5。2  功能仿真 18

5。2。1  水温电路 18

5。2。2  水位电路 20

结  论 22

参考文献 23

致 谢 24

1  绪论

1。1  课题背景和意义

热水器是家家户户的生活必用品，是一种可供浴室，洗手间及厨房使用的家用电器。目前所用的热水器种类主要有：燃气、太阳能和电热水器。据有关数据统计，近年来，我国热水器的销量数量，每年的增长速度达到25％，其销售额在未来五年内，可达500亿以上。由此可见，热水器的应用越来越广泛，需求量在增多的同时对热水器的要求也将增加。随着社会的进步与发展，人们的生活节奏越来越快，时间观念也越来越强，并逐步开始运用新的科技手段改善自己的生活条件和质量，人们对热水器的要求越来越趋向于智能化和数字化。单片机具有体积小、重量轻、价格实惠、功耗低、控制能力强和运算速度快等特点，广泛应用于计算机控制方面，是自动化和各个测控领域中普遍应用的器件。论文网

MCS-51系统是在国内广泛采用的价格低廉的单片机，如果采用MCS-51系统，通过合理配置硬件，设计软件，设计出一套成本低、价格便宜、具有较高自动化水平和初级智能化程度的控制系统来达到控制热水器的目的，在发挥51单片机优势的同时，将使热水器的功能越发强大，使用更加便捷。本设计实现了基于单片机的热水器控制器的简易初步模型。

1。2  研究现状

    热水器的智能化技术是基于人们对现代家庭舒适、便利，安全以及多元化信息服务的需要而逐渐发展起来的。人们在追求耐用的基础上，更加追求热水器的智能化。温度的检测与控制在控制领域中举足轻重，温度测控普遍应用于各个领域中。作为热水器控制的重要部分——温度测量，在实际设计中所用器件比较多，设计有一定的难度。目前的热水器控制系统大多是建立在温度检测和水位检测的功能上进行的。伴随着微电子技术的发展，在单片机功能强大的基础上，其价格低廉，在热水器控制器中应用单片机，具有设计简单可靠性高、功能易扩展等优点。为了满足人们对当代电器的智能化需求，应用当代电子技术的最新成果改善热水器的控制功能已经完全势在必行。

    本文的设计在热水器、冰箱、空调等家用电器的控制中也可以运用。真实的热水器内部器件较多，控制不是简单就能实现的，本设计只是真实热水器控制系统的一个小小缩影，可是整个系统的架构具有很高的应用价值，可以在此架构的基础上，增加多种传感器和其他一些智能化设计，实现一个功能齐全的热水器控制系统[1]。

2  总体设计

2。1  系统总体硬件框图与功能实现

系统设计框图见图2。1所示。本系统以AT89C51单片机为核心，由时钟电路和复位电路、DS18B20温度采集模块、加热模块、显示模块、水位显示模块、报警模块组成。其中AT89C51为核心控制芯片，DS18B20为检测水温的温度传感器，数码管为显示器件。 

图2。1  系统框图

功能实现：利用单片机AT89C51控制DS18B20温度传感器实现对水温的控制[2]，通过数码管显示实时水温，当水温小于90℃时，启动电机进行加热，保证24小时提供热水。水位模拟显示模块模拟水箱内的浮球浮至不同水位是通过拨码开关打至不同的档位来实现的，实现水位的检测与显示，当水位处缺水和满水状态时，蜂鸣器将发声报警。