家用智能电热水器控制系统设计_谭志强

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1、2016年第3期仪表技术·1·家用智能电热水器控制系统设计1121谭志强，杨俊杰，楼志斌，魏春娟(1．上海电力学院电子与信息工程学院，上海200090;2．上海科学院，上海201203)摘要:现有的家用电热水器主要分为连续水流式和贮水式，前者加热快但功率要求很高，后者功率低但加热时间长、可靠性差。针对该问题设计了一种基于单片机的智能电热水器控制系统。系统在家用贮水式电热水器上进行改进，根据设置的水温和水位值自动控制加热器和进水阀工作，具有人机交互、水位控制、温度控制、漏电保护及声音报警等功能，以及操作方便、安

2、全可靠、节能环保等优点。关键词:电热水器;单片机;水流式;贮水式中图分类号:TP273文献标志码:A文章编号:1006－2394(2016)03－0001－04DesignofIntelligentHomeElectricWaterHeaterControlSystem1121TANZhi-qiang，YANGJun-jie，LOUZhi-bin，WEIChun-juan(1．ElectronicandInformationEngineeringCollege，ShanghaiUniversityofElec

3、tricPower，Shanghai200090，China;2．ShanghaiAcademyofScienceandTechnology，Shanghai201203，China)Abstract:Theexistinghomeelectricwaterheaterismainlydividedintocontinuousflowandwaterstoragetype．Theformerisfastbutthepowerrequirementishigh;thelatterhaslowpowerbutlo

4、ngheatingtimeandpoorreliability．Ai-mingatthisproblem，anintelligentelectricwaterheatercontrolsystembasedonsinglechipmicrocomputerisdesigned．Thesystemisimprovedinthehouseholdwaterstoragetypeelectricwaterheater．Accordingtothesetofwatertempera-tureandwaterlevel

5、value，theheaterandwatervalveworkisautomaticallycontrolled．Ithasfunctionssuchasman-ma-chineinteraction，waterlevelcontrol，temperaturecontrol，leakageprotection，soundalarm，andetc．Alsoithasadvan-tagesofeasyoperation，safety，reliability，energysavingandenvironmenta

6、lprotection．Keywords:electricwaterheater;microcontroller;continuousflowtype;waterstoragetype0引言1系统组成及工作原理电热水器是一种常用家用的电器。目前市场上的本系统包括单片机最小系统模块，电源模块，人机［1］电热水器分为连续水流式和贮水式。前者虽然具交互模块，漏电保护模块，声音提示模块，温度检测控有加热速度快和体积小的优点，但需要的功率大，大多制模块和水位检测控制模块等七个模块。其中，单片数家庭供电线路难以承受。而后

7、者大多数采用机械式机最小系统模块是该系统最为核心的部分，用于实现控制器，功率要求较低、安全性高，但存在加热时间长、对其他模块的控制功能;电源模块为系统提供5V直［2－4］精度低、可靠性差、控制不方便等不足。为了提高流电;人机交互模块实现单片机和外部的信息传递;漏贮水式电热水器操作的方便性与可靠性，本文设计了电保护模块用于检测是否有漏电现象，保证热水器安一种家用智能电热水器控制系统，本系统在家用贮水全稳定工作;声音提示模块用于发音提示热水器当前式电热水器上进行改进，可以实现人机交互、水位控水位状态;温度检测控制

8、模块实现对水温的检测与控［5］制、温度控制、漏电保护及声音报警等功能，本系统工制;水位检测控制模块实现对水位的检测与控制。作可靠稳定、抗干扰能力强，大大提高了电热水器的安系统结构框图如图1所示。全性、智能化和数字化。本系统的控制过程如下:首先通过人机交互模块收稿日期:2015－09基金项目:国家自然科学基金(61202369);上海市自然科学基金(14ZＲ1417400);上海市科技创新行动计划地方