光耦的发射极电流le上升，进而使TOPSwitch控制端的电流lc

5、上升,导致占空比D下降，进而使Uo减少，从而实现了稳压的目的，相反的情况下也能起度稳压的作用。2硬件设计方案2.1温度测量电路设计DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。苏一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。DS18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是:ROM只读存储器，用于存放DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H）,后面48位是芯片唯一的序（冗余校验）。列号，最后8位是以上56的位的CRC码数据在出产吋设置不

6、由用户更改。DS18B20共64位ROM。RAM数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM,每个字2个字节是温度转换后的数据值信息，节为8位。第1、第3、4个字节是用户EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位吋其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EEPROM的镜像。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，冋样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9个字节为前8个字节的CRC码。EEPROM是非易失性记忆体，用于存放长期

7、需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位EEPROM,并在RAM都存在镜像，以方便用户操作。2.2红外接收电路设计红外接收电路用于接收红外信号并从调制信号中解调出遥控器二进制控制脉冲信号，本文采用红外接收电路采用HS0038来实现。HS0038集光电转换、解调和放大于一体，HS0038能接收调制中心频率38k的红外线，HS0038奋三个引脚，一个VCC—个GND,—个红外遥控编码输出，只需少数外接元件就能实现从红外接收到输出与TTL电平兼容的所奋工作。接收的遥控码是由一个低电平与一个

8、高电平构成，不同脉宽高低电平的组合组成不同控制码。本文将解调的信号直接输入PIC16F877的I/O接口，由程序识别出用户对温度控制的指令,HS0038与PIC16F877连接。2.3数码管接口电路设计数码管中的每一段相当于一个发光二极管，8段数码管则具冇8个发光二极管。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。静态