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
作者声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究
成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术
道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我
一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了
谢意。如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。
毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。
特此声明。
作者专业：
作者学号：
作者签名：
____年___月___日
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，温度可以精确到 0.1 摄氏度，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
Abstract
With the development of social and program of human technology, every trade all
transfer own product into intelligence, digitize, because the water heater of old style
uses gas or natural gas to heat water and manually adjust mode conditioning
temperature, not only unable to sufficiently accurately recognize the user need of
water temperature, but also exist some certain risk.
The electrical water heater is a kind of home appliances that bathroom, loo and
kitchen can use, with raising of quality of human live, the modernistic household
electrical water heater has abandonned the past way, but adopts a kind of
implementation scheme of more accurate ,safety.
C language possess many merits for programming of singlechip, such as:Is easy to
ransplant, having little bug when sentence construction review, fastness good, the head
document type is so many that expediently quickly using various function etc.
The writer adopts an AT 89 Cs 52 singlechip to be the controller and using C
languages to write programming ,design a style of intelligence household electrical
water heater.Use array form keyboard input temperature, the temperature can be
accuratly recognized to 0.1 ℃, and use LED light display it, can accurately provide to
the warm water of temperature that user needs.Adopt DS18 B20 to collect temperature,
use LED light display, the accurately displays to collect water temperature.When the
temperature needed higher than to collect water temperature at present, use the
MOC3041 chip lead to heating , when the temperature needed is lower than the collect
water temperature at present, stop heating.The simply carry out intelligence control
function.
Key Words： singlechip; C language; collect; Intelligence; household electric water
heater
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目 录
第 1 章 绪论..................................................................................................................1
1.1 家用电热水器的现状 .............................................................................1
1.2 TX-1C 单片机实验开发板简介..............................................................1
第 2 章 系统硬件设计..................................................................................................2
2.1 系统硬件的组成部分 .............................................................................2
2.2 系统硬件各部分的简介 .........................................................................2
2.3 数码管显示 .............................................................................................3
2.3.1 数码管简介 ..................................................................................3
2.3.2 数码管的实现方法 ......................................................................4
2.3.3 锁存器与数码管显示方法 ..........................................................6
2.4 键盘输入设计 .........................................................................................7
2.4.1 键盘输入方法 ..............................................................................7
2.4.2 键盘输入的抖动与去抖的方法 ..................................................8
2.5 DS18B20 温度采集 .................................................................................9
2.5.1 DS18B20 技术性能与应用范围 ..................................................9
2.5.2 DS18B20 的初始化与读写操作 ................................................10
2.5.3 DS18B20 的指令与格式 ............................................................12
2.5.4 DS18B20 寄生电源供电方式 ....................................................15
2.5.5 DS18B20 改进的寄生电源供电方式 ........................................16
2.5.6 DS18B20 外部电源供电方式 ....................................................17
2.5.7 DS18B20 寄生电源供电方式 ....................................................18
第 3 章 系统软件设计................................................................................................20
3.1 键盘输入的程序 ...................................................................................20
3.2 DS18B20 温度传感器设计 ...................................................................21
3.3 主函数的分析 .......................................................................................25
3.4 显示函数的分析 ...................................................................................26
3.5 中断加热子函数的分析 .......................................................................33
