单片机是家用电器经常使用的控制核心,本文主要运用到基于AT89C51单片机为核心控制的即热式电热水器控制电路,包含了电源电路、键盘接口电路、报警控制、温度转换电路、时钟电路、显示电路六个部分,我们使用PID模糊控制方法来控制回路,因为在一些非线性的系统中,这种控制方法有着巨大的天然优势,而且,如果我们把他们结合起来使用的话,可以把单片机的控制性能提升到最好。设计出来的这种运用单片机来模糊控制的电热水器,完全打破了对传统上的开关控制电热水器的理念,另外,这种设计还有其他的一些优点,比如说能够快速达到预设温度、温度基本保持不变、反应效率很高、防御干扰能力强、节约能量等等。使用之前,可以按下面板上的键盘按键来设置用户需要的水温,并让LED数码管显示出来,然后再利用温度传感器DS18B20测量出水现在的温度,同时让LED显示,同时将信号传送给单片机,让其与预设好的水温比较,通过预设水温与实际测量出来的水温的比较结果,从而让单片机来控制继电器的下一步操作,进一步来控制要不要对加热源加热,最终完成对水温的测量和控制。当实际测量的水温比预设的温度高的时候,蜂鸣器会工作报警,单片机控制继电器停止加热;相反,低的时候会控制继电器输出电压,给加热源加热。达到上面的要求,基本上也就满足了用户的需要。
第一章 绪论
1.1 课题的背景
电热水器在中国的市场很大,相应的生产厂家也有很多。据不完全统计表示,除了生产太阳能热水器的生产厂家,大约有200家生产厂家具有一定规模。随着人民生活水平质量的提高,电热水器从之前的高档奢侈品逐渐演变为每家每户必备的家电产品。最近几年中,随着城市电价下调以及瓶装气和管道煤气价格的上涨,越来越多的用户开始使用相比较而言非常省钱的电器类产品。虽然我国城镇居民购买了热水器高达72.3%,但是仍然还有45%的城市居民家庭目前还没有,跟随者电热水器的发展趋势,平均每年的市场销售量在一千万台左右。虽然电热水器在中国有广阔市场,但是也发生了很多问题,如漏电,环保等一系列问题,近年来很多次,电热水器泄漏伤害,甚至死亡,因此,消费者一直关注着它的安全性能。所以热水器智能设计的改进是时代发展的趋势。
在现在这个时代,科技技术一天比一天先进,随着电热水器生产技术的迅猛发展,许许多多的科研成果已经投入到电热水器行业中。现在商店里任何一个电热水器产品,配置都是相当的丰富,认为就是一个简单的加热器绝对是大错特错,它是集现代科技于一身的家用电器产品。随着时代的发展,着我国人民生活水平质量的渐渐增加,人民的生活条件也产生了巨大的变化,人们的日常生活中智能化电器到处可见,智能电器在人们生活中的位置也越来越重要,电热水器与人们的生活也越来越密切,市场上销售的电热水器种类也逐渐的增加。所以,在这种背景下,我选择了基于对AT89C51单片机的即热式电热水器的设计研究。
1.2 课题研究的目的及意义
本课题的目的是设计一种经济、可靠的电热水器控制电路,它是根据人们的舒适性、方便性、安全性和多样化的信息服务的需要而设计的。
①利用单片机来控制,可以达到非常好的效果,单片机的价格很低,设计这样热水器更经济实惠。
②通过键盘按键来预设水温,精确度是0.1摄氏度,完全满足用户的要求,达到了人性化控制的目的。
③水温太高有报警系统,预防发生意外事故,充分保护用户的生命以及财产的安全。