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毕业设计--基于51单片机的家用电热水器设计[管理资料].pdf
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毕业设计--基于51单片机的家用电热水器设计[管理资料].pdf
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毕业设计(论文)
基于 51 单片机的家用电热水器设计
Design of Household Electric Water Heater
Based on the 51-series singlechip
摘 要
随着社会的发展,人类科技的进步,各行各业都在使自己的产品智能化、数
字化,因老式的热水器使用煤气或天然气对水进行燃烧加热,用手动的方式调节
温度,不仅不能够精确的确定使用者需要的水温,而且还存在一定的危险性。
电热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房使用的家用电器,随着人们生活质
量的提高,现代的家用电热水器已经摒弃了以前的做法,而采用一种更加精确、
安全的实施方案。
C 语言对单片机编程有诸多优点,例如:便于移植、句法检查时错误少、坚固
性好、头文件种类诸多,能够方便快捷使用各种函数等。
本文采用 AT 89C 52 单片机作为控制器,使用 C 语言编写程序,设计了一款智
能家用电热水器。使用阵型键盘输入温度,,并使用 LED 灯显示,能够精确提供
用户所需温度的温水。采用 DS18B20 采集温度,使用 LED 灯显示,精确的显示出
采集的水温。当所需温度高于当前采集的水温时,使用 MOC3041 芯片触发加热,
当所需温度低于当前采集的水温时,则停止加热。基本实现了智能控制功能。
关键词:单片机;C 语言;采集;智能;家用电热水器
目 录
第 1 章 绪论 .................................................................................................................1
家用电热水器的现状..................................................................................1
TX-1C 单片机实验开发板简介..................................................................1
第 2 章 系统硬件设计 .................................................................................................2
系统硬件的组成部分..................................................................................2
系统硬件各部分的简介..............................................................................2
数码管显示..................................................................................................3
数码管简介..........................................................................................3
数码管的实现方法..............................................................................4
锁存器与数码管显示方法..................................................................6
键盘输入设计..............................................................................................7
键盘输入方法......................................................................................7
键盘输入的抖动与去抖的方法..........................................................8
DS18B20 温度采集 .....................................................................................9
技术性能与应用范围 .........................................................9
的初始化与读写操作 .......................................................10
的指令与格式 ...................................................................12
寄生电源供电方式 ...........................................................15
改进的寄生电源供电方式 ...............................................16
外部电源供电方式 ...........................................................17
寄生电源供电方式 ...........................................................18
DS18B20
DS18B20
DS18B20
DS18B20
DS18B20
DS18B20
DS18B20
第 3 章 系统软件设计 ...............................................................................................20
键盘输入的程序........................................................................................20
DS18B20 温度传感器设计 .......................................................................21
主函数的分析............................................................................................25
显示函数的分析........................................................................................26
中断加热子函数的分析............................................................................33
第 4 章 功能简介与成品图片 ...................................................................................35
智能热水器具的功能................................................................................35
成品图片....................................................................................................35
第 5 章 总结与展望 .....................................................................错误!未定义书签。
附录 程序 ...................................................................................................................37
第 1 章 绪论
单片机是一种与我们生活息息相关的控制器,它存在于许多地方,例如:
电子手表、掌上游戏机、数码相机、录音笔、电视机遥控器等等。单片机主要由
中央处理器、内存、输入/输出设备组成,它就好像是一台小型电脑,它能够执
行人们对它编写的程序,从而发出各种不同的控制命令,与外部电路结合后,便
可以完成各种各样的功能。通过单片机人们的生活将会变得更加方便、快捷。
家用电热水器的现状
我们的生活电热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房使用,按照人们的需
要的温度,提供温水的家用电器。市场上传统的机械式电热水器控制精度低、可
靠性差,甚至存在一定的危险隐患。随着社会的发展、人们生活质量的提高,人
们对电热水器的要求越来越趋向于智能化和数字化,这种老式而简单的电热水器
已经不能够满足人们的需要了。而智能化家用电热水器正是适应现代化智能家用
电器趋势而出现。它能提供用户方便快捷的数字化输入方式,并且能精确的采集
和控制环境中的水温,将其提供给用户,因此备受人们的关注。
TX-1C 单片机实验开发板简介
XT-1C 单片机开发板是哈尔滨市天祥电子综合多年开发经验,在原 TX-1B
基础上,经过精心设计开发出的多功能 51 单片机开发平台。该开发板集常用的
单片机外围资源、串口和 USB 口两种调试下载接口于一身,完全兼容 ATMEL
公司的 51 单片机,除此之外还有很多特点,如:无法解密、低功耗、高速、高
可靠、强抗静电、强抗干扰等。
TX 系列单片机开发板可完全作为各种 51 单片机的开发板,用汇编语言或者
C 语言对其进行编程。当用 STC 公司的单片机时,直接用产品套件附带的串口
线将开发板与计算机串口相连,按照 STC 单片机下载操作教程便可以下载程序,
而且下载速度比起其他下载工具要快的多。本文将使用 TX-1C 开发板完成数字
化电热水器的设计。
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omygodvv
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