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本论文在介绍单片机、传感器、实时时钟的特点基础之上，详尽地说明了智能热水器控制系统的工作原理与方案设计。
根据本设计的要求，采用STC89C52作为主控芯片。其他硬件部分包括：水温采集模块、水位监测模块、按键输入部分、LCD显示窗口及继电器控制模组，继电器控制模组有自动上水和程控加热部分构成。
在软件方面，本设计采用模块化方式对系统进行分组设计，使得设计工作稳步展开，并且经过仿真验证，本系统的各个模块均正常工作，符合设计要求。
关键词：智能热水器；控制系统；单片机
1.4 设计任务
本课题旨在设计一个小成本、低功耗、多用途的智能热水器控制系统。热水系统采用单片机芯片作为微型控制器，该系统是设计目标有：
- 通过传感器，将水位水温采样信号传送给单片机进行处理，并进行水位及温度的显示；
- 当水位到达低限，系统自动上水，高限停止上水；
- 可调预置水温设计，用户可以自主设置温度保持范围，以应对不同地区不同季节；
- 可以设定时段监控温度，如果在时段内，温度过低系统将循环加热；
- 允许自动/手动进行上水、加热设置。
在设计系统的过程中，同时学习了单片机的开发与程序编制以及电路的设计与仿真等操作。本科阶段的知识得到了进一步提高，另外有自学了Proteus和Keil等软件的使用。在下文，提供了不同满足设计要求的方案，最终选择最优设计。
3.1 总体设计
智能热水器控制系统主要功能的实现有STC89C52RC单片机控制水温、水位等信息的采集与输出、控制继电器开通与关断，进而使用户在消耗少量能源的情况下获取更多的热水。
如图3.1所示,控制系统主要包括温度检测模块、水位检测模块、实时时钟模块、按键输入模块、LCD显示模块以及继电器驱动电路，驱动电路包括有辅助加热模块和自动上水模块。
水温水位检测模块负责温度与水位的检测工作，温度检测传感器采用达拉斯半导体公司生产的DS18B20，通过与单片机的I/O口相连；水位检测电路采用电极式的测量方法；实时时钟为整个系统提供实时时间，用户可以设置自动加热的时间段，其他时间可以手动加入以节约能源；键盘输入模块实现对系统控制信息的输入；LCD显示模块采用LCD1602器件输出控制系统的信息；驱动电路有继电器负责通断电磁阀上水，用双向晶闸管接通加热器件电路可以避免继电器启动时产生电弧带来的危险。
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