基于AT89C51单片机的热水器控制系统设计

"基于单片机AT89C51控制的热水器设计" 本文介绍了基于单片机AT89C51控制的热水器设计，旨在实现热水器的自动控制和显示。该设计采用了AT89C51单片机作为检测控制中心单元，具有时间、温度和水位三种参数实时显示功能，并具有时间设定、温度设定与控制功能。 2.1 方案比较 本设计提供了两种方案，方案一采用AT89C52单片机，方案二采用PT1000铂电阻温度传感器。方案一设计的热水器控制系统以89C52单片机为检测控制中心单元，采用DSl2887实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置（电加热器）使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。 方案二采用PT1000铂电阻温度传感器，采集到的电压信号经集成运放LM324放大到2.0-5.0伏之间，送入串行加转换器11LCl543N，转换结果由单片机处理。设计时将加转换器的参考电压设置为vREF+=5.0V，VREF=1.5V。LM324按照同相比例放大电路连接，则Vo=vi*(Rt/R+1)=0.5*(Rt/300+1)。Rt值的变化表示了PT1000温度传感器温度的变化，每个温度值对应一定的转换结果。可以在程序中建立一个查找表，表中每个元素的地址即为转换结果，元素值即为所对应的温度值。 2.2 方案选择 方案一硬件电路简单，程序设计复杂一些，但是使用开发工具KEIL用汇编语言对系统进行了程序设计，用仿真软件PROTEUS对系统进行了仿真，达到了预期的结果。由此可见，该方案完成具有可行性，体现了技术的先进性，经济上也没有问题。根据设计的要求，以及设计的便捷性，本课题采用方案一对系统进行设计。 3. 单元模块设计 单片机系统由AT89C51和一定功能的外围电路组成，包括为单片机提供复位电压的复位电路，提供系统频率的晶振。这部分电路主要负责程序的存储和运行。上图中MCS-51内部时钟方式电路外接晶体以及电容C5和C6构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡器频率的高低、谐振器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。晶体可在1.2MHz～12MHz之间任选，电容C5和C6的典型值在20pF～100pF之间选择，但在60pF～70pF时振荡器具有较高的频率稳定性。典型值通常选择为33pF。 在单片机系统设计中，需要考虑到单片机的时钟频率、复位电路、电源电路等问题。时钟频率的选择对系统的运行速度和稳定性有很大的影响，需要根据实际情况选择合适的时钟频率。复位电路是单片机系统的重要组成部分，需要确保复位电路的稳定性和可靠性。电源电路是单片机系统的基础，需要选择合适的电源电路来确保单片机的稳定运行。 本设计采用AT89C51单片机，具有较高的性价比、温度控制与显示精度高、使用方便和性能稳定等优点。该设计可以应用于热水器、空调、冰箱等家电产品的控制和显示系统。