ARM智能变功率开水器的硬件电路和控制程序设计(2)

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3.7 红外接收模块 20

3.8 温度传感器模块 21

3.9 液位检测模块 22

3.10 本章小结 23

4 PCB印制电路板设计 24

4.1 Altium Designer软件及PCB编辑器介绍 24

4.2 PCB板的布局设计 24

4.3 PCB板的布线设计 26

4.4 PCB印制电路板设计图 27

4.5 本章小结 28

5 开水器控制器系统软件设计 29

5.1 控制器主程序设计 29

5.2 系统中断子程序设计 29

5.3 温度检测程序设计 30

5.4 节能策略设计 32

5.5 本章小结 33

总结 34

致谢 35

参考文献 36

1 引言

1.1 选题意义

21世纪以来，社会经济高速发展，科技和大众的生活水平迅速提高，人们对先进生活用品的需求也迅速增加，在这种环境下，针对人们的日常需求的制造业也开始逐步进入电气自动控制时期，在保证质量的同时也节约成本，特别是商用电气饮食加工设备，其社会需求呈进一步增长的趋势，而民用电开水器是其中的主导产品之一。

开水器也称开水炉，是为了满足较多人员饮用开水的需求而设计、开发的一种利用电能或其它燃料燃烧转化为热能而生产开水的饮水设备。开水炉按照加热源可以分为电热式开水炉和蒸汽式开水炉，其中电热式开水炉又根据加热原理不同而分为：传统式开水器、沸腾式开水器、步进式开水器、即开式开水器和电磁开水器。蒸汽式开水炉又分为间断式蒸汽开水炉及连续式蒸汽开水炉。电开水器一般比蒸汽开水炉更简单易用，价廉物美，体积小巧，因此在市面上出现的大部分是电开水器的踪影[1]。

传统式的开水器已经有了几十年的历史了，此类开水器虽然便宜实用，但有以下缺点：

（1）开水器上部只有一个装饰上盖，现实生活中已出现多个投毒案例，不安全。

（2）只有温度显示表，红、绿灯的模糊概念，给部分人群带来是否水开的疑惑。

（3）开水箱内的多余蒸气向上四周散发与外部空气相结合形成水珠，从上盖四周向外滴水，长期滴水易形成水碱，浪费热能又影响美观。

（4）储水式加热，只有一个冷热水混合水箱：有生(冷)熟混合水(阴阳水)。当水满无人取水时，因只有一个装饰上盖，散热快，又无保温层，水温下降速度快，加热保温是共用一种大功率加热元件，耗电不节能。

（5）用传统的浮球阀控制水位，浮球长期在水中浸泡容易结垢腐烂，不灵敏、造成失控、开水向外溢，容易造成事故，不安全。

（6）当取用部分开水时，浮球随着水位下降而打开阀门，此时冷水进入开水箱与原来的开水混合，而出现混合水(阴阳水)，这时又需要等待20—40分钟，经过反复加热后，方可取用，并且浪费时间。原开水箱中剩余的开水被重复加热易形成了医学上称为的“亚硝酸盐”等对人体有害的物质，长期饮用此水、不利于人们的身体健康。