齐齐哈尔大学本科生毕业论文
开 题 报 告
          论 文 题 目：基于单片机的智能电热水器控制系统设计
          专  业  名  称：              电子信息工程       
学 生 姓 名：                朱圆达
指导教师 姓 名：              题原
    填表日期    2014年  3月 25 日
一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值：
随着我国人民生活水平的逐渐提高，与家庭生活密切相关的热水器品种琳琅满目。就中国的具体情况而言，由于太阳能热水器的使用受天气原因的限制和不能自动调节温度，使用范围狭窄；燃气热水器由于以石油、天然气为燃料，而燃料供应量又难以满足人们日益增长的需求，且污染环境不利于可持续发展，因此电热水器越来越受到消费者的青睐。正是在这样的背景下，本设计选择基于STC89C52单片机的智能电热水器的设计研究。
    智能电热水器能够持续稳定地热水供应，自动断电和漏电检测的安全功能，使得人们在洗浴能放心享受，有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；定时预约功能还可以明显提高使用效率并且节约能源和省电；更重要的是可以大幅提升用户的体验程度，经济实用，性价比高，具有较高的实际应用价值。从市场，从可持续发展等一系列的分析中我们能得出研究此课题的重要意义。
二、本课题在国内外的研究现状：
海尔、美的、西门子、奥特朗、阿里斯顿、万和争先恐后推出了双管加热、3D速热、变频增容、漏电保护器、防电墙、多口出水、提前预约等新技术。电热水器在安全、节能、加热速度、出水量等方面不断改进。
海尔热水器拥有行业先进的节能技术，智能加热技术、智能预约技术、3D速热技术、全方位保温技术、防电墙热水器的技术等。防电墙热水器的技术也是首创。海尔电热水器安装有全面防电墙安全预警系统，安全也在真正意义上升级为全方位的、系统化的保护。
国外对智能电热水器的主要研究成果有：
西门子智能电热水器，采用德国新电脑温控技术，确保出水温度均匀恒定，使沐浴成为真正的享受。西门子开发是以强大防漏电安全技术为基础的ELCB德国安全专家模式技术。
三、课题研究的内容及拟采取的方法：
主要研究内容：本设计以STC89C52单片机为中心，设计一个智能电热水器的控制电路。实现的功能有定时预约功能、防干烧、用户可根据自己的实际需要设定好预设时间以进行定时倒计时加热。
拟采取的方法：本设计分为检测模块，显示模块，报警模块等主要模块。控制模块有温度设置模块和加热电路；检测模块分为水位检测、温度检测；数字温度传感器DSl8B20来进行温度采集。超声波液位传感器来检测水位。首先检测水位，若水位达不到预设值，蜂鸣器报警；检测水温，若温度高于88℃时，自动报警并断电；其次若预设开关键打开，则进行倒计时烧水功能，计时为0秒时开始进行加热，预约温度最高值为80℃。当检测温度低于预设温度1℃时，开始加热，检测温度高于预设温度1℃时，停止加热；若无按键，则按设定温度进行工作；
四、课题研究中的主要难点以及解决的方法：
难点1：如何实现采集热水器的水温
解决方法：本文采用温度传感器DS18B20采集电热水器的实时温度, 单片机的P3.2引脚作为数据输入端。DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。DS18B20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。DS18B20的2脚DQ为数字信号输入/输出端；1脚GND为电源地；3脚VDD为外接供电电源输入端。当传感器工作时，将温度传给单片机，并显示在LCD上；
难点2：预约定时模块的实现
利用一个可编程定时器，设置预约时间，工作时间到了开始接通输出，输出端可接继电器作为控制元件的加热电路。此过程中单片机不断实现检测模块的功能，当检测的当前温度高于预设温度1度时，停止加热。
五、论文工作日程计划：
1~2周      毕业调研。
3周        返校整理材料、完成外文翻译并准备开题。
4~5周      开题答辩并整理材料，准备设计。
6周        查找资料，完善开题内容，开始设计。
7~8周      完成草稿。
9~10周    修改草稿，完成初稿。
11~12周    审阅初稿，并修改完善。
13周      交成稿，包括图纸、实物。
14~15周    修改完善成稿、图纸并对实物进行调试。
16周      准备答辩的相关事宜。
17周      答辩。
六、参考文献
[1] 毛晓耘. 基于单片机的定时电热水器控制系统[J]. 中国科技信息, 2014 (3).
