智能恒温电热水器.docx

PAGE\*MERGEFORMAT17智能恒温电热水器电子与信息工程学院电子信息工程专业118552016033林俊洪指导老师：刘应红【摘要】当今热水器作为人们生活中不可或缺的家用电器之一，而它的节能、安全、实用对我们的生活水平有着重要的影响。本设计基于更智能化的目的。无论水位过高或过低都可以实时监控到，避免水资源的浪费。同时恒温控制使热水器在一定的温度下不工作，达到节约用电的效果。另外，智能热水器整体防漏电，起到人身安全作用。本设计智能电热水器主要用STC89C51单片机。主要有温度传感器、漏电传感器、继电器、水位传感器等模块。在软件设计方面，采用C语言编程。本设计完善，基本操作简单易行。采用软件设计来控制，不但能够智能检测水温，加热，还可以提升整个系统的可靠性和稳定性。【关键词】温度穿器、水位传感器、继电器、漏电传感器、红外遥控引言随着科学技术的进步，智能家居已经进入到了的日常生活中。人们对热水器的要求也越来越高。安全可靠性、实用性、操作便捷、节能、智能化等等都已进入人们的视野里。据不完全统计，之前我国大部分以燃气热水器为主，但燃气资源有限并且会产生有毒气体，故渐渐地黯然失色。现如今我国主要以电热水器和太阳能热水器为居多。虽说太阳能热水器后劲十足但电热水器风头正茂。相比之下，电热水器更容易易调试装，也不会限于天气变化的影响，不受地方的不方便而限制，而且投入小。本文介绍一种智能热水器的设计方案，该热水器系统应用了三种传感器，温度穿器、水位传感器、漏电传感器，可以检测缸里的水位、水温以及整个系统是否存在漏电安全隐患。采用红外遥控不仅使热水器的控制更加简便，而且节约电能、保护环境、提高工作效率、持续稳定的工作让人们洗浴时随心所畅，放松心情对人们的身体健康有利，而且符合当今现代生活的快节奏需求。系统概述本设计由多个模块组成，进行数模转换。主要通过单片机控制继电器切断电源让其电热棒和和水泵工作。2.1设计框图智能热水器基本分为七个部分，分别为温度检测、加热电路、按键电路、遥控电路、显示电路、漏电检测电路如图2-1所示：漏电监测电路按键电路遥控电路单片机STC89C51显示电路加热电路温度检测图2-1硬件流程图2.2系统功能智能热水器主要有以下的功能：①采用LCD1602液晶显示、液晶可以显示设置温度的上下限数值、工作的时间、还有实时的温度；②温度上下限值设置有两种方法：一种是手动按键设置另外一种是通过红外遥控设置③当温度低于下限的时候，继电器就会得电就会吸合，当温度高于上限的时候，继电器就会失电断开，加热管停止加热。④两个上下限水位传感器：当下限检测到没水时，水泵开始抽水。热水棒也开始加热当上限水位检测到水位时，水泵停止抽水。⑤可以检测整个系统是否存在漏电3总体方案的选择与论证目前市场上的热水器有电热水器、太阳能等节能的一系列。3.1主控芯片方案一：本设计选用STC89C51单片机芯片为核心的系统STC89C51芯片的结构简单、工作稳定、体积小、效率高、而且价格实惠等优点，在许多高科技领域都会有它的影子。用STC89C51单片机芯片为核心，和一些基本的电路如时钟电路、复位电路、显示器件、按键等组成就可以应用很广。方案二：本设计选用PIC16C72单片机芯片为核心的系统PIC16C73微控制器主要的优越性是它的精简指令集和所采用的哈佛结构，虽然功能很强大，但是存在一些很需要改进的地方它，中断部分需要一段程序来实现，不过用直流控制电机是，就会导致转速太快，容易震荡。通过方案的对比，从实际成本角度和软硬件实施的可行性来看，采用方案一系统设计可行性更高，因为方案一的热水器智能化更高，不仅可以保证使用的时候更安全，操作更方便而且可以满足人们日常生活的需要。3.21602液晶1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用尧敏．基于单片机智能定时插座［D］．大学生论文联合比对库．20153.3DS18b20防水探头DS18B20是常用的数字温度传感器，具有体积小，抗干扰能力强，精度高的优点。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后一般适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。3.3水位传感器水位传感器的作用是感知水深，分别由三极管跟几条梳状的PCB走线构成的放大电路，并且会随水的深度变化而变化的电阻，所以水