恒温热水器设计

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1、摘要智能化的热水器一般的用单片机作为控制器，能实现恒温和水位的自动调节的功能，本设计是以FPGA和单片共同作为控制器件设的智能化热水器，在减少了一些外围器件的同时实现了恒温和水位的自动调节控制，还能实施时间监控，根据不同的月份，不同的日期，不同的时间而自动开启和关断热水器的电源，从而使得热水使用更加方便，设定后不需要人的干预，同时能节约电能。本设计编程语言使用VHDL 语言和C51，运行环境分别是MAX+plus II 10.0和el uVision3，用Proteus 7 Professional画系统的电路图并进行仿真调试，FPGA芯片使用Alter公司的EPF10K10TC144-4，单

2、片机使用STC89C52RC。 关键词： C51、恒温控制、液位控制、时钟控制、键盘控制、液晶显示Abstract Water heater intelligent general single-chip microcomputer as the controller, can realize constant temperature and water level automatic adjustment function, the design is based on FPGA and single chip as the controller of the intelligent wat

3、er heater, in reducing the number of peripheral devices at the same time to achieve the control of automatic adjustment of temperature and water level, but also the implementation of time monitoring, according to the different months, different date, different time and automatic opening and closing

4、of the power of water heater, so that the hot water is more convenient to use, does not need to be set after the intervention, and at the same time, energy saving. The design of programming languages are VHDL and C51 respectively, running environment is MAX+plus II 10 and El uVision3, use Proteus ci

5、rcuit 7 Professional painting system and simulation, using FPGA chip of Alter company EPF10K10TC144-4, use STC89C52RC.Keywords：C51, temperature control, level control, clock control, keyboard control, LCD display目 录第一章 设计内容1第二章 设计方案2第三章 设计原理4第一节 水位采集模块4第二节 传感器原理5第三节 温度采集模块6第四章 设计器材和电路图8第一节 器材8第二节 电路

6、图8结束语11谢 辞12参考文献13第一章 设计内容太阳能电热水器控制系统的设计方式很多。本设计采用单片机为中央处理器，液晶显示模块，热电偶温度采集模块，水位采集模块，电加热模块，控制模块。本课题设计的基于单片机的太阳能热水器在软件程序的控制下完成温度和水位的实时显示功能，并能完成温度设定等功能，具体实现的功能目标为：显示水温和水位，电加热水温可任意设定；设置温度参数后，自动控制电辅助备加热；为解决普通燃气热水器的出水温度不稳定的问题，根据恒温热水器的工作原理，对普通燃气热水器提出了一种改进设计，设计出了一种基于单片机控制，并结合储水箱和傍通阀，充分利用电磁阀和比例阀的热水器工作系统。经过试验

7、仿真发现，这种设计可以解决普通热水器出水温度不稳定的问题。如果将该设计运用于实际生产，必能更好的满足消费者需求，提高人们的生活质量。13第二章 设计方案图2-1 太阳能电热水器整体结构示意图系统开始工作开始上水水位传感器测水位判断水位是否达到标准Yes判断水位是否达到标准判断水位是否达到标准判断水位是否达到标准判断水位是否达到标准温度传感器测温判断温度是否达到标准Yes系统自动跳转保温水位传感器测水位热水器使用时加热NoNo图2-2太阳能电热水器工作流程图第三章 设计原理第一节 水位采集模块一、设计原理采用筒式电容传感器采集液位的高度。主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而

8、引起对应电容量变化的关系进行液位测量。由于从传感器得出的电压一般在030mv之间，太小不易测量，所以要通过放大电路进行放大。从放大电路出来的是模拟量，因此送入ADC0809转换成数字量，ADC0809连接于单片机，把信号送入单片机。显示电路连接于单片机用于显示水位的高度。二、系统框图图3-1 系统框图被测物理量：主要是指非电的物理量，在这里为水位。传感器：将输入的物理量转换成相应的电信号输出，实现非电量到电量的变换。传感器的精度直接影响到整个系统的性能，所以是系统中一个重要的部件。放大，整形，滤波：传感器的输出信号一般不适合直接去转换数字量，通常要进行放大，滤波等环节的预处理来完成。A/D转换