基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计

作者:未知

  摘要:本次设计的智能家居温控热水器系统使用STC89C51单片机作为系统设计的核心控制和处理单元,利用温度传感器、和继电器等来完成本设计。在硬件设计方面,主要有单片机最小系统及其扩展、电源电路、水温检测电路。包括STC89C51、DS18B20等。在软件设计方面,采用C语言编程。
  该智能电热水器设计完善,实现方案简单易行。采用软件设计来控制,可以实现智能检测水温,水位,智能加热,并且提高了整机的可靠性及准确性。
  关键词:STC89C51单片机0;DS18B20温度检测
  1、前言
  本项目的目的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,基于STC89C51单片机设计具有智能特征的电热水器控制器。
  选用STC89C51单片机作为控制芯片,就是为了实现电热水器的智能化,持续稳定的热水供应,自動断电的安全功能,使人们生活中能放心享受,利于人们的身体健康,其务实性能快速满足人们对现代生活快节奏的需求。
  2、基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
  STC89C51采用+5V电源供电,经稳压芯片输出+5V电压。由于单片机容易受外界环境干扰,因此要求供电电源单独设计制作。单片机硬件部分由单片机最小系统配以按键、显示器件构成。限于单片机型号采用12MHz晶振和两个30μF陶瓷平衡电容组成振荡电路。为使硬件具有通用性,复位电路采用上电与按键复位结合设计,独立式按键通过P1口扫描查询,分别执行设置、加、减、确定功能。系统还有红外遥控的功能,可以通过红外遥控器远距离控制热水器的工作,提高了系统的安全性。
  系统工作时,首先检测功能按键,进行温度范围设置。其次检测加减按键,进行温度范围调节,也可以按下红外遥控器上的按键操作,与主板上的按键功能一样,然后运行程序,由传感器DS18B20检测水温,当检测温度低于预设温度下限时,开始加热;检测温度高于预设温度上限时,停止加热。
  3、硬件构成
  系统的硬件系统以STC89C51单片机为核心,主要分两部分:直流稳压电源和智能电热水器控制电路。直流稳压电源由变压器、整流桥、滤波电路、稳压电路组成。智能电热水器系统由时钟电路、复位电路、报警电路、键盘、温度检测电路和显示接口电路组成。
  (1)电源电路:本项目中采用了线性工作状态的线性集成稳压电源。
  (2)键盘接口电路:本项目的按键采用独立式按键,是直接用I/O口线构成的单个按键电路,其特点是每个按键单独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。
  (3)报警电路:当温度超过上限是电路会报警,提示水温过高,注意安全。
  (4)温度检测电路:本项目采用温度传感器DS18B20采集电热水器的实时温度, 提供给STC89C51作为数据输入。
  4、结语
  本文介绍了基于51单片机的智能家居温控热水器系统的构成与工作原理,并在努力下得到实现,验证了设计的有效性。此项设计的实现,为电热水器的智能化设计具有一定的参考意义。
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