基于51单片机的智能热水器控制器设计与制作.pdf
湖南商务职业技术学院毕业设计
目录
1.设计简介1
2.系统总方案设计1
3.系统方案比较、设计与论证1
3.1主控制器模块选择2
3.2温度传感器的选择2
3.3按键的选择3
3.4显示模块的选择3
3.5电源选取3
4.芯片资料简介4
4.1温度传感器DS18B204
4.2DS18B20的管脚配置和内部结构4
4.3单总线介绍5
4.4DS18B20的工作原理5
5.STC89C52单片机的简介8
5.1STC89C52单片机主要特性8
5.2硬件实现及单元电路设计11
5.3显示模块电路12
5.4温度传感器(DS18B20)电路13
5.5继电器加热控制电路14
6.系统软件设计14
6.1程序结构分析14
6.2系统程序流图14
7.系统的安装与调试17
7.1安装步骤17
7.2电路的调试17
8.设计小结17
118
附录原理图
附录2PCB设计图19
附录3元器件清单20
421
附录主程序源码
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基于51单片机的智能热水器控制系统设计与制作
1.设计简介
在当今社会，科技日新月异，热水器技术飞速发展，越来越多的科技成果被
运用到热水器的制造中。如今的热水器产品已经绝对不是一个简单的加热器，而
是科技含量高的现代化家电产品。随着我国人民生活水平的逐渐提高，其生活条
件有了很大的改善，智能化电器在人们日常生活中占有比重越来越大，与家庭生
活密切相关的热水器品种层出不穷，花样翻新。本产品选择基于51单片机的智能
热水器温控系统，实现水温的智能调节。
2.系统总方案设计
本设计采用由STC89C52单片机最小系统、DS18B20温度传感器、4位共阳数
码管显示、电源模块、继电器控制模块和按键模块组成。单片机实时通过温度传
感器DS18B20实时检测水温温度，通过单片机的数据转换处理后在数码管上显示
水温，当测量水温小于设置的下限温度时，单片机驱动继电器控制热得快对水加
热，一直加热到设置的温度上限值时停止加热。然后通过自然降温的方式一直降
温，当水温度降到设置水温的下限值时，单片机由驱动单片控制热得快对水加热。
水温的上限值和下限值可以通过按键可以设置，数码管的第一位显示“H”是代表
设置水温的上限值，数码管的第一位显示“L”是代表设置水温的下限值。温度检
测精确到0.1度。并具有掉电保存功能，数据保存在单片机内部EEPOM中，按键
还具有连加、减功能。系统方框图如图1所示：
按键模块数码管显示
单片机
STC89C52温度传感器
电源部分图1系统总方框图继电器加热
3.系统方案比较、设计与论证
该系统主要由温度测量和温度设置及系统状态显示三部分电路组成，下面介
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绍实现此系统功能的方案。
3.1主控制器模块选择
方案1：
采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种