基于單片機的燃氣熱水器控制器設(shè)計

1、摘 要隨著社會的不斷進步發(fā)展，人們對燃氣熱水器的要求越來越高。而現(xiàn)今大多數(shù)熱水 器還是處于手動調(diào)溫階段，熱水溫度不能實時顯示，水量和氣量不能實時顯示和控 制，洗浴過程中調(diào)溫困難等等情況。根據(jù)以上情況，設(shè)計了合理的燃氣熱水器恒溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：采用 8 位單片機89S51 和 DS18B20 溫度傳感器構(gòu)成溫度采集系統(tǒng)的方案，較之采用 16 位的單片機和熱敏電阻加 A/D 轉(zhuǎn)換器的溫度采集系統(tǒng)具有較高的性價比；單片機根據(jù)溫度傳感器采集到的

2、數(shù)據(jù)，經(jīng)過程序處理，發(fā)送數(shù)據(jù)指令給 0832，通過 DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出不同的電流來控制燃氣比例閥的開度，達到控制火力的大小，實現(xiàn)溫度的自動控制；為了提高溫度控制精度，采用數(shù)字 PID 程序控制，可實現(xiàn)溫度的連續(xù)可調(diào)，用液晶顯示器LCD1602 顯示出水溫度；為加強系統(tǒng)的安全性能，設(shè)計中還加入了看門狗和聲光報警電路；最后，制作出了工程樣板并進行硬件模擬調(diào)試。實際調(diào)試結(jié)果顯示硬件設(shè)計基本達到了要求的技術(shù)指標，對比分析可知此設(shè)備具有

3、良好的應用前景。關(guān)鍵詞：單片機；溫度轉(zhuǎn)換； DS18B20 ；DAC0832桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 桂林電子科技大學畢業(yè)設(shè)計（論文）報告用紙 第 頁 目 錄1 緒論....................................................................................................................11.1

4、選題的意義.......................................................................................................................11.1.1 燃氣熱水器簡介..................................................................................

5、......................11.1.2 燃氣熱水器的發(fā)展趨勢............................................................................................21.1.3 現(xiàn)有燃氣熱水器溫度調(diào)節(jié)方案及不足.................................................................

6、.32 燃氣熱水器方案設(shè)計........................................................................................42.1 設(shè)計要求及系統(tǒng)設(shè)計要點...............................................................................................42.1.1 設(shè)

7、計要求..................................................................................................................42.1.2 系統(tǒng)設(shè)計要點..........................................................................................

8、.................52.2 方案設(shè)計...........................................................................................................................6 2.3 系統(tǒng)性能指標...........................................................

9、........................................................83 熱水器控制器系統(tǒng)分析....................................................................................93.1 燃氣熱水器的系統(tǒng)組成與工作原理...............................................

10、................................9 3.2 燃氣熱水器的數(shù)字 PID 溫度控制.................................................................................103.2.1 PID 算法控制的實現(xiàn).................................................................

11、............................103.2.2 PID 控制器的參數(shù)整定.........................................................................................134 燃氣熱水器系統(tǒng)的硬件設(shè)計...................................................................

12、.......144.1 元器件的選擇.................................................................................................................144.1.1 單片機的選擇..........................................................................

13、................................144.1.2 顯示器件的選擇.......................................................................................................15 4.1.3 數(shù)字溫度傳感器的選擇...................................................

14、.......................................184.1.4 D/A 數(shù)模轉(zhuǎn)換的選擇...............................................................................................20 4.1.5 比例閥的選擇....................................................

15、......................................................22 4.1.6 風機的選擇..............................................................................................................244.1.7 水汽聯(lián)動裝置的選擇.........................

16、......................................................................24 4.1.8 變壓器的選擇..........................................................................................................264.2 硬件電路的設(shè)計................

17、.............................................................................................264.2.1 主控制電路的設(shè)計...................................................................................................264.2.2 鍵盤輸入

18、電路的設(shè)計...............................................................................................27 4.2.3 聲光報警電路的設(shè)計...............................................................................................28 4.2.

19、4 溫度檢測電路的設(shè)計...............................................................................................284.2.5 液晶顯示電路的設(shè)計...............................................................................................28

20、 4.2.6 電流控制電路的設(shè)計...............................................................................................294.2.7 系統(tǒng)的安全性研究.............................................................................................