在当今时代，热水器是人们平时生活中不可或缺的家用电器，生产商与产品工程师一直在追求着能够设计出一款方便实用并且安全的热水器，这种热水器可以在卫生间，厨房，浴室等场所使用，具有没有污染，使用安全和方便等特点。

该热水器不仅以AT89C52单片机为中心控制器，运用LED数码管显示实时水温，而且拥有大小合适的储水罐，热水即开即用，所有实用价值非常高。系统硬件电路设计由水位显示电路设计，报警驱动电路设计等组成；系统程序设计有水位显示程序设计，温度检测函数程序设计等组成。

1.1 总体设计方案要求

对热水器控制器的设计应具有的功能：

（1）水温显示：数码管显示水温，温度范围0～99℃。

（2）水位报警：该系统利用水位检测电路可以检测5个水位，包括3个正常水位，当水位处于0%～20%和80％～100％属于缺水状态和溢出状态，报警器报警。

2  硬件电路方案设计

该硬件设计电路有如下电路组成：测量温度电路、水位显示电路、报警电路和单片机控制电路等。系统结构设计框图如下图2.1所示。

图2.1 系统结构设计框图

2.1  单片机的组成及其特点

单片微处理控制器是单片机的另一个名字,只有把一个计算机系统放到一块芯片上，微处理控制器才能实现一个完整的逻辑功能，就好比一个微型化的计算机。和传统计算机相比较，微控制器没有I/O设备，总而言之：一块芯片就成了一台计算机。由于单片机拥有较轻的质量、很小的体积、非常廉价的价格等长处，给我们平时学习单片机、应用单片机和开发单片机提供了方便。更进一步说，要想学好计算机原理和结构这门技术课程就得首先使用单片机和学习单片机。

众所周知，单片机在各行各业都有着广泛的应用，例如通讯设备、实时控制系统设备、智能仪表设备、家用电器设备、导航系统设备等。配备单片机的各种产品，往往有“脱胎换骨”的效果，“智能型”是经常被加在产品名称前的形容词，比如智能型电冰箱、智能型空调等。

单片机的特点：

1、价格便宜，体积小

2、系统结构简单，使用方便，实现模块化；

3、单片机可靠性高；

4、处理功能强，速度快；

5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品；

6、控制功能强；

7、环境适应能力强。

2.2  AT89C52单片机

AT89C52单片机的特点：

1、兼容MCS51指令系统；

2、8KB可反复擦写(大于1000次）Flash ROM；

3、32个双向I/O口；

4、256x8bit内部RAM；

5、3个16位可编程定时/计数器中断；

6、时钟频率0~24MHz；

7、2个串行中断，可编程UART串行通道；

8、2个外部中断源，共8个中断源；

9、2个读写中断口线，3级加密位；

10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能。

2.3  温度检测模块设计

一般在控制领域中，温度的检测和控制都具有非常重要的地位，在各个领域中温度测控都拥有广泛的应用场景。在热水器控制器的系统中，组成温度检测模块部分涉及到的器件不仅多而且繁杂。

2.3.1  DS18B20数字式温度传感器检测

数字温度传感器DS18B20不仅线路简单而且体积小巧，所以用它组成的温度测量系统线路简单明了