热水器水温水位控制仪设计.doc

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1、热水器水温水位控制仪设计摘要:文中介绍了热水器水温水位控制仪系统的整体设计，并简述了设计中各单元电路的工作原理。该设计用汇编语言在P87LPC762BN芯片上编程实现.系统由水位检测电路、水温检测电路、键盘控制、单片机控制模块、执行电路、显示电路和报警电路构成，共同实现水温水位控制功能。单片机控制模块的设计是整个系统设计的核心，文中详细介绍了单片机控制模块的软件设计。本设计的特点是成本较低，性能稳定，精度高，有一定的开发价值。关键词:汇编语言  单片机控制  水温水位控制仪目    录第一章整体方案……………………

2、…………………………………………2 1.1 设计要求……………………………………………………………………2 1.2 整体设计原理………………………………………………………………2第二章单元电路设计………………………………………………………………3 2.1 水位检测电路………………………………………………………………3 2.2 水温检测电路………………………………………………………………3 2.3 单片机（P87LPC76x）简介…………………………………………………3 2.4 其它单元电路的分析…………………………

3、……………………………4第三章软件设计…………………………………………………………………5第四章系统测试…………………………………………………………………7 4.1 调试…………………………………………………………………………7 4.2 指标测试……………………………………………………………………7第五章结论………………………………………………………………………7附录…………………………………………………………………………………8参考文献…………………………………………………………………………12第一章  整体设计

4、方案1.1 设计要求一．          要技术指标:１．测温精度：±２℃２．测温范围：０～99℃３．水位分档: 5档二.主要功能:1.      开机自检:开机时发出＂滴＂的提示音,表示机器处于正常状态;2.      水位预置:可预置加水水位:20、50、80、100％；3.      水温指示:显示热水器内部的实际水温;4.      水位指示:显示热水器内部的实际水位;5.        温控上水:当热水器未加满水,水温又偏高时(水温在60～100℃时),自动补水至合适水温50℃左右;6.      手动

5、上水:当水位低于预置水位时,按手动上水按键,则加水至预置水位;按ON/OFF按键则停止上水;7.        自动上水:当缺水时,延时15分钟自动上水至预置水位,预置水位默认状态为50％   档,启动时蜂长声,关水时短鸣三声;上水时水位滚动显示.8.      缺水报警:当缺水时(处于缺水档)报警,延时15分钟自动进入自动上水;9. 正常工作:正常工作时,水温、水位交替显示;三.显示要求:1.    水温:数字+℃;2.    水位:缺水档一段发光管,其余两位;四.故障显示:1． 传感器接触不良，显示：--℃2．

6、雷击破坏，显示：---1.2  整体设计原理方案一：采用模拟分立元件,可以实现水温和水位的控制。通过对实际水温和水位的测量，再与设定值相比较，判断加水方式，并对水位水温进行控制。但采用模拟器件由于元件的分散性太大,各电阻电容之间的影响很大,因所设计的系统指标不高。而且使用的器件较多，连接复杂，体积大，功耗大。电路中焊点和线路较多会,使成品的稳定度和精度大大降低。方案二：采用atmel公司的89C51系列单片机来制作，用汇编来设计程序控制C51实现热水器水温水位控制仪的设计。系统框图如图1.1所示，该系统的核心部分是

7、单片机（MCU）控制的图1.1 热水器水温水位控制仪的系统框图设计，单片机根据不同的输入发出不同的响应。用户通过键盘控制可以选择上水的方式和加水位置；实际的水位、水温通过水位测量电路和水温测量电路进入单片机，单片机对其进行分析判断，决定下一步该发出什么命令给其它电路。如果经过比较需要加水的话，就发出命令给执行电路，进行加水。正常状态时在显示电路中交替显示水位和水温的实际值。当缺水时(处于缺水档)，单片机响应报警电路。总之，用单片机可以实现对各功能模块的控制，达到用户所需的要求。目前单片机的应用已经很成熟了，用它来实

8、现对各电路的控制非常的简单方便，而且它的精度也能到达要求。应用单片机来设计产品，降低了成本，缩短了研发时间。根据以上的分析我们选择第二个方案来实现热水器水温水位控制仪的设计。第二章  单元电路设计热水器水温水位控制仪的设计包含不少单元电路的设计，如:水位检测电路，水温检测电路，报警电路，稳压源电路，执行电路等。下面分别介绍各电路的工作原理及器件的选择。2.1