四、预期成果
1、完成基于单片机的热水器控制系统设计的硬件焊接。 2 、 完成基于单片机的热水器控制系统设计的软件设计， 实现水烧开， 可放水工作， 及水未烧开时，根据容器里水的容量，完成相应的工作，并继续加热。 3、完成基于单片机的热水器控制系统设计的毕业论文。
五、进度安排
2015 年 1 月 27-2015 年 3 月 18 日：根据选题，收集和查阅热水器控制系统相关资 料。 2015 年 3 月 19-2015 年 3 月 25 日：确定热水器控制系统的设计方案，填写并完成 开题报告。 2015 年 3 月 26-2015 年 4 月 30 日：完成热水器控制系统设计制作与程序编写。
2015 年 5 月 1-2015 年 5 月 31 日： 完成热水器控制系统软硬件调试， 撰写毕业论文。 进行毕业设计验收、提交论文。
六、参考文献
[1] 李念强等．单片机原理与应用[M] ．北京：机械工业出版社，2007． [2] 孙育才．MSC-51 系列单片机微型计算机及应用[M]．南京：东南大学出版社， 1997． [3] 宋文绪，杨帆．传感器与检测技术[M]．北京：高等教育出版社，2004． [4] 童诗白，华成英．模拟电子技术基础[M]．高等教育出版社，2009. [5] 王俊杰，张伟．仪表技术与传感器[M]．北京：机械工业出版社，2008. [6] 张越, 张炎,赵延电子学， 2001，24(05):82-86． [7] 杨美灿． 单片机的发展及其应用[J]． 科技信息 （学术研究） ， 2007(35)： 223-235. [8] 张东庆， 朱虹． 基于单片机的测温电路设计[J]． 科技视界, 2012 (16)： 196-246. [9] 张志利，张晓峰，朱力．FPGA 的单片机多机串行通信网络[J] ．单片机与嵌入 式系统应用，2010(06)：15-19. [10] Meehan Joanne ， Muir Lindsey ． SCM in Merseyside SMEs ： Benefits and barriers[J]．TQM Journal，2008(09)：58-62．
水温检测模块 单片机 STC89C52 水位采集模块
加热模块
控制进水模块
控制放水模块
图 1-1 基于单片机的热水器控制系统设计框图
该热水器控制系统主要以单片机为核心，及水温检测模块、水位采集模块、加热模 块、控制进水模块、控制放水模块组成的外围部分构成。 （1）、单片机 该模块是系统的核心模块，利 STC89C52 的引脚连接其他的外部电路,对采集到 的数据进行分析处理，控制加热继电器，放水继电器，进水继电器以及 LED 指示。 （2）、水温检测模块 该模块是热水器控制系统中一个至关重要的部分， 只有准确地检测出温度,才能通 过软件实现辅助加热。利用温度传感器 DS18B20 检测热水器中的水温。温度传感器 DS18B20 采用单总线接口，通过一条线直接与 I\O 相连接，通过标准单总线通信协议将
2015 届毕业设计（论文）开题报告
题 学 专 姓
目 院 业 名
基于单片机的热水器控制系统设计 电气信息工程学院 电子信息工程 _ 班 级
指导教师 起止日期 2015 年 1 月至 2015 年 6 月
2015 年 3 月 22 日
毕业设计（论文）开题报告 一、课题目的意义
随着人们生活节奏的不断加快，生活水平的不断提高，热水器的使用得到不断的普 及，它以时尚、节能、环保、美观等特点让它的市场需求变得更加迫切。目前热水器已 经成为日常生活中不可缺少的家用电器，设计制造更实用、更安全、更节能的热水器是 产品设计师和生产厂商不断追求的目标。 我国在 1979 年引进热水器，当时是从国外引进和购买样品来仿制.在这种情况下, 当时是一种简单的模仿式的生产热水器，他是原始的电阻加热技术,是把发热丝浸泡在 水中来进行加热的， 它的安全技术主要是靠热水器本身的水系统的带电外壳和不带电外 壳都要良好的进行接地。从技术上把简单的电热丝直接加热的热水器称为第一代热水 器、第二代是指带有简单漏电保护、出水断电技术的加热体直接加热热水器、第三代是 具有防电墙等新一代防触电技术的， 加热体直接加热的储水式热水器和 即热式热水器。 这些都属于被动减少电热水器环境漏电电量对人体伤害的程度， 这些技术的发展使电热 水器行业进入年增长速度 20%的高速发展阶段，使电热水器行业成为继彩电、冰箱、洗 衣机、空调之后的第五大家电产品。但是目前市场上大多数热水器都存在温控精度差、 加热时间长，可靠性差、功能单一不足等缺点，针对上述问题，以单片机为控制核心的 热水器应运而生。 由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等 特点，备受电子行业青睐。此热水器控便采用单片机作为控制核心，方法简单，功能强 大，具有安全可靠，方便灵活，控制精度较高等优点，更易于实现。 通过此次设计了解单片机系统设计流程，以及电路板的实际制作和调试能力。同时 也加强对单片机、数字电路和微机原理等课程知识的实际应用能力。
采集到的温度数据传送给单片机，再经由单片机转换处理，进而控制加热继电器模块。 （3）水位采集模块 在水位采集模块中，主要利用水的微弱导电性，将信号稍微衰减用第一级三极管进 行放大，然后用整流二极管稳幅衰减后控制第二级三极管的饱和与截止，进而将水位过 高或过低的信号转化为标准高低电平传送至单片机，由单片机来进行运算处理，进而控 制进放水模块。 （4）、加热模块 当温度传感器检测到的水未烧开并且有足够的水时时，通过单片机进行处理，利用 继电器模拟实现对热水器中的水进行加热。 （5）、控制进水模块 该模块是以进水继电器作为控制进水开关，当水位检测模块检测到容器中没有足 够的水时，控制进水开关打开，进水，进水指示灯 LED 亮;当水达到水位上线时，进水 开关关闭，停止进水，进水指示灯灭。 （6）、控制放水模块 当水位检测模块检测到容器中有足够的水，且水温检测模块检测到水烧开时，通过 按键控制，实现放水处理。
指导教师意见
指导教师签名： 年 系（教研室）审核意见：
月
日
系主任签名： 年 月 注：开题报告应在指导教师指导下由学生填写，经指导教师及系审核后生效。
日
通过继电器进行控制加热；
2、通过温度传感器测量热水器里水烧开，且通过水位测量电路检测容器里有足够
水时，可放水指示灯 LED 亮，否则灭；
3、水未烧开，且容器里水足，则继续加热； 4、容器里水不足，停止加热，加热指示灯灭，进水，水量足后继续加热。
三、设计（研究）方案 热水器控制系统的整体设计方案是以单片机作为整个热水器控制系统的核心，通 过水位测量电路采集水位数据送入单片机， 温度传感器采集热水器里水温数据并通过单 总线协议将数据送入单片机。系统的具体框图如图 1-1。
二、主要设计（研究）内容
本课题采用 STC89C52 单片机为主控芯片设计热水器控制系统，其主要任务是该系 统通过对温度的检测、分析和处理,实现了对加热系统的控制。通过对水位的监测,实现 了被测系统对送水系统的控制。 主要功能如下：
1、通过温度传感器测量热水器里的温度，通过水位测量电路检测容器中的水位，