全国电子设计大赛总结报告

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1、电子设计大赛总结报告小队成员：袁文豪苗文敏高诗光第15页共15页1.摘要1.1目的设计并制作一个家用电热水器控制系统，容量2升左右。水温可以在一定范围内设定，并保持设定的温度基本不变，同时具备水位检测控制功能。1.2方法整个题目分温度测量与控制和液位检测两部分，温度测量和控制电热丝加热部分由单片机控制实现，液位检测部分由开关电路实现。1.3结果开机后，当水位低于A点时，红色警示灯亮，水位上升至A点时，红色警示灯熄灭。当水位到达B点时，水泵会自动断开，停止加水。此时如果加水至C点，黄色警示灯亮。单片机键盘输入温度为40℃，原水温

2、由温度计检测为20度，且单片机显示也为20℃。在实验过程中，单片机输入温度后，电热丝开始加热，水温从20℃可以连续上升至40℃停止，同时该系统可以实现动态温度变化不超过4℃，静态温度变化不超过1℃。1.4结论系统可以实现题目的基本要求，实验过程中误差较小，并且外围电路比较简单，可以考虑用于实际。2.关键词STC89C54单片机DS18b20本系统采用STC89C54实现液位和温度控制，温度信号和液位信号由DS18b20和三极管开关电路提供，通过信号反馈来实现对水温和水位的控制，同时可以通过单片机设定温度值和显示实际温度，并且可

3、以实现对水泵和电热丝的控制。2.目录摘要------------------------------------------------------------1关键词----------------------------------------------------------1正文------------------------------------------------------------1系统设计--------------------------------------------------------

4、1单元电路设计----------------------------------------------------2软件设计--------------------------------------------------------4系统测试--------------------------------------------------------11结论------------------------------------------------------------11参考文献---------------

5、-----------------------------------------11附录------------------------------------------------------------114.正文4.1系统设计检测水位信号和产生警示作用由外围电路来实现，检测的水位信号传给单片机处理，单片机通过继电器控制水泵工作。温度检测由DS18b20芯片来实现，检测的温度信号传给单片机并显示出来，然后由单片机通过继电器控制电热丝的工作。第15页共15页（1）温度测量部分方案一采用热敏电阻，可实现40℃到90℃测量范

6、围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差。方案二采用18b20，它的测量温度范围为-55℃—+125℃，在-10℃—+85℃范围内,精度为±0.5℃，具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。（2）驱动控制部分方案一全部采用外部电路，通过电压、电流实现信号的检测和控制，但是电路比较复杂，容易受干扰，导致稳定性不好，误差较大。方案二采用单片机程序控制，可以使外围电路简化，减少外部干扰，能够准确控制，且误差较少。4.2单元电路设计4.2.1输出为5V的直流稳压电源整流电桥将正弦交流电转换成单向脉动的直流电，但还有很大

7、的波纹，并联小的电容可以滤去频率较大的正弦波，并联大电容可以滤去频率较小的正弦波，从而使直流分量更加稳定，7805可以使电路输出保持5V电压。此电路在试验过程中给各级电路及水提供5V电压。第15页共15页4.2.2液位检测这部分主要用到三极管的开关作用，当三级管处于饱和区，开关处于闭合状态，当三极管处于截止区，开关处于断开状态。B和C采用的是NPN型三极管，在允许范围内，当基极电压处于高电位时，电路连通。A采用的是PNP型三极管，当基极电压处于低电位时，电路连通。（1）下限A点控制电路：当液位

8、。（2）正常工作在液位B点时控制电路：第15页共15页（1）上限C点控制电路：当液位>C时将产生过上限警报，即黄灯亮。4.2.3继电器继电器电路的主要作用是小电流控制大电流，分别控制水泵和电热丝工作与否。控制水泵的电热丝在不工作时处在常闭状态，当水位到达B处时，继电器闭合，水