毕业设计--基于51单片机的家用电热水器设计

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1、毕业设计（论文）基于51单片机的家用电热水器设计DesignofHouseholdElectricWaterHeaterBasedonthe51-seriessinglechip摘要随着社会的发展，人类科技的进步，各行各业都在使自己的产品智能化、数字化，因老式的热水器使用煤气或天然气对水进行燃烧加热，用手动的方式调节温度，不仅不能够精确的确定使用者需要的水温，而且还存在一定的危险性。电热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房使用的家用电器，随着人们生活质量的提高，现代的家用电热水器已经摒弃了以前的做法，而采用

2、一种更加精确、安全的实施方案。C语言对单片机编程有诸多优点，例如：便于移植、句法检查时错误少、坚固性好、头文件种类诸多，能够方便快捷使用各种函数等。本文采用AT89C52单片机作为控制器，使用C语言编写程序,设计了一款智能家用电热水器。使用阵型键盘输入温度，温度可以精确到0.1摄氏度，并使用LED灯显示，能够精确提供用户所需温度的温水。采用DS18B20采集温度，使用LED灯显示，精确的显示出采集的水温。当所需温度高于当前采集的水温时，使用MOC3041芯片触发加热，当所需温度低于当前采集的水温时，则停

3、止加热。基本实现了智能控制功能。关键词：单片机；C语言；采集；智能；家用电热水器目录第1章绪论11.1家用电热水器的现状11.2TX-1C单片机实验开发板简介1第2章系统硬件设计22.1系统硬件的组成部分22.2系统硬件各部分的简介22.3数码管显示32.3.1数码管简介32.3.2数码管的实现方法42.3.3锁存器与数码管显示方法62.4键盘输入设计72.4.1键盘输入方法72.4.2键盘输入的抖动与去抖的方法82.5DS18B20温度采集92.5.1DS18B20技术性能与应用范围92.5.2DS1

4、8B20的初始化与读写操作102.5.3DS18B20的指令与格式122.5.4DS18B20寄生电源供电方式152.5.5DS18B20改进的寄生电源供电方式162.5.6DS18B20外部电源供电方式172.5.7DS18B20寄生电源供电方式18第3章系统软件设计203.1键盘输入的程序203.2DS18B20温度传感器设计213.3主函数的分析253.4显示函数的分析263.5中断加热子函数的分析3351第4章功能简介与成品图片354.1智能热水器具的功能354.2成品图片35第5章总结与展望3

5、8附录程序4151第1章绪论单片机是一种与我们生活息息相关的控制器，它存在于许多地方，例如：电子手表、掌上游戏机、数码相机、录音笔、电视机遥控器等等。单片机主要由中央处理器、内存、输入/输出设备组成，它就好像是一台小型电脑，它能够执行人们对它编写的程序，从而发出各种不同的控制命令，与外部电路结合后，便可以完成各种各样的功能。通过单片机人们的生活将会变得更加方便、快捷。1.1家用电热水器的现状我们的生活电热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房使用，按照人们的需要的温度，提供温水的家用电器。市场上传统的机械式电

6、热水器控制精度低、可靠性差，甚至存在一定的危险隐患。随着社会的发展、人们生活质量的提高，人们对电热水器的要求越来越趋向于智能化和数字化，这种老式而简单的电热水器已经不能够满足人们的需要了。而智能化家用电热水器正是适应现代化智能家用电器趋势而出现。它能提供用户方便快捷的数字化输入方式，并且能精确的采集和控制环境中的水温，将其提供给用户，因此备受人们的关注。1.2TX-1C单片机实验开发板简介XT-1C单片机开发板是哈尔滨市天祥电子综合多年开发经验，在原TX-1B基础上，经过精心设计开发出的多功能51单片机

7、开发平台。该开发板集常用的单片机外围资源、串口和USB口两种调试下载接口于一身，完全兼容ATMEL公司的51单片机，除此之外还有很多特点，如：无法解密、低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰等。TX系列单片机开发板可完全作为各种51单片机的开发板，用汇编语言或者C语言对其进行编程。当用STC公司的单片机时，直接用产品套件附带的串口线将开发板与计算机串口相连，按照STC单片机下载操作教程便可以下载程序，而且下载速度比起其他下载工具要快的多。本文将使用TX-1C开发板完成数字化电热水器的设计。51第2章系

8、统硬件设计2.1系统硬件的组成部分系统设计硬件原理结构见图2.1所示。系统以高性价比的AT89C51单片机为核心，由键盘输入、DS18B20温度采集、数码管显示电路、电源时钟复位电路、双向可控硅驱动电路MOC3041、双向可控硅TLC336A组成加热器控制电路。图2.1系统设计硬件原理结构2.2系统硬件各部分的简介这里AT89C51为总控制器。单片机的P0口连接74HC573锁存器，这样可以节约单片机端口，即可多次操作P0口，使其既能控制数