单片机热水器的设计

西北师范大学知行学院单片机课程设计

单片机课程设计

设计题目：热水器温度控制器的设计

学 校：西北师大知行学院

姓 名： 李天琦 学 号： 201392170XXX 系 别： 电信系 班 级： 13电本 指导老师： 胡亚琦

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摘 要

随着科学技术和生产的快速发展，在生活中，温度成为了频繁出现的词汇。温度测量与控制也成为了生活生产中重要的一部分。在化工、石油、冶金等生产领域的物理过程和化学反应中，温度往往是一个很重要的量，需要准确地加以控制。除了这些部门之外，温度控制系统还广泛应用于其他领域，是用途很广的一类工业控制系统。

本文所设计的电热水器温度控制系统就采用AT89C51单片机为控制核心，利用AT89C51现有的接口来连接外围硬件模块,并通过DS18B20温度传感器准确的检测出当前的温度、DS1302实时时钟芯片实现显示时间的功能，并将所测到的温度数据传送给单片机进行分析处理。并由LCD1602液晶屏显示温度值及实时时间。其中，系统软件设计中，分别预先设计好所需温度的上下限数值，并通过该上下限控制蜂鸣器的报警，再通过继电器的通断来决定电热丝是否加热，实现对温度的简单控制，达到预先设置范围内。

关键词：AT89C51单片机，温度控制

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Abstract

With the rapid development of science and technology and production, andin life, the temperature has become a frequently occurring words. Temperature measurement and control of production has also become an important part of life. Physical processes and chemical reactions in the chemical, petroleum, metallurgy and other production areas, the temperature is often a very important quantity that needs to be controlled accurately. In addition to these sectors, the temperature control system is also widely used in other areas, is a very versatile class of industrial control systems.

In this paper, the design of the electric water heater temperature control system using AT89C51 microcontroller core, use AT89C51 existing interfaces to connect peripheral hardware module, and through DS18B20 temperature sensor accurately detects the current temperature, DS1302 real-time clock chip display function, and the measured temperature data to the microcontroller for analysis. By LCD1602 display and real-time temperature. Among them, the system software design, pre-designed upper and lower limit values were good the desired temperature, and through the upper and lower control buzzer alarm, and then through the relay off to determine whether the heating wire heating, simple control of the temperature reach the pre-set range.

Keywords: AT89C51 microcontroller, temperature control

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目 录

第一章 绪 论 .................................................... 6

1.1引言 ............................................................................ 错误！未定义书签。 1.2研究的背景及意义 ...................................................................................... 6 1.3本文的主要研究内容和研究对象 .............................................................. 6 第二章 基于单片机的电热水器温度控制系统设计 ....................... 8

2.1电热水器控制系统功能说明 ...................................................................... 8 2.2整体设计方案 .............................................................................................. 8 第三章 系统硬件结构设计 .......................................... 9

3.1系统整体设计线路图 .................................................................................. 9 3.2最小系统介绍 ............................................................................................. 9 3.3温度采集电路方案 ................................................................................... 12 3.4继电器控制电路 ........................................................................................ 16 3.5键盘电路 .................................................................................................... 16 3.6实时时钟电路 ............................................................................................ 17 3.7显示电路 .................................................................................................... 19 3.8 温度报警电路 ........................................................................................... 25 第四章 系统软件设计 ............................................. 26

4.1 编程软件及编程语言的介绍 ................................................................... 26 4.2主程序工作流程图 .................................................................................... 26 4.3 各模块子程序流程图 ............................................................................... 28 第五章 系统的仿真 ............................................... 29

5.1 仿真软件 ................................................................... 错误！未定义书签。 5.2 系统的仿真运行与分析 .......................................................................... 29 第六章 总结与展望 ................................................ 31 参考文献 ......................................... 错误！未定义书签。 致 谢 ........................................... 错误！未定义书签。

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毕业设计小结 ..................................................... 32 附 录 ........................................................... 33 附录一：电热水器温度控制系统电路图............................... 33 附录二：系统软件编程............................................. 33

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