基于單片機(jī)Proteus仿真的智能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（仿真圖、源代碼、講解視頻、說(shuō)明資料）

本論文在介紹單片機(jī)、傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘的特點(diǎn)基礎(chǔ)之上，詳盡地說(shuō)明了智能熱水器控制系統(tǒng)的工作原理與方案設(shè)計(jì)。

根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，采用STC89C52作為主控芯片。其他硬件部分包括：水溫采集模塊、水位監(jiān)測(cè)模塊、按鍵輸入部分、LCD顯示窗口及繼電器控制模組，繼電器控制模組有自動(dòng)上水和程控加熱部分構(gòu)成。

在軟件方面，本設(shè)計(jì)采用模塊化方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分組設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)工作穩(wěn)步展開(kāi)，并且經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證，本系統(tǒng)的各個(gè)模塊均正常工作，符合設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：智能熱水器；控制系統(tǒng)；單片機(jī)

1.4?設(shè)計(jì)任務(wù)

本課題旨在設(shè)計(jì)一個(gè)小成本、低功耗、多用途的智能熱水器控制系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)采用單片機(jī)芯片作為微型控制器，該系統(tǒng)是設(shè)計(jì)目標(biāo)有：

• 通過(guò)傳感器，將水位水溫采樣信號(hào)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，并進(jìn)行水位及溫度的顯示；
• 當(dāng)水位到達(dá)低限，系統(tǒng)自動(dòng)上水，高限停止上水；
• 可調(diào)預(yù)置水溫設(shè)計(jì)，用戶(hù)可以自主設(shè)置溫度保持范圍，以應(yīng)對(duì)不同地區(qū)不同季節(jié)；
• 可以設(shè)定時(shí)段監(jiān)控溫度，如果在時(shí)段內(nèi)，溫度過(guò)低系統(tǒng)將循環(huán)加熱；
• 允許自動(dòng)/手動(dòng)進(jìn)行上水、加熱設(shè)置。

在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過(guò)程中，同時(shí)學(xué)習(xí)了單片機(jī)的開(kāi)發(fā)與程序編制以及電路的設(shè)計(jì)與仿真等操作。本科階段的知識(shí)得到了進(jìn)一步提高，另外有自學(xué)了Proteus和Keil等軟件的使用。在下文，提供了不同滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的方案，最終選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)。

3.1??總體設(shè)計(jì)

智能熱水器控制系統(tǒng)主要功能的實(shí)現(xiàn)有STC89C52RC單片機(jī)控制水溫、水位等信息的采集與輸出、控制繼電器開(kāi)通與關(guān)斷，進(jìn)而使用戶(hù)在消耗少量能源的情況下獲取更多的熱水。

如圖3.1所示,控制系統(tǒng)主要包括溫度檢測(cè)模塊、水位檢測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、按鍵輸入模塊、LCD顯示模塊以及繼電器驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路包括有輔助加熱模塊和自動(dòng)上水模塊。

水溫水位檢測(cè)模塊負(fù)責(zé)溫度與水位的檢測(cè)工作，溫度檢測(cè)傳感器采用達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20，通過(guò)與單片機(jī)的I/O口相連；水位檢測(cè)電路采用電極式的測(cè)量方法；實(shí)時(shí)時(shí)鐘為整個(gè)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)時(shí)間，用戶(hù)可以設(shè)置自動(dòng)加熱的時(shí)間段，其他時(shí)間可以手動(dòng)加入以節(jié)約能源；鍵盤(pán)輸入模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制信息的輸入；LCD顯示模塊采用LCD1602器件輸出控制系統(tǒng)的信息；驅(qū)動(dòng)電路有繼電器負(fù)責(zé)通斷電磁閥上水，用雙向晶閘管接通加熱器件電路可以避免繼電器啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電弧帶來(lái)的危險(xiǎn)。

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