[2] 潘彩霞. 基于 AVR 单片机的家用电热水器智能温度控制器设计[J]. 中国制造业
    信息化: 学术版, 2012 (10): 69-71.
[3] 翟敏焕. 基于单片机的即热式电热水器控制系统的设计[J]. 现代计算机: 下半月版, 
    2012 (11): 77-80.
[4] 王飞, 李世银. 基于单片机 AT89C51 的即热式电热水器设计[J]. 2011.
[5] 李旭鹏, 董燚, 许建华, 等. 基于单片机的智能温度控制系统设计[J]. 电子质量,
    2010 (2): 17-19.
[6] 李美凤, 贾伟伟. 基于单片机的热水器智能控制系统设计[J]. 电子质量, 2012 (4):
    34-35.
[7] 孟伟, 方世巍, 宋杰, 等. 基于单片机的智能家用热水器控制系统设计[J]. 微型机
    与应用, 2011, 30(21): 32-33.
[8] 周鹏. 基于 STC89C52 单片机的温度检测系统设计[J]. 现代电子技术, 2013,
    35(22):10-13.
[9] 赵振虎, 吴金强. 基于 DS18B20&DS12C887 的热水器智能控制器的设计[J]. 机械
    工程与自动化, 2010 (2): 191-192.
[10] 王海燕, 高之圣. 基于数字温度传感器 DS18B20 的智能温度控制器的设计[J]. 科
    技信息 (科学教研), 2007, 13.
[11] 王妍玮, 于惠力, 杜晓东. 基于单片机的水温恒温模糊控制系统设计[J]. 林业机械
    与木工设备, 2011, 39(001): 47-49.
[12] 廖婧璇, 杨新华. 一种智能电热水器温度控制系统的设计与实现[J]. 甘肃科技纵
    横, 2010 (006): 63-65.
[13] 李华. 水温水位定时控制器设计[J]. 家电科技, 2012 (6): 64-66.
[14] 周赞星, 许建明. 基于单片机控制的热水器设计分析[J]. 电子制作, 2012, 12: 079.
[15] 朱向东. 基于单片机的热水器定时系统的设计[J]. 电子世界, 2013 (5): 139-140.
[16] 鲍静榕. 电热水器智能化系统设计[J]. 信息安全与技术, 2013, 4(9): 60-62.
[17] 张榜英. 基于 AT89S52 单片机的太阳能热水器控制系统设计[J]. 吉首大学学报
    (自然科学版), 2010, 31(2).
[18] 沈建伟. 基于单片机实现漏电检测方法的研究[J]. 职业, 2010 (10Z): 173-173.
[19] 张友安, 胡云安. 一种实用的漏电检测电路[J]. 自动化与仪表, 1995, 10(1): 51-52.
[20] 赵奇, 宋蕊. 基于单片机的热水器温度智能控制设计[J]. 微型机与应用, 2012,
    31(8): 19-21.
[21] 王伟, 刘锐, 彭细华. 即热式电热水器温度控制电路设计和分析[J]. 电子世界,
    2012 (13): 78-79.
[22] 赵悦, 唐增平, 徐士原, 等. 智能型热水器的控制系统设计[J]. 成都大学学报: 自
    然科学版, 2013, 31(4): 372-374.
[23] 李云阳. 基于单片机的太阳能热水器模糊控制系统的设计[J]. 农机使用与维修,
    2012 (5): 114-116.
[24] Sahu K, Mazumdar S G. Digitally Greenhouse Monitoring and Controlling of System
    based on Embedded System[J]. International Journal of Scientific & Engineering
    Research, 2012, 3(1).
[25] Saudagar P A, Dhote D S, Solanke D R. Microcontroller Based Intelligent Temperature
    Controller For Greenhouse[J]. International Journal Of Engineering And Science, 2012.
[26] CHEN L, FAN Y, DAI J. Design of Temperature Acquisition System Based on AT89S52
    Single-chip [J]. Machinery & Electronics, 2011, 2: 019.
[27] Devi U S, Malikarjun R. ARM Based Wireless Sensor Networks for Temperature
    Measurement[J]. International Journal Of Mathematics, 2013, 1(1).
导师意见：
                                导师：              签字
                                          年    月    日
开题论证审查小组意见：
                                                        签字
                                        年    月    日

